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寒武紀(jì)的加拿大布爾吉斯生物群

 薩滿巫師 2016-01-27


加拿大布爾吉斯生物群,位于加拿大的大不列顛哥倫比亞省,時代大約為中寒武紀(jì)(5.15億年)。也就是我們常說的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時期,在此期間,大量動物種群在較短時期(也許僅是幾百萬年內(nèi))內(nèi)突然出現(xiàn),幾乎所有的現(xiàn)生生物類群在這里都可以找到祖先,而在此之前,動物世界還是由多細胞后生動物及小殼動物等一些簡單的生物組成。這里是研究埋藏學(xué)的一個窗口,也是研究動物各個種群起源與演化的窗口。

但是加拿大布爾吉斯生物群的化石也有一個缺點,就是化石軟體的保真度不是很高,而硬體保存較多,因此對生物多樣性的恢復(fù)存在偏差。同時由于地質(zhì)保存上的缺陷,布爾吉斯動物群化石沒有立體的層面,很多的動物形態(tài)只能依靠推測。加拿大布爾吉斯生物群發(fā)現(xiàn)了大約119屬140種動物。節(jié)肢動物是優(yōu)勢種群,另外還有海綿、蠕蟲、腕足、棘皮、甚至脊索動物等的軟體都有保存,而且這些生物大多數(shù)是生活在深海的。

1981年,加拿大布爾吉斯生物群被聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn)為“世界文化遺產(chǎn)遺址”,成為全世界古生物學(xué)者關(guān)注的圣地。


成因


在布爾吉斯細紋層的頁巖中有大量軟體保存為黑色有機質(zhì)膜,軟體部分如肌肉和礦化程度較低的骨骼都被很好的保存了細節(jié)。軟體保存的原因通常解釋為海洋或陸地濁流的快速埋藏及對生物的快速殺死作用。

地震、風(fēng)暴或重力可能引起沉積物的搬運并造成濁流,濁流攜帶的微細顆粒的泥質(zhì)快速將生物埋藏,缺氧的環(huán)境導(dǎo)致食腐生物活動減弱,對生物尸體的破壞也較弱。

最初曾有人認為是粘土在生物軟體表面的附著作用使軟體得以保存,但有實驗發(fā)現(xiàn)粘土的顆粒太大,幾乎不可能均勻黏附到生物表面并將其結(jié)構(gòu)長期保存。于是就有人解釋是細菌活動產(chǎn)生的鐵離子首先黏附到了生物表面并最終保存其結(jié)構(gòu)。至于其軟體保存的最終原因,一直沒有定論。


發(fā)現(xiàn)

1909年8月,維爾卡特帶領(lǐng)全家到加拿大落基山脈的布爾吉斯山去野外地質(zhì)旅行。在回程的路上,一塊石頭絆倒了他夫人的坐騎,維爾卡特撿起這塊作怪的石頭,奇跡出現(xiàn)了,一塊保存有軟體動物的化石顯現(xiàn)在維爾卡特面前。

他發(fā)現(xiàn)了中寒武紀(jì)三葉蟲和像蠕蟲那樣的動物軟體的壓印化石。第二年夏天,又進行了大規(guī)模的發(fā)掘,得到了除有殼的三葉蟲和海綿動物以外的100多種保存得十分完整的無脊椎動物化石,有的像海母、??菢拥那荒c動物,有的像環(huán)節(jié)動物,也有象海參那樣的棘皮動物......。同時發(fā)現(xiàn)節(jié)肢動物是優(yōu)勢種群,另外還有海綿、蠕蟲、腕足、棘皮、甚至脊索動物等的軟體都有保存,而且這些生物大多數(shù)是生活在深海的。后來,美國科學(xué)家維爾卡特把這些動物稱為布爾吉斯生物群。


意義


加拿大布爾吉斯生物群記錄了5.15億年前寒武紀(jì)中期無脊椎動物驚人的豐富,被科學(xué)界視為生命起源和早期演化的重要依據(jù),為破解寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之迷提供了重要線索。

經(jīng)過大規(guī)模的發(fā)掘、采集和研究后,布爾吉斯生物群給當(dāng)時科學(xué)界造成極大震撼。它使科學(xué)家第一次清楚地認識到,在寒武紀(jì)海洋中具有骨骼化的動物僅僅占少數(shù),絕大多數(shù)是不易保存的軟軀體動物門類,糾正了人們對寒武紀(jì)僅存有三葉蟲等少數(shù)硬體動物的錯誤認識。



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