Разрыв ромера | ||||
−360 - - −355 - - −350 - - −345 - - −340 - - −335 - - −330 - - −325 - - −320 - - −315 - - −310 - - −305 - - −300 - - −295 - | ||||
Масштаб оси: миллионы лет назад. Известные диапазоны окаменелостей. Призрачные родословные .
|
Пробел Ромера является примером очевидного пробела в летописи окаменелостей четвероногих, используемых при изучении эволюционной биологии . Такие промежутки представляют собой периоды, когда археологи еще не нашли подходящих окаменелостей. Промежуток Ромера назван в честь палеонтолога Альфреда Ромера , который первым его обнаружил. [2] [3] Недавние открытия в Шотландии начинают закрывать этот пробел в палеонтологических знаниях. [4] [5]
Возраст
Разрыв Ромера длился приблизительно от 360 до 345 миллионов лет назад, что соответствует первым 15 миллионам лет каменноугольного периода , раннего периода Миссисипи (начиная с турнейского и заканчивая визейским периодом ). Разрыв образует разрыв между первобытными лесами и большим разнообразием рыб в конце девона и более современными водными и наземными сообществами раннего карбона. [6] [7]
Механизм разрыва
Долгое время велись споры о том, почему так мало окаменелостей этого периода. [6] Некоторые предполагали, что проблема заключалась в самой окаменелости , предполагая, что в то время могли быть различия в геохимии, которые не благоприятствовали образованию окаменелостей. [6] [7] [8] Кроме того, экскаваторы могли просто не копать в нужных местах. Существование действительно низкой точки в разнообразии позвоночных было подтверждено независимыми доказательствами, [6] [7] [9], однако недавние находки в пяти новых местах в Шотландии дали множество окаменелостей ранних четвероногих и амфибий . Они также позволили наиболее точную геологию этого периода. Это новое свидетельство предполагает, что - по крайней мере, на местном уровне - не было разрыва в разнообразии или изменениях в геохимии кислорода. [4]
Хотя первоначальное земледелие членистоногих было полным ходом до разрыва, и некоторые четвероногие четвероногие могли появиться на суше, существует удивительно мало окаменелостей наземных или водных организмов, которые датируются самим разломом. [6] [7] [8] [10] Недавние работы по палеозойской геохимии предоставили доказательства биологической реальности разрыва Ромера как у наземных позвоночных, так и у членистоногих, и сопоставили его с периодом необычно низкой концентрации кислорода в атмосфере, которая была определяется на основе своеобразной геохимии горных пород, образовавшихся во время разрыва Ромера. [6] Новый осадочный каротаж в формации Баллаган в Шотландии ставит это под сомнение, предполагая, что кислород был стабильным во всем промежутке Ромера. [4]
Водные позвоночные, в число которых входит большинство четвероногих в течение каменноугольного периода [8] [10], восстанавливались после вымирания в конце девона , крупного вымирания, которое предшествовало разрыву Ромера, одно наравне с тем, которое убило динозавров . [7] Во время этого события в Хангенберге большинство морских и пресноводных групп вымерли или сократились до нескольких линий, хотя точный механизм исчезновения неясен. [7] До этого события в океанах и озерах доминировали рыбы с лопастными плавниками и бронированные рыбы, называемые плакодермами . [7] После разрыва доминирующими формами были современные лучеплавниковые рыбы , а также акулы и их родственники. [7] В этот период также исчезли ихтиостегалии , ранние рыбоподобные земноводные с более чем пятью пальцами. [7] [8]
Низкое разнообразие морских рыб, особенно хищников, дробящих панцири ( дурофаги ), в начале разрыва Ромера подтверждается внезапным обилием иглокожих с твердым панцирем в тот же период. [9] Турнейский период даже называют «эпохой криноидей». [11] После того, как количество сокрушающих панцири рыб и акул с лучевыми плавниками увеличилось позже в каменноугольном периоде, что совпало с концом промежутка Ромера, разнообразие морских лилий с броней девонского типа резко упало, следуя образцу классического хищника-жертвы. ( Лотка-Вольтерра ) цикл. [9] Появляется все больше свидетельств того, что двоякодышащие и стволовые четвероногие и земноводные быстро восстановились и разнообразились в быстро меняющейся среде конца девона и пропасти Ромера. [4]
Разрыв фауны
Пробел в летописи четвероногих постепенно сокращается с открытием таких ранних четвероногих каменноугольных вод, как Pederpes и Crassigyrinus . Есть несколько мест, где окаменелости позвоночных были обнаружены, чтобы восполнить пробел, например, карьер Ист-Кирктон в Батгейте , Шотландия, давно известный участок окаменелостей, который Стэнли П. Вуд повторно посетил в 1984 году и с тех пор остается открытым. обнаружение ряда ранних четвероногих в середине карбона; « Вышли буквально десятки четвероногих: Баланерпетон ( темноспондил ), Сильванерпетон и Эльдесеон (базальные антракозавры ), все в нескольких копиях, и один впечатляющий протоамниот, Вестлотиана », - сообщает Paleos Project. [12] В 2016 г. в свите Баллаган было обнаружено пять новых видов: Perittodus apsconditus , Koilops herma , Ossirarus kierani , Diploradus austiumensis , микробы Aytonerpeton . [4] Эти стволовые четвероногие и земноводные свидетельствуют о раннем расколе между двумя группами и быстрой диверсификации в раннем карбоне . [4]
Однако материал четвероногих на самой ранней стадии карбона, турнейском , остается скудным по сравнению с рыбами в тех же местообитаниях, которые могут появляться в больших скоплениях смерти, и неизвестен до поздней стадии. [7] [8] Фауна рыб из турнейских территорий по всему миру очень похожа по составу, включая обычные и экологически похожие виды лучеплавниковых рыб, ризодонтовых рыб с лопастными плавниками, скребней , акул и голоцефаланов . [7]
Недавний анализ отложений Голубого пляжа в Новой Шотландии предполагает, что «раннюю фауну четвероногих нелегко разделить на девонскую и каменноугольную фауну, предполагая, что некоторые четвероногие не пострадали от вымирания в конце девона». [13]
Места турнейского возраста
В течение многих лет после того, как разрыв Ромера был впервые обнаружен, были известны только два участка, где находились окаменелости четвероногих турнейского возраста; один находится в Восточном Лотиане , Шотландия, а другой - в Блю-Бич , Новая Шотландия , где в 1841 году сэр Уильям Логан , первый директор Геологической службы Канады, нашел следы четвероногих. [14] [примечание 1] [15] На Голубом пляже есть музей окаменелостей, в котором представлены сотни турнейских окаменелостей, которые продолжают находить по мере того, как скала разрушается, открывая новые окаменелости. [16]
В 2012 году были объявлены останки четвероногих возрастом 350 миллионов лет из четырех новых турнейских поселений в Шотландии, включая останки примитивной амфибии по прозвищу «Риббо». [17] В 2016 году в этих местах было обнаружено еще пять видов [4], что доказало, что Шотландия является одним из самых важных мест в мире для понимания этого периода времени. [18]
Эти места - побережье Бернмута , берега Уайтэддер-Уотер около Чирнсайда , река Твид возле Колдстрима и скалы возле замка Танталлон рядом с заливом Ферт-оф-Форт . В этих местах известны окаменелости как водных, так и наземных четвероногих, что является важным свидетельством перехода между жизнью в воде и жизнью на суше [19] и заполняет некоторые пробелы в пробеле Ромера. Эти новые населенные пункты могут представлять собой крупную фауну, как и все лежит в пределах короткого расстояния друг от друга и имеют много рыбы с близлежащей и современной Foulden рыбы кровати местности (которые не производятся четвероногими до сих пор). [7] [19] Как и в случае с карьером Ист-Кирктон , четвероногие на этих участках были обнаружены благодаря многолетним усилиям Стэна Вуда и его коллег. [19]
В апреле 2013 года ученые, связанные с Британской геологической службой (BGS) и Национальными музеями Шотландии, объявили о проекте TW: eed (Мир тетраподов: ранняя эволюция и диверсификация). Этот проект включает сотрудников со всей Великобритании и направлен на сбор знаний о мире конца девона и раннего карбона. Одна из целей заключалась в бурении непрерывной 500-метровой скважины в неизвестном месте недалеко от Бервик-апон-Твид . Это позволило произвести полную выборку турнейских отложений в сантиметровом масштабе без разрывов , что позволило определить временную шкалу, на которой можно точно разместить находки окаменелостей. [20] В самой последней статье, подготовленной командой TW: eed, они объявили о некоторых начальных результатах, полученных в ядре, включая очевидное отсутствие выхода кислорода через пропасть Ромера. [4] Это говорит о том, что предыдущие теории о низком содержании кислорода, являющемся причиной разрыва Ромера, необходимо будет пересмотреть.
Смотрите также
- Разрыв членистоногих
Рекомендации
- ^ Смитсон, TR; Дерево, ИП; Маршалл, Дж. Э. и Клак, Дж. А. (2012). «Ранние каменноугольные фауны четвероногих и членистоногих из Шотландии населяют залив Ромера» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 : 4532–4537. DOI : 10.1073 / pnas.1117332109 . PMC 3311392 . PMID 22393016 .
- ^ Коутс, Майкл I .; Клак, Дженнифер А. (1995). «Разрыв Ромера: происхождение четвероногих и наземность» . Бюллетень национального музея естественной истории . 17 : 373–388. ISSN 0181-0642 .
- ↑ К 1955 году (возможно, даже раньше) Ромер заявляет, что из отложений раннего карбона было обнаружено несколько хороших окаменелостей четвероногих. См .: Ромер, Альфред Шервуд (представлено: 11 ноября 1955 г .; опубликовано: 28 июня 1956 г.) «Ранняя эволюция наземных позвоночных», Труды Американского философского общества , 100 (3): 151-167; особенно см. стр. 166. Доступно в Интернете по адресу: JSTOR .
- ^ Б с д е е г ч Clack, Jennifer A .; Bennett, Carys E .; Карпентер, Дэвид К .; Дэвис, Сара Дж .; Фрейзер, Николас С .; Кирси, Тимоти I .; Маршалл, Джон EA; Миллуорд, Дэвид; Отоо, Бенджамин К.А.; Ривз, Эмма Дж .; Росс, Эндрю Дж .; Рута, Марчелло; Smithson, Keturah Z .; Smithson, Timothy R .; Уолш, Стиг А. (2016). «Филогенетический и экологический контекст фауны турнейских четвероногих» (PDF) . Природа, экология и эволюция . 1 (1): 0002. DOI : 10.1038 / s41559-016-0002 . PMID 28812555 . S2CID 22421017 .
- ^ Тарлах, Джемма (5 декабря 2016 г.). «Триумф четвероногих! Раскрытие тайны позвоночных животных Первой суши» . мертвые вещи . Обнаружить.
- ^ а б в г д е Уорд, Питер ; Лабандейра, Конрад; Лорин, Мишель ; Бернер, Роберт А. (7 ноября 2006 г.). «Подтверждение разрыва Ромера как интервала с низким содержанием кислорода, ограничивающего время первоначальной наземной трансформации членистоногих и позвоночных» . PNAS . 103 (45): 16818–16822. Bibcode : 2006PNAS..10316818W . DOI : 10.1073 / pnas.0607824103 . JSTOR 30051753 . PMC 1636538 . PMID 17065318 .
- ^ Б с д е е г ч я J K L Саллан, Лорен Коул; Коутс, Майкл И. (1 июня 2010 г.). «Вымирание в конце девона и узкое место в ранней эволюции современных челюстных позвоночных» . PNAS . 107 (22): 10131–10135. Bibcode : 2010PNAS..10710131S . DOI : 10.1073 / pnas.0914000107 . PMC 2890420 . PMID 20479258 .
- ^ а б в г д Коутс, Майкл I .; Рута, Марчелло ; Фридман, Мэтт (2008). «С тех пор, как Оуэн: меняющиеся взгляды на раннюю эволюцию четвероногих» (PDF, 1,0 МБ) . Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 39 : 571–592. DOI : 10.1146 / annurev.ecolsys.38.091206.095546 .
- ^ а б в Саллан, Лорен Коул; Каммер, Томас У .; Ausich, Вильгельм I .; Кук, Льюис А. (17 мая 2011 г.). «Устойчивая динамика хищников и жертв, выявленная массовым вымиранием» . PNAS . 108 (20): 8335–8338. Bibcode : 2011PNAS..108.8335C . DOI : 10.1073 / pnas.1100631108 . PMC 3100987 . PMID 21536875 .
- ^ а б Клак, Дженнифер А. (июнь 2002 г.). Усиление: происхождение и эволюция четвероногих (1-е изд.). Блумингтон, Индиана: Издательство Индианского университета . ISBN 978-0-253-34054-2. LCCN 2001004783 . OCLC 47767251 .
- ^ Каммер, Томас У .; Осич, Уильям I. (июнь 2006 г.). «Эпоха лилий»: всплеск биоразнообразия Миссисипи, совпадающий с широко распространенными карбонатными склонами » (PDF, 0,6 МБ) . ПАЛАИ . 21 (3): 238–248. Bibcode : 2006Palai..21..238K . DOI : 10,2110 / palo.2004.p04-47 . S2CID 10822498 .
- ^ «Палеопротерозой: протерозойские памятники» . 9 апреля 2002 года Архивировано из оригинала на 2009-02-24 . Проверено 6 марта 2012 .
- ^ Андерсон, Джейсон С .; Смитсон, Тим; Мейер, Таран; Клак, Дженнифер; Мански, Крис Ф. (27 апреля 2015 г.). «Разнообразная фауна четвероногих у основания« пропасти Ромера » » . PLOS ONE . 10 (4): e0125446. Bibcode : 2015PLoSO..1025446A . DOI : 10.1371 / journal.pone.0125446 . PMC 4411152 . PMID 25915639 .
- ^ Логан, Уильям Эдмонд (1842). «На угольных месторождениях Пенсильвании и Новой Шотландии» . Труды Лондонского геологического общества . 3 : 707–712.С п. 712: «В Хортон-Блафф, в десяти милях к северу от Виндзора [, Новая Шотландия], он также получил плиту, на которой, как ему кажется, видны следы ног…»
- ^ «Музей окаменелостей Голубого пляжа» . 9 мая 2012 . Проверено 9 мая 2012 .
- ^ «Музей окаменелостей Голубого пляжа» . 9 мая 2012 . Проверено 9 мая 2012 .
- ^ Окаменелости Чирнсайда могут дать ключ к разрыву Ромера. Уже в коллекции обнаружен один примечательный образец амфибии, получивший прозвище «Риббо» из-за его выступающих и хорошо сохранившихся ребер, что предоставило ученым достаточно информации для интерпретации того, как существо могло выглядеть как он бродил по бассейну Твида около 350 миллионов лет назад.
- ^ «Шотландия - ключ к пониманию того, как жизнь впервые появилась на суше» The Guardian - https://www.theguardian.com/science/2016/feb/19/fossils-palaeontology-romer-scotland-holds-the-key- к-пониманию-как-жизни-первой-ступени-на-суше
- ^ а б в Smithson, TR; Дерево, ИП; Маршалл, JEA; Клак, Дж. А. (2012). «Ранние каменноугольные фауны четвероногих и членистоногих из Шотландии населяют залив Ромера» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (12): 4532–7. Bibcode : 2012PNAS..109.4532S . DOI : 10.1073 / pnas.1117332109 . PMC 3311392 . PMID 22393016 .
- ^ "Охотники за окаменелостями копают глубоко в Шотландских границах", news.Scotsman.com : просмотрено 6 апреля 3013 г.
Заметки
- ↑ В 1841–1842 гг. Шотландский геолог Чарльз Лайель посетил Северную Америку, включая Новую Шотландию. В 1843 году Лайель упомянул открытие Логаном следов в каменноугольных отложениях Хортон-Блафф . Английский палеонтолог Ричард Оуэн утверждал, что следы Логана принадлежали рептилии. Видеть:
- Лайель, Чарльз (1843). «Об угольных формациях Новой Шотландии, а также о возрасте и относительном положении гипса, сопровождающего морские известняки» . Труды Лондонского геологического общества : 184–186. ; см. стр. 185. С п. 185: «С помощью этих г-н Лайель, найденных в чешуе ганоидной рыбы в Хортон-Блафф, и в отмеченных рябью песчаниках того же места, г-н Логан обнаружил следы, которые, как показалось г-ну Оуэну, принадлежали некоему неизвестному виду рептилий. , составляющие первые признаки класса рептилий, известных в каменноугольных породах ».
- Печатается на: Лайель, Чарльз (1843). «Об угольных формациях Новой Шотландии, а также о возрасте и относительном положении гипса, сопровождающего морские известняки» . Американский журнал науки и искусства . 45 : 356–358. ; см. стр. 358.