Биохронология - Biochronology

Эта статья о хронологии, основанной на корреляции окаменелостей. Для корреляции, привязанной к стратиграфическим подразделениям, см. Биостратиграфия.

В палеонтология, биохронология корреляция во времени биологических событий с использованием окаменелости. В строгом смысле, это относится к использованию комплексов окаменелостей, не привязанных к стратиграфическим разрезам (в отличие от биостратиграфия, где они). Коллекции возрастов наземных млекопитающих были определены для каждого континента, кроме Антарктида, и большинство из них косвенно коррелируют друг с другом через известные эволюционные линии. Сочетание аргон-аргоновое датирование и магнитная стратиграфия позволяет прямое временное сравнение земных событий с вариации климата и массовые вымирания.

Сравнение с биостратиграфией

А золотой шип отмечая нижнюю часть Эдиакарский период, пример международно согласованная контрольная точка для этой границы.

В осадочные породы, окаменелости - единственный широко применяемый инструмент корреляции времени.[1]:229 Эволюция оставляет запись прогрессивных изменений, последовательных и неповторяющихся.[1]:230 Каменная единица имеет характерную скопление окаменелостей, независимо от литология.[1]:229 Таким образом, окаменелости можно использовать для сравнения возраста различных горных пород.

Основной единицей биохронологии является биостратиграфическая зона, или биозона, собрание окаменелостей, найденных вместе в скальной единице. Это используется как основа биохрон, «единица времени, в которой, как считается, жила ассоциация таксонов».[1]:229 Однако биозона может различаться по возрасту в разных местах. Например, данный таксон может мигрировать, поэтому его первое появление варьируется от места к месту. Особенно, организмы, контролируемые фациями (организмы, которые жили в определенном осадочная среда ) не очень подходят для биохронологии, потому что они движутся вместе с окружающей средой и могут мало изменяться в течение длительного периода времени.[1]:230–231 Таким образом, биостратиграфы ищут виды, которые особенно широко распространены, многочисленны и не привязаны к определенной осадочной среде. Это особенно верно в отношении свободно плавающих животных, таких как бентосный фораминиферы, которые легко распространились по мировым океанам.[1]:230

Еще одна проблема стратиграфии заключается в том, что в летописи окаменелостей в данном месте часто бывают большие пробелы. Чтобы противостоять этому, биостратиграфы ищут особенно хорошо сохранившийся участок, который можно использовать в качестве тип раздела для конкретной биостратографической единицы. Например, граница между Силурийский и Девонский периоды отмечены первым появлением граптолит Mongraptus uniformus uniformus в разделе в Klonk, Чехия.[1]:237

В наземных отложениях окаменелости наземных млекопитающих и других позвоночных используются в качестве стратиграфических инструментов, но они имеют некоторые недостатки по сравнению с морскими окаменелостями. Они редко распределяются равномерно по секции и, как правило, встречаются в изолированных карманах с небольшим перекрытием между биозонами. Таким образом, корреляция между биозонами часто бывает косвенной и определяется на основе знания последовательности их эволюции.[1]:240 Эта практика была впервые предложена Х.С. Уильямсом в 1941 году.

В США биохронология широко используется как синоним биостратиграфия, но в Канаде и Европе этот термин используется для обозначения биохронологии, не привязанной к конкретному стратиграфическому разрезу.[2] Эта форма биохронологии не признана Международным стратиграфическим справочником, но она «действительно то, чем занимаются многие палеонтологи и стратиграфы после ... оптимальной сети корреляций окаменелостей, которые, как считается, воплощают надежное изохронное время с высоким разрешением (линии ) рамки."[3]

Возраст наземных млекопитающих

Череп Зубр антиквус от La Brea Tar Pits.

Кайнозойская хронология, основанная на таксонах млекопитающих, была определена на всех континентах, кроме Антарктиды.[4]:939 Поскольку на протяжении большей части кайнозоя континенты были разделены, каждый континент имеет свою собственную систему.[5] Большинство единиц основаны на зоны скопления, слои слоев, которые содержат три или более отличительных окаменелостей.[6]:4,15

Северная Америка

Основная статья: Возраст североамериканских наземных млекопитающих

В 1941 году комитет под председательством Горация Вуда II составил список 19 «провинциальных возрастов» для Северной Америки, позже названный Возраст наземных млекопитающих в Северной Америке (NMLAs). Примером NMLA является Ранчолабрейский, названный в честь Ранчо Ла Бреа ископаемый участок. Одна из характерных окаменелостей - это зубр, который впервые появляется в Rancholabrean.[7] Комитет попытался сделать определения однозначными, предоставив несколько критериев, таких как индекс окаменелостей, первое и последнее появление, а также связь с определенным образованием. Некоторые из этих критериев оказались несовместимыми, что привело к конфликту. Например, Чадронский Возраст наземных млекопитающих в конце эоцен определялась границами Формация Чадрон в Небраске, а также одновременное появление Мезогипп, ранняя лошадь, и титанотеры, семейство животных, похожих на носорогов. С тех пор титанотеры были обнаружены над формацией Чадрон, поэтому определение возраста остается неопределенным.[1]:240 Поскольку NAML не привязаны к стратиграфическим разрезам, они неверны. хроностратиграфический этапы, поэтому некоторые авторы ставят кавычки вокруг «Веков».[1]:240[4]:943[8]

Южная Америка

Основная статья: Возраст наземных млекопитающих в Южной Америке

Развитие возраста наземных млекопитающих в Южной Америке во многом связано с двумя братьями, Флорентино Амегино и Карлос Амегино. По состоянию на 1983 год было 19 возрастов, все, кроме одного, основывались на секциях в Аргентине.[9] С тех пор были добавлены еще три возраста для Палеоцен.[10]:16

Европа

Основная статья: Возраст европейских наземных млекопитающих

Первый европейский век наземных млекопитающих (ELMA), Виллафранкский, определен в 1865 году. Основан на осадочных толщах около г. Виллафранка д'Асти в Италии.[11] Еще несколько были предложены между 1950 и 1975 годами; а в 1975 году Mein представила более тонкое подразделение под названием Зоны млекопитающих неогена (MN).[11] Всего 30 Зоны палеогена млекопитающих также были определены.[10]:15

Азия и Африка

Смотрите также: Возраст азиатских наземных млекопитающих

Возраст наземных млекопитающих Азии назван позже и является более ориентировочным, чем возраст для вышеупомянутых континентов, с плохими геохронологическими ограничениями. Нет единого мнения относительно названий некоторых эпох.[10]:17 Однако картина быстро улучшается, поскольку Центральная Азия обладает одними из лучших мировых показателей неогеновых млекопитающих.[5]:11 В Африке последовательности окаменелостей (в том числе приматов) были определены, а возраст некоторых наземных млекопитающих определен, но еще не определен официально.[10]:11

Другие биохронологии на основе тетрапод

Возраст наземных млекопитающих в основном представляет собой интервалы в Кайнозойский; они не были предложены для Мезозойский. Однако родственные системы были предложены и для других периодов доисторической эпохи. Наземно-позвоночные "возрасты" (LVAs) основанный прежде всего на динозавр фауны были предложены за последние Меловой в западной части Северной Америки.[12] Наиболее широко используемая докайнозойская система биохронологии четвероногих включает Фауна наземных позвоночных (LVF). Система LVF была первоначально разработана Спенсер Дж. Лукас сопоставить комплексы наземной фауны триасового периода.[13] LVFs также использовались в пермской биохронологии.[14] Хотя LVF являются распространенным методом датирования наземных отложений триасового периода, их надежность вызывает более серьезные споры, чем достоверность определения возраста наземных млекопитающих.[15][16]

Геохронология

Порядок эволюционных событий, которые использовались для определения последовательности записей наземных млекопитающих, был подтвержден с использованием геохронологические методы.[1]:241 Хотя первое и последнее появление таксонов может варьироваться в зависимости от местоположения, сообщества мало изменяются.[1]:240 Ископаемые остатки млекопитающих также имеют то преимущество, что млекопитающие быстро эволюционировали.

Разрешение земных окаменелостей улучшилось по мере совершенствования методов. Несмотря на то что K – Ar датирование дала в основном правильные результаты, некоторые потребовали пересмотра после появления Аргон-аргоновое датирование.[17]:10 Магнитная стратиграфия обеспечивает синхронизацию с глобальной записью магнитной полярности в результате инверсии магнитного поля Земли.[17]:10 Это позволило сопоставить земные отложения с временной шкалой морских отложений и напрямую сравнить их с глобальными. изменение климата и массовые вымирания.[17]:10

Палеонтологи перешли к более тонкому зонированию земных окаменелостей с возможностью разделения кайнозоя на временные интервалы в 300 000 лет или меньше.[17]:10 Они также попытались преобразовать некоторые интервалы, в том числе Васачский возраст / стадия и Кларкфоркский возраст / стадия, в биостратиграфические единицы.[6]:16 Однако летопись окаменелостей остается непостоянной даже в Северной Америке, и Вудберн предполагает, что «корреляции возраста млекопитающих дают результаты, удовлетворяющие их пользователей».[6]:18

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Протеро, Дональд Р. (1989). Интерпретация стратиграфической записи. Нью-Йорк: W.H. Фримен. ISBN  0716718545.
  2. ^ Лукас, Спенсер Г. (1997). «Биостратиграфия». В Padian, Кевин; Карри, Филип Дж. (Ред.). Энциклопедия динозавров. Берлингтон: Эльзевир. С. 65–68. ISBN  9780080494746.
  3. ^ Градштейн, Феликс М (2012). «Биохронология». В Градштейне, Феликс М; Ogg, JG; Шмитц, Марк; Огг, Габи (ред.). Шкала геологического времени 2012 г.. Амстердам: Эльзевир. С. 43–62. ISBN  9780444594488.
  4. ^ а б Hilgen, FJ; Jourens, LJ; Ван Дам, Дж. А (2012). «Неогеновый период». В Градштейне, Феликс М; Ogg, JG; Шмитц, Марк; Огг, Габи (ред.). Шкала геологического времени 2012 г.. Амстердам: Эльзевир. С. 923–978. ISBN  9780444594488.
  5. ^ а б Линдси, Эверетт H; Тедфорд, Ричард Х (1989). «Развитие и применение возрастов наземных млекопитающих в Северной Америке и Европе, сравнение». В Lindsay, Everett H .; Фальбуш, Фолькер; Майн, Пьер (ред.). Хронология европейских неогеновых млекопитающих. Серия НАТО ASI. 180. Нью-Йорк: Пленум Пресс. С. 601–624. Дои:10.1007/978-1-4899-2513-8_36. ISBN  978-1-4899-2513-8.
  6. ^ а б c Вудберн, Майкл О. (2004). «Принципы и процедуры». В Вудберне, Майкл О. (ред.). Позднемеловые и кайнозойские млекопитающие Северной Америки: биостратиграфия и геохронология. Нью-Йорк: Пресса Колумбийского университета. ISBN  978-0231130400.
  7. ^ Белл, Кристофер Дж; Лунделиус младший, Эрнест Л. Барноски, Энтони Д; Грэм, Рассел В. Линдси, Эверетт H; Ruez, Dennis R; Семкен-младший, Холмс А; Уэбб, С. Дэвид; Закревски, Ричард Дж (2004). "Blancan, Irvingtonian, and Rancholabrean Mammal Ages". В Вудберне, Майкл О. (ред.). Позднемеловые и кайнозойские млекопитающие Северной Америки: биостратиграфия и геохронология. Нью-Йорк: Пресса Колумбийского университета. ISBN  978-0231130400.
  8. ^ Wood, H.E .; Chaney, R.W .; Clark, J .; Colbert, E.H .; Jepsen, G.L .; Reeside, J. B .; Сток, К. (1 января 1941 г.). «Номенклатура и корреляция Североамериканского континентального третичного периода». Бюллетень Геологического общества Америки. 52 (1): 1–48. Дои:10.1130 / GSAB-52-1.
  9. ^ Ларри Г., Маршалл; Хоффстер, Роберт; Паскуаль, Розендо (1983). "Млекопитающие и стратиграфия: геохронология континентального млекопитающего третичного периода Южной Америки". Palaeovertebrata. Получено 15 ноября 2020.
  10. ^ а б c d Роуз, Кеннет Д. (2006). Начало эпохи млекопитающих. Балтимор, штат Мэриленд: Johns Hopkins Univ. Нажмите. ISBN  9780801884726.
  11. ^ а б Линдси, Эверетт (октябрь 1997 г.). «Биохронология евразийских млекопитающих: обзор». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 133 (3–4): 117–128. Дои:10.1016 / S0031-0182 (97) 00083-7.
  12. ^ Лукас, Спенсер Г. (1997). «Возраст наземных млекопитающих». В Padian, Кевин; Карри, Филип Дж. (Ред.). Энциклопедия динозавров. Берлингтон: Эльзевир. С. 395–397. ISBN  9780080494746.
  13. ^ Лукас, Спенсер Дж. (1998-11-01). «Биостратиграфия и биохронология тетрапод глобального триаса». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 143 (4): 347–384. Дои:10.1016 / S0031-0182 (98) 00117-5. ISSN  0031-0182.
  14. ^ Лукас, Спенсер Г. (2005). "Пермские четвероногие фаунахроны". Бюллетень Музея естественной истории и науки Нью-Мексико. 30: 197–201.
  15. ^ Рейфилд, Эмили Дж .; Барретт, Пол М .; Милнер, Эндрю Р. (2009-03-12). «Полезность и ценность фаунахронов наземных позвоночных среднего и позднего триаса»'". Журнал палеонтологии позвоночных. 29 (1): 80–87. Дои:10.1671/039.029.0132. ISSN  0272-4634. S2CID  86502146.
  16. ^ Irmis, Randall B .; Марц, Джеффри В .; Паркер, Уильям Дж .; Несбитт, Стерлинг Дж. (Март 2010 г.). «Переоценка корреляции между биостратиграфией наземных позвоночных позднего триаса и морскими стадиями, определенными GSSP» (PDF). Альбертиана. 38: 40–53.
  17. ^ а б c d Протеро, Дональд Р. (1998). «Хронологические, климатические и палеогеографические предпосылки эволюции млекопитающих Северной Америки». В Янис, Кристина М .; Скотт, Кэтлин М; Джейкобс, Луиза L (ред.). Эволюция третичных млекопитающих Северной Америки. Кембридж: Cambridge Univ. Пр. ISBN  9780521355193.