Łupek Burgess

Kamieniołom Walcott rozwija łupki z Burgess w tak zwanej podformacji Walcott Quarry (członek Walcott Quarry Shale )
Marrella to najpowszechniejsza skamielina łupków z Burgess

Burgess łupkowego ( English Burgess łupki ) jest jednym z najważniejszych światowych złóż kopalnych i został nazwany po Burgess Pass w Yoho National Park w kanadyjskich Gór Skalistych w zachodniej siodle pomiędzy Górze Wapta i Mount Field.

Chodzi o miejsce osadów - głównie w dwóch kamieniołomach (Walcott Quarry i wyżej położonym Raymond Quarry) - które zostały odkryte w pobliżu Field ( Kolumbia Brytyjska , Kanada) 30 sierpnia 1909 r. Przez Charlesa Doolittle Walcott i są wpisane na listę światowego dziedzictwa Witryna . Ze względu na niezwykły proces formowania się ponad 200 metrów poniżej poziomu morza w okresie środkowego kambru około 505 milionów lat temu (w tym czasie w pobliżu równika), skamieniałości są tutaj niezwykle rzadkie.zwierzęce, bez skorupiaków w dużych ilościach. Dlatego cienka warstwa łupków stanowi okno na bogactwo ekosystemu środkowego kambru, który jest jednym z najważniejszych okresów w rozwoju życia na Ziemi. Znaleziska obejmują skamieniałości ponad 30 rodzajów stawonogów i dużą liczbę robaków szczeciniastych , których drobne struktury zachowały się w nienaruszonym stanie w osadach drobnoziarnistych. Pikaia gracilens jest najczęściej uważany za jeden z najstarszych znanych akordów . Inne skamieniałości wymykają się dzisiejszej systematyki, proponuje się im zupełnie nowe, dziś już nie reprezentowane szczepy . Podobne znaleziska z tego okresu są znane ze społeczności Fauna Chengjiang w chińskiej prowincji Yunnan .

Łupek z Burgess jest uważany przez paleontologów i paleoekologów za „skarbnicę” ze względu na niezwykłą ochronę tkanki miękkiej licznych skamieniałości i jego zasadnicze znaczenie dla badań nad wczesną ewolucją zwierząt wielokomórkowych (Metazoa) , ponieważ umożliwia unikalny w skali światowej wgląd w biocenozę kambru.

Historia i znaczenie

Pierwsze kompletne znalezisko z Anomalocaris

Odkrycie Charlesa Walcotta

Łupek z Burgess został odkryty w 1909 roku przez paleontologa Charlesa Walcotta, tuż przed końcem sezonu wykopaliskowego. Czasami mówi się, że koń jego żony potknął się o głaz, schodząc po stromej ścieżce, która rozgałęzia się od grzbietu między Mount Wapta i Mount Field w obecnym Parku Narodowym Yoho. Kiedy Charles Walcott rozbił głaz, aby uczynić ścieżkę bezpieczniejszą, odsłonił skamielinę Marrella . Romantycznej historii nie potwierdzają jednak wpisy do pamiętnika Walcotta. Odkrycie pierwszych skamieniałości przez Walcotta można datować na wrzesień 1909 roku.

W 1910 roku Charles Walcott wrócił ze swoimi synami, aby rozpocząć wykopaliska w bogatej w skamieniałości skale. Ilość nieznanych skamieniałości i ich niezwykła ochrona tkanek miękkich skłoniły go do powrotu do kamieniołomu, który założył prawie co roku, aż do 1924 roku. W tym czasie, w wieku 74 lat, zgromadził 65 000 skamieniałości. Opisanie tych skamieniałości było niezwykle czasochłonnym zadaniem, które wykonywał aż do śmierci w 1927 roku. Walcott próbował, jak to było w zwyczaju jego czasów, włączyć wszystkie znaleziska skamieniałości do systematyki współczesnych gatunków zwierząt. W rezultacie skamieniałości były wówczas postrzegane jako osobliwości. Kolekcja Charlesa Walcotta znajduje się teraz w Smithsonian .

Historia badań od lat 60

Skamielina halucynogenna

Dopiero gdy Alberto Simonetta ponownie zbadał skamieniałości w 1962 r., Uznano niezwykłą wartość łupków z Burgess dla nauki i problem polegający na tym, że organizmy nie mogły być łatwo włączone do systematyki współczesnych gatunków. Wykopaliska w kamieniołomie Walcotta zostały wznowione przez Geological Survey of Canada w 1966 roku po namowie eksperta od trylobitów Harry'ego Blackmore'a Whittingtona . Druga odkrywka, znana jako Raymond Quarry, została również zbudowana około 20 m powyżej Walcott Quarry. Profesor Harvardu Percy E. Raymond przeprowadził tu w latach trzydziestych rozległe wykopaliska. Kolekcja znajduje się teraz w Muzeum Zoologii Porównawczej na Harvardzie.

Whittington wraz ze swoimi studentami Derekiem Briggsem i Simonem Conwayem Morrisem z Uniwersytetu w Cambridge rozpoczęli dokładną ocenę łupków z Burgess i odkryli, że fauna kopalna jest znacznie bardziej zróżnicowana i niezwykła, niż rozpoznał Walcott w jego czasach. Rzeczywiście, wiele znalezionych skamieniałości miało dziwne właściwości anatomiczne i tylko niejasne podobieństwa do współczesnych zwierząt. Przykładami są Opabinia z pięcioma oczami i wydłużoną głową podobną do tułowia, a także Hallucigenia , która została pierwotnie zrekonstruowana do góry nogami i w ten sposób biegła po dwustronnie symetrycznie ułożonych kolcach. Obecnie przyjmuje się, że poruszał się po mięsistych wyrostkach przyczepionych do pnia, podobnie jak dzisiejsze robaki aksamitne . Nectocaris , pierwotnie opisywany jako skorupiak z płetwami lub struną z muszlą , został od tego czasu zidentyfikowany jako wczesny głowonóg .

Po tym, jak Parks Canada i UNESCO uznały znaczenie Burgess Shale około 1970 roku, zbieranie skamieniałości stało się trudniejsze. Dalsze wykopaliska przeprowadziło Królewskie Muzeum Ontario . Kurator od bezkręgowca enpaläontologie Desmond Collins zidentyfikowano szereg innych śladów Burgess łupkowy The stratygraficznie są zarówno powyżej, jak i poniżej pierwotnej Walcott kamieniołomów. Te odkrycia nadal dostarczają nowych skamieniałości szybciej, niż można je zbadać.

Książka Wonderful Life , opublikowana w 1989 roku przez Stephena Jaya Goulda , zwróciła uwagę opinii publicznej na skamieniałości łupków z Burgess. Gould wierzył, że niezwykła różnorodność skamieniałości z Burgess sugeruje, że środowisko kambryjskie było znacznie bardziej rzeźbiarskie niż obecnie, a wiele z tych unikalnych linii to eksperymenty ewolucyjne, które wymierają. Teza Goulda była bardzo mocno oparta na oryginalnych dziełach Walcotta, reinterpretowanych przez Simona Conwaya Morrisa. Morris nie zgodził się jednak z wnioskami Goulda. Jego zdaniem prawie cała fauna Burgess mogłaby zostać włączona do dzisiejszego systemu.

Na początku 2014 roku ujawniono odkrycie innego miejsca w Parku Narodowym Kootenay , na południe od wcześniej znanego stanowiska w Fields w Parku Narodowym Yoho. Podczas 15-dniowych wykopalisk przez zespół z Królewskiego Muzeum Ontario i różnych uniwersytetów odkryto skamieniałości 50 gatunków zwierząt w nowym miejscu. W kolekcji zdominowanej przez stawonogi niezwykła jest duża gęstość i różnorodność skamieniałości o miękkich ciałach oraz duża liczba nowych gatunków.

Ramy geologiczne

Zdjęcie satelitarne regionu
Stephen Formation opiera się na formacji Cathedral. Rozwiązaniami dolomitowano fragmenty formacji katedralnej . Grubszą częścią formacji Stephen jest znany jako Burgess Shale

Bogate w skamieliny złoża łupków Burgess są częścią formacji Stephen , szeregu ciemnych, wapiennych kamieni gliniastych . Ich wiek wynosi około 505 milionów lat. Poszczególne warstwy zostały osadzone u podstawy stromego zbocza (rafa) o wysokości 160 m, pod podstawą fali sztormowej . Strome zbocze składa się z wapiennych złóż rafy i jest częścią formacji katedralnej . Uważa się, że formacja ta powstała na krótko przed złożeniem łupków z Burgess. Dokładny przebieg formowania się osadów nie jest na pewno znany, ale najbardziej rozpowszechniona hipoteza zakłada, że ​​górna część rafy została odłączona, a wraz z nią, w postaci zawiesiny , w głąb osunęły się iły formacji Stephen. , i być może nie zostały zdeponowane ponownie aż do mil od frontu rafy . Za przyczynę częściowego rozpadu formacji katedralnej uważa się reaktywację uskoków u podstawy formacji sprzed około 509 mln lat. Skały formacji katedralnej są bardzo odporne na obciążenia tektoniczne . Dlatego zaoferowali ochronę przed takimi procesami złożom znajdującym się na jej szczycie formacji Szczepana. To wyjaśnia, dlaczego znaleziska skamieniałości w formacji Stephen, które zostały wykonane dalej od dawnej rafy, nie nadają się do wykorzystania. W wyniku procesów tektonicznych skała tam pęka pionowo, tworząc skamieniałości. Walcott's Quarry wyprodukował tak wiele spektakularnych skamieniałości, ponieważ znajdował się tak blisko formacji Stephen. W rzeczywistości kamieniołom został wykopany do tego stopnia, że ​​znaleziono formację katedralną.

Początkowo sądzono, że łupek z Burgess był osadzany w warunkach beztlenowych , ale ostatnie badania pokazują, że tlen był obecny w osadzie przez cały czas . Uważano, że brak tlenu chroniłby martwe organizmy przed rozkładem i stwarzał warunki chemiczne, które umożliwiałyby przenoszenie tkanek miękkich. Ponadto, wraz ze spadkiem zawartości tlenu w wodzie, maleje również liczba organizmów norujących. W warstwach z zachowaną tkanką miękką znaleziono ichnofossils , ale są one rzadkie i stosunkowo małe. Inna hipoteza mówi, że za nadzwyczajną ochronę odpowiadają roztwory silnie zasolone na dnie morskim.

stratygrafia

Formacji łupka Burgess składa się z 10 różnych sub-formacje (angielski: members ). Najbardziej znaną podformacją jest Walcott Quarry Shale Member , w której z kolei znajdują się łopatki .

Tafonomia i diageneza

Istnieje wiele innych stanowisk kopalnych o podobnym stanie zachowania; w rzeczywistości takie kolekcje skamieniałości są znacznie częstsze w kambrze niż w jakimkolwiek późniejszym okresie w historii Ziemi . Tafonomia szuka przyczyny tego w bardzo ograniczonym zakresie bioturbacji . W okresie kambru wzrosła liczba organizmów ryjących, w wyniku czego zmniejszyło się prawdopodobieństwo zachowania kopalnych tkanek miękkich.

Podobne odniesienia

Miejsca skamieniałości najczęściej używane do porównania z łupkami z Burgess to Sirius Passet na Grenlandii i Chengjiang w południowych Chinach.

Organizmy

Biota łupków Burgess wydaje się być typowe dla osadów kambryjskich. Chociaż organizmy szkieletowe stanowią tylko 14% społeczności skamieniałości, bardzo podobne proporcje można znaleźć w innych miejscach skamieniałości kambru. Nie ma więc powodu, aby w jakikolwiek sposób uznawać organizmy inne niż szkieletowe za wyjątkowe. W rzeczywistości wiele z nich zidentyfikowano również na innych stanowiskach kopalnych w różnych lokalizacjach i w różnym wieku.

Fauna i flora składa się z bardzo różnych organizmów. Organizmy wolno pływające ( nektoniczne ) są stosunkowo rzadkie, większość stanowią przedstawiciele bentonu . Należą do nich gatunki ruchome i siedzące . Ponad 2/3 organizmów żywionych materiałem organicznym na lub w osadzie ( środek detritivor ), prawie 1/3 odfiltrowanych drobnych cząstek z kolumny wody ( zawiesinożerne ) i mniej niż 10% stanowiły zwierzęta mięsożerne lub padlinożerne ( nekrofagi ). Przedstawiciele bentonu dzielą się na epifaunę stałą lub siedzącą (około 30%) i epifaunę ruchomą (około 40% całkowitej fauny), które pełzały lub pełzały po dnie morskim. Większość osiadłych zwierząt to gąbki. Ruchliwa epifauna była ogólnie bardziej zróżnicowana i była zdominowana przez stawonogi . Zwierzęta, które żyły nad powierzchnią osadu, są rzadkie i stanowią tylko około 10 procent znalezisk. Powodem ich rzadkości jest to, że łatwiej im było uciec przed prądami błota niż pływacy.

Zobacz też

dokumentów potwierdzających

literatura

  • Stephen Jay Gould: Chance Man. Cud życia jako gra natury . Hanser , Monachium 1993, ISBN 3-446-15951-7 .
  • Pojedynek na łupkach Burgess. Magazyn Natural History, 107 (10): 48-55, dostęp 1 listopada 2011 (Gould i Conway Morris omawiają znaczenie łupków z Burgess).
  • Simon Conway Morris: The Crucible of Creation. Łupki z Burgess i powstanie zwierząt . Oxford University Press, Oxford 1998, ISBN 0-19-850197-8 .
  • Richard Fortey: Trilobite. Naoczny świadek ewolucji . Flamingo, Londyn 2001, ISBN 0-00-655138-6 .
  • Stephen Jay Gould: Wspaniałe życie. Łupki z Burgess i natura historii . Vintage, London i in. 2000, ISBN 0-09-927345-4 .
  • Derek EG Briggs, Douglas H. Erwin, Frederick J. Collier: The Fossils of the Burgess Shale . Smithsonian, Washington DC 1994, ISBN 1-56098-364-7 .

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ^ Age of Burgess Shale . W: Burgess Shale . Uniwersytet Bristolski. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 14 lipca 2007 r. Źródło 5 września 2007 r.
  2. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r D. EG Briggs, DH Erwin, FJ Collier: Fossils of the Burgess Shale . Smithsonian Inst Press, Waszyngton 1995, ISBN 1-56098-659-X .
  3. ↑ Paul Selden , John Nudds: Windows on Evolution - Famous Fossil Findings in the World. Elsevier, Monachium 2007, ISBN 978-3-8274-1771-8 , s. 20.
  4. ↑ Paul Selden, John Nudds: Windows on Evolution - Famous Fossil Sites in the World. Elsevier, Monachium 2007, ISBN 978-3-8274-1771-8 , s. 21.
  5. ^ Simon Conway Morris: The Crucible of Creation. Łupki z Burgess i powstanie zwierząt. Oxford University Press, Oxford 1998, ISBN 0-19-850256-7 , s. 242 .
  6. ^ Jean-Bernard Caron, Robert R. Gaines i in .: Nowy zespół filopodobny, przypominający łóżko z łupków Burgess w kanadyjskich górach Rockies. W: Nature Communications . 11 lutego 2014, obejrzano 11 lutego 2021 .
  7. ^ Epickie odkrycie skamieniałości zwierząt w Parku Narodowym Kootenay. W: Columbia Valley Pioneer. 11 lutego 2014, obejrzano 11 lutego 2021 .
  8. ↑ a b S. E. Gabbott, J. Zalasiewicz, D. Collins: sedymentacja warstwy filopodobnej w obrębie łupków kambryjskich Burgess w Kolumbii Brytyjskiej . W: Journal of Geological Society . taśma 165 , nie. 1 , 2008, s. 307 , doi : 10.1144 / 0016-76492007-023 ( online na Lyell Collection.org ).
  9. ↑ CJ Collom: reinterpretacja stratygrafii kambryjskiej „oprogramowania pośredniego” podziurawionego zachodniego marginesu laurentyńskiego: formacja łupków z Burgess i ciągłe jednostki (Sauk II Megasequence); Góry Skaliste, Kanada. W: Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology . taśma 277 , nie. 1-2 , 2009, s. 63–85 , doi : 10.1016 / j.palaeo.2009.02.012 .
  10. ^ W. Powell: Porównanie geochemicznych i charakterystycznych cech mineralogicznych związanych z formacjami łupkowymi Kinzers i Burgess i ich jednostkami powiązanymi . W: Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology . taśma 277 , nie. 1-2 , 2009, s. 127–140 , doi : 10.1016 / j.palaeo.2009.02.016 .
  11. ↑ Paul Selden, John Nudds: Windows on Evolution - Famous Fossil Sites in the World. Elsevier, Monachium 2007, ISBN 978-3-8274-1771-8 , s. 27 i 28.
  12. ↑ Paul Selden, John Nudds: Windows on Evolution - Famous Fossil Sites in the World. Elsevier, Monachium 2007, ISBN 978-3-8274-1771-8 , s. 27.

Współrzędne: 51 ° 26 '18 "  N , 116 ° 28 '36"  W.