Burgess Shale - Burgess Shale

Burgess Shale
Stratigrafický rozsah :
miaolingský
~508  Ma
Ottoia tricuspida ROM 63057.jpg
Ottoia , červ s měkkým tělem, hojný v Burgess Shale. (From Smith et al. 2015)
Typ Geologická formace
Jednotka Stephenova formace
Tloušťka 161 metrů (528 stop)
Litologie
Hlavní Shale
Umístění
Souřadnice 51 ° 26'N 116 ° 28'W / 51,433 ° N 116,467 ° W / 51,433; -116,467
Kraj Národní park Yoho a Národní park Kootenay
Země Kanada
Typová sekce
Pojmenován pro Burgess Pass
Pojmenoval Charles Doolittle Walcott , 1911
Kanadské skály zvýrazňující národní park Yoho.png
Mapa zvýrazňující červeně národní park Yoho

Burgess Shale je fosilní ložiskové vklad vystavena v kanadských Skalistých hor v Britské Kolumbii , Kanada. Je proslulá výjimečným zachováním měkkých částí svých zkamenělin. Ve věku 508 milionů let ( střední kambrian ) je jedním z prvních fosilních lůžek obsahujících otisky měkkých částí.

Skalní jednotka je černá břidlice a vyrůstá na řadě lokalit poblíž města Field v národním parku Yoho a průsmyku Kicking Horse Pass . Další výchoz je v národním parku Kootenay 42 km na jih.

Historie a význam

První kompletní nalezená fosilie Anomalocaris .

Burgess Shale objevil paleontolog Charles Walcott dne 30. srpna 1909, ke konci terénních prací sezóny. Vrátil se v roce 1910 se svými syny, dcerou a manželkou a založil lom na bocích Fossil Ridge. Význam konzervace měkkých těl a rozsah organismů, které poznal jako nové pro vědu, ho přiměly k návratu do lomu téměř každý rok až do roku 1924. V tu chvíli ve věku 74 let nashromáždil přes 65 000 exemplářů. Popisovat zkameněliny byl obrovský úkol, který Walcott vykonával až do své smrti v roce 1927. Walcott, vedený tehdejším vědeckým názorem, se pokusil kategorizovat všechny zkameněliny na živé taxony, a v důsledku toho byly fosilie považovány za něco více než kuriozity v době, kdy. Až v roce 1962 se Alberto Simonetta pokusil o opětovné prozkoumání fosilií z první ruky. To vedlo vědce k poznání, že Walcott sotva poškrábal povrch informací dostupných v Burgess Shale, a také jasně ukázalo, že organismy se pohodlně nehodí do moderních skupin.

Výkopy byly obnoveny v Walcott lomu u Geological Survey Kanady v rámci přesvědčování trilobit znaleckého Harry Blackmore Whittington a novou lomu, Raymond, vznikla o 20 metrů výš Fossil Ridge. Whittington s pomocí studentů výzkumu Dereka Briggse a Simona Conwaye Morrise z University of Cambridge zahájil důkladné přehodnocení Burgesské břidlice a odhalil, že zastoupená fauna je mnohem rozmanitější a neobvyklejší, než uznával Walcott. Mnoho přítomných zvířat mělo bizarní anatomické rysy a jen nepatrně se podobalo jiným známým zvířatům. Mezi příklady patří Opabinia s pěti očima a čenichem jako hadice vysavače a Hallucigenia , která byla původně rekonstruována vzhůru nohama a kráčela po dvoustranně symetrických trnech.

S tím, že Parks Canada a UNESCO uznávají význam Burgess Shale, se od poloviny 70. let 20. století stalo shromažďování fosilií politicky obtížnějším. Sbírky nadále tvořilo Královské muzeum v Ontariu . Kurátor paleontologie bezobratlých Desmond Collins identifikoval řadu dalších výchozů, stratigraficky vyšších i nižších než původní lom Walcott. Tyto lokality nadále přinášejí nové organismy rychleji, než je lze studovat.

Kniha Stephen Jay Gould Wonderful Life , vydaná v roce 1989, upoutala pozornost veřejnosti na fosilie Burgess Shale. Gould naznačuje, že mimořádná rozmanitost zkamenělin naznačuje, že tehdejší formy života byly v tělesné formě mnohem odlišnější než ty, které přežily dnes, a že mnohé z unikátních linií byly evoluční experimenty, které vyhynuly. Gouldova interpretace rozmanitosti kambrijské fauny do značné míry spoléhala na reinterpretaci původních publikací Charlese Walcotta Simonem Conwayem Morrisem . Conway Morris však s Gouldovými závěry silně nesouhlasil a tvrdil, že téměř veškerou kambrijskou faunu lze zařadit do moderní fyly .

Burgess Shale přitahovala zájem paleoklimatologů, kteří chtějí studovat a předpovídat dlouhodobé budoucí změny klimatu Země. Podle Petera Warda a Donalda Brownleeho v knize Život a smrt planety Země z roku 2003 klimatologové studují fosilní záznamy v Burgesské břidlici, aby porozuměli klimatu kambrijského výbuchu . Lze jej použít k předpovědi, jak by v budoucnosti vypadalo zemské klima 500 milionů let, protože oteplující se a rozpínající se Slunce v kombinaci s klesajícími hladinami CO 2 a kyslíku nakonec zahřeje Zemi na teploty, které nebyly patrné od doby před 3 miliardami let od Archean Eon (než se objevily první rostliny a zvířata). To zase podporuje porozumění tomu, jak a kdy by mohly poslední živé věci na Zemi vymřít. Viz také Budoucnost Země .

Poté, co byla lokalita Burgess Shale v roce 1980 zapsána na seznam světového dědictví , byla v roce 1984 zařazena do označení WHS Canadian Rocky Mountain Parks.

V únoru 2014 byl oznámen objev dalšího výchozu Burgess Shale v národním parku Kootenay na jihu. Za pouhých 15 dní sběru v terénu v roce 2013 bylo na novém místě objeveno 50 druhů zvířat.

Geologické nastavení

Satelitní snímek oblasti.

Fosilní ložiska Burgessovy břidlice korelují se Stephenovým souvrstvím , sbírkou mírně vápnitých tmavých bahenních kamenů, starých asi 508 milionů let . Lůžka byla uložena na úpatí útesu vysokého asi 160 m, pod hloubkou rozrušenou vlnami během bouří. Tento svislý útes byl složen z vápnitých útesů katedrálního souvrství , které se pravděpodobně vytvořily krátce před uložením měšťanské břidlice. Přesný mechanismus formace není s určitostí znám, ale nejrozšířenější hypotéza naznačuje, že okraj útesu katedrálního útvaru se oddělil od zbytku útesu, sesunul se a transportoval se v určité vzdálenosti - možná kilometrech - od okraje útesu. Pozdější reaktivace poruch na základně formace vedla k jejímu rozpadu přibližně před 509  miliony let . To by zanechalo strmý útes, jehož dno by bylo chráněno před tektonickou dekompresí, protože vápenec katedrálního souvrství je obtížné stlačit. Tato ochrana vysvětluje, proč je nemožné pracovat s fosiliemi zachovanými dále od katedrálního souvrství - tektonické stlačení lůžek způsobilo vertikální štěpení, které láme skály, takže se rozdělují kolmo na fosilie. Walcottův lom produkoval tak velkolepé zkameněliny, protože byl tak blízko Stephenova souvrství - lom byl skutečně vyhlouben až na samý okraj kambrijského útesu.

Původně se předpokládalo, že Burgess Shale byla uložena v anoxických podmínkách, ale rostoucí výzkum ukazuje, že v sedimentu byl neustále přítomen kyslík. Předpokládalo se, že anoxické prostředí nejen chrání nově mrtvé organismy před rozpadem, ale také vytváří chemické podmínky umožňující zachování měkkých částí organismů. Dále to snížilo množství hrabavých organismů-nory a koleje se nacházejí v postelích obsahujících organismy s měkkým tělem, ale jsou vzácné a obecně mají omezený vertikální rozsah. Toky solanky jsou alternativní hypotézou; pro podrobnější diskusi viz zachování typu Burgess Shale .

Stratigrafie

Walcott Quarry of the Burgess Shale showing the Walcott Quarry Shale Member. Bílé rovnoběžné svislé pruhy jsou pozůstatky vyvrtaných otvorů vytvořených během vykopávek v polovině 90. let minulého století.

Formace Burgess Shale se skládá z 10 členů, z nichž nejznámější je člen Walcott Quarry Shale Member s větším phyllopodovým ložem.

Tafonomie a diageneze

Existuje mnoho dalších srovnatelných kambrijských lagerstätten ; skutečně taková shromáždění jsou v kambriu mnohem běžnější než v kterémkoli jiném období. Je to dáno především omezeným rozsahem norné činnosti; jako taková bioturbace se stala více převládající v kambriu, prostředí schopná zachovat měkké části organismů se stala mnohem vzácnější. ( Předkambrský fosilní záznam zvířat je řídký a nejednoznačný.)

Biota

Biota Burgess Shale se zdá být typická pro střední kambrijská ložiska. Přestože organismy nesoucí tvrdou část tvoří jen 14% komunity, nacházejí se tyto stejné organismy v podobných poměrech i na jiných kambrijských lokalitách. To znamená, že není důvod předpokládat, že organismy bez tvrdých částí jsou v něčem výjimečné; mnozí se objevují v jiných lagerstättenech různého věku a umístění.

Biota se skládá z řady organismů. Volně plavecké ( nektonické ) organismy jsou relativně vzácné, přičemž většina organismů je obydlí na dně (bentické) -buď se pohybuje (tulák), nebo je trvale připojeno k mořskému dnu (přisedlé). Asi dvě třetiny organismů Burgess Shale žily živením se organickým obsahem v bahnitém mořském dně, zatímco téměř třetina filtrovala jemné částice z vodního sloupce. Méně než 10% organismů byli dravci nebo mrchožrouti, přestože protože tyto organismy byly větší, byla biomasa rozdělena rovnoměrně mezi každý z filtračních, depozitních, dravých a úklidových organismů.

Mnoho organismů Burgess Shale představuje členy kmenových skupin moderního živočišného kmene , i když jsou přítomni i zástupci určitých kmenů korunní skupiny .

Práce s Burgess Shale

Fosilie Burgesské břidlice jsou zachovány jako černé uhlíkové filmy na černých břidlicích, a proto je obtížné je fotografovat; různé fotografické techniky však mohou zlepšit kvalitu snímků, které lze získat. Mezi další techniky patří backscatter SEM, elementární mapování a kreslení lucida kamerou .

Jakmile byly získány snímky, je třeba před správnou anatomickou rekonstrukcí zohlednit účinky rozkladu a tafonomie . Zvážení kombinace znaků umožňuje vědcům stanovit taxonomickou afinitu.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy