История сланцевого месторождения Берджесс - History of the Burgess Shale

Уолкотт, его сын Сидни и дочь Хелен собирают Walcott Quarry, 1913
Часть серии по
В Burgess Shale
Маррелла cartoon.svg

В Burgess Shale, серия ископаемое кровати в Канадские Скалистые горы, был впервые замечен в 1886 году Ричардом МакКоннеллом из Геологической службы Канады (GSC). Его и последующие находки, все из Mount Stephen области, привлекла внимание палеонтолог Чарльз Дулитл Уолкотт, который в 1907 году нашел время на разведку местности. Он открыл карьер в 1910 году и в ходе серии экскурсий привез 65000 экземпляров, которые он определил как средние. Кембрийский в возраст. Из-за большого количества окаменелостей и необходимости выполнения других обязанностей в Смитсоновский институт Уолкотту удалось опубликовать только серию «предварительных» статей, в которых он классифицировал окаменелости в пределах таксоны которые уже были установлены. В серии визитов, начавшейся в 1924 году, профессор Гарвардского университета Перси Рэймонд собрал другие окаменелости в карьере Уолкотта и выше на Fossil Ridge, где сохранились немного другие окаменелости.

Интерес к окаменелостям области угас после экспедиций Раймонда 1930-х годов. В начале 1960-х Гарри Б. Уиттингтон был убежден, что необходимо дальнейшее расследование, и организовал опросы в сотрудничестве с Геологическая служба Канады. Эти новые образцы побудили его создать команду для повторного исследования окаменелостей Уолкотта, которые хранились в кладовой Смитсоновского института после смерти Уолкотта в 1927 году. В начале 1970-х группа опубликовала статьи, в которых многие образцы были диагностированы как окаменелости. ранее неизвестных видов животных, некоторые из которых, возможно, принадлежат к новым тип. Эти анализы повысили интерес к существующим спорам о том, Кембрийский взрыв представляли собой поистине резкую эволюцию узнаваемых животных или были результатом более длительного развития, большая часть которого была скрыта пробелами в известных наборах найденных окаменелостей.

Все это время ни в одном канадском музее не было собственной коллекции окаменелостей Берджесс-сланца. В 1975 г. Королевский музей Онтарио (ROM) начал сбор, обнаружил 7750 новых образцов вокруг существующих участков и обнаружил аналогичные слои окаменелостей на расстоянии до 40 километров (25 миль). Их коллекция в настоящее время составляет 140 000 экземпляров и продолжает расти, а скорость, с которой обнаруживаются новые виды, предполагает, что сланцы Берджесс будут продолжать делать важные открытия в обозримом будущем.

Ранние набеги

Страница полевой тетради Уолкотта, на которой изображены некоторые знакомые окаменелости из Кровать Phyllopod
Вид с Горы Стивена трилобита, с когтями аномалокарид, видимыми на плите на переднем плане, Канадская тихоокеанская железная дорога видно вдалеке.
Карьер Перси Раймонда. Карьер был засыпан Королевский музей Онтарио команды по сбору в 1980-х, производящие ряд выброшенных плит, показанных справа от изображения.

Богатство ископаемых в районе месторождения был впервые выявлен работниками, связанными со строительством железной дороги Транс-Канада, которая имела (несколько спорно) был проходящий через Kicking Horse долины.[1] Ричард МакКоннелл из Геологической службы Канады в сентябре 1886 г. составлял карту геологического строения вокруг железнодорожной линии и указал на Горы Стивена трилобита строителем.[2] Впоследствии с этого места было описано несколько необычных окаменелостей, в том числе губки, черви,[3] и придатки необычного Аномалокарис, идентифицированные в то время как тела крабов.[4] Некоторые из этих окаменелостей попали к Чарльзу Дулитлу Уолкотту, который описал их и правильно определил их средний кембрийский возраст. Эти окаменелости подогрели аппетит Уолкотта к этому региону, но только в 1907 году у него появилась возможность лично посетить гору Стивен.[5]

1908 год ознаменовался появлением большого количества публикаций, поскольку Уолкотт работал над материалом, собранным им в прошлом году, и к концу августа 1909 года он вернулся в район Филда. Тем летом Уолкотт посетил Англию, чтобы принять участие в праздновании Дарвин 100-летие. Находясь там, он встретил куратора Музея естественной истории Генри Вудворда, который предположил, что в близлежащем Маунт-Филд могут быть найдены и другие окаменелости, подобные слоям трилобитов.[2] Сразу по прибытии в Филд Уолкотт поднялся по склонам горы Филд через перевал Берджесс. Этот перевал, вероятно, один из многих, построенных КНР для привлечения туристов.[6] вел вдоль того, что сейчас называется Ископаемым хребтом. Уолкотт узнал в осыпях, которые лежали поперек тропы, формацию Стивена и заметил интересные окаменелости. Эту находку часто считают первым открытием собственно сланца Берджесс.[7] Он провел еще несколько дней, собирая на Хребте ископаемых, прежде чем вернуться на гору Стивен, чтобы пополнить свои коллекции из пластов трилобитов.[5]

В следующем году Уолкотт стал собирать больше. Он и двое его сыновей систематически исследовали каждый пласт породы, чтобы найти источник блока, который они нашли прошлым летом. В конечном итоге они определили продуктивные пласты, в том числе Кровать Phyllopod, в месте, которое впоследствии станет карьером Уолкотта.[6] Они начали раскопки этого обнажения, отправляя блоки на вьючной лошади жене Уолкотта, которая раскалывала сланец и подготовила окаменелости для транспортировки вниз по склону в Филд, а затем по железной дороге в Вашингтон.[5] Сообщая о своих находках в следующем году, Уолкотт впервые ввел термин «сланец Берджесса», предполагая, что он образует фацию в формации Стивена.[5] Эти отчеты охватывают многие известные ныне роды животных, хотя немногие из предложенных Уолкоттом классификаций выдержали бы испытание временем;[5] они также были последними публикациями Уолкотта о животных из сланцев Берджесса.[8]

Уолкотт и его семья возвращались в карьер каждое лето до 1913 года, используя динамит в качестве поверхностного сбора. За это время его жена погибла в крушении поезда, а его старший сын умер от туберкулеза.[5] Он считал, что в свою следующую поездку, в 1917 году, карьер «практически исчерпал» карьер: в этом году было собрано 1300 кг материала. Он вернулся, чтобы собрать дополнительные коллекции, в основном из осыпи, в 1919, 1921 и 1924 годах, собрав в общей сложности 65 000 ископаемых образцов на 30 000 плит.[9] В эти годы он сделал дальнейшие предварительные описания менее привлекательных губок и водорослей. Он сфотографировал и явно намеревался описать многие другие таксоны, многие из которых оставались одни со своей фотографией в ящике Смитсоновского института в течение десятилетий после смерти Уолкотта.[10] К сожалению, административные обязанности становились все более тяжелым бременем для Уолкотта, и Берджесс отошел на второй план в завершении своих попыток задокументировать стратиграфию южных Скалистых гор - обширной работы, которую он не дожил до публикации.[5]

За три года до смерти Уолкотта в 1927 году профессор Гарвардского университета Перси Реймонд привел группу студентов летней школы в лагерь и карьер Уолкотта. Эти полевые поездки стали регулярным мероприятием, и интерес Раймонда к окаменелостям привел его к получению разрешения на повторное открытие карьера.[5] Он также определил, что уровень немного выше по склону, признанный, но не использованный Уолкоттом, имеет немного другую фауну, и открыл новый карьер - теперь называемый Raymond Quarry - на этом уровне.[5]

Возобновленный интерес

После нескольких экскурсий Раймонда сланец Берджесс несколько ушел в безвестность. Третья жена Уолкотта, Мэри Во, препятствовала доступу к коллекциям, которые пылялись на высоких полках Смитсоновского института.[2] Гарри Уиттингтон, тогда работавший в Гарвардском университете, должен был стать катализатором, который возродил интерес к сайту. Когда он показал приезжающему эксперту по трилобитам коллекции Раймонда, Уиттингтону было указано на необходимость повторного исследования, который продолжил лоббировать Геологическую службу Канады (GSC) с целью повторного посещения местности.[5] Они это сделали, и как ведущий специалист по трилобитам Уиттингтон был логичным выбором, чтобы возглавить палеонтологические исследования в богатой членистоногими сланцами.[9] В компании Джима Эйткена и Билла Фрица он руководил разведывательной экспедицией GSC в 1966 году; коллега-трилобитолог Дэвид Брутон присоединился к команде в следующем году, когда они вышли в карьер.[5] Динамит использовался только в минимальных количествах, с близко расположенными буровыми отверстиями, используемыми для разделения больших блоков породы, а большие плиты систематически собирались в карьерах Уолкотт и Раймонд.[8] На них был нанесен стратиграфический уровень, они были отправлены вертолетом со склона горы и возвращены на базу Уиттингтона в музее Седжвик в Кембридже для дальнейшего изучения.[8] В результате операции 1967 года были описаны новые животные, в том числе самые ранние известные морские лилии и полный Аномалокарис. Первоначально были даны подробные описания некоторых из наиболее распространенных членистоногих организмов: Маррелла, Сиднейя и Бургессия.[11][12][13] Эти переописания были медленными и трудоемкими, при этом широко использовались камера lucida техника для рисования под микроскопом, с бумагами, основанными на подробных рисунках ископаемых образцов.[9] Вскоре стало ясно, что сланцы Берджесса были даже более исключительными, чем считалось ранее - мягкие ткани были сохранены до изысканного качества, что позволило получить представление о ранних этапах жизни, о которых никогда не мечтали, и сохранить ряд неминерализующих таксонов, которые в противном случае невидимый в летописи окаменелостей.[9] С чрезвычайно разнообразной фауной, нуждающейся в каталогизации, Гарри Уиттингтон поручил двум своим новым аспирантам выполнить эту задачу. Дерек Бриггс и Саймон Конвей Моррис то членистоногие и «черви» соответственно.[8] Эта работа начала приоткрывать завесу над неожиданно разнообразной экосистемой с почти таким же разнообразием, как в современных океанах - старая теория о том, что кембрийская жизнь была простой, понятной и немного скучной, распадалась дальше с каждым новым описанием окаменелостей.[9] Эта точка зрения была подкреплена идентификацией других месторождений сланцевого типа Берджесс в других частях мира, поиск которых был инициирован открытием месторождения Чэнцзян и Сириус Пассет lagerstätten в 1984 г.[5]

В феврале 2014 г. было объявлено об открытии еще одного обнажения сланцев Берджесс в Национальный парк Кутеней На юг. Всего за 15 дней полевых сборов в 2013 году на новом участке было обнаружено 50 видов животных.[14]

Канадские коллекции

До 1975 года ни в одном канадском музее не было собственной коллекции окаменелостей Берджесс-сланца. Благодаря работе GSC и его партнеров сланцы стали приобретать все большее значение, и в 1975 г. Королевский музей Онтарио (ROM) получил разрешение от администрации национальных парков, Парки Канады, чтобы собрать окаменелости из материала осыпей, чтобы разработать свою собственную экспозицию. Парки Канады перенаправляли запросы других музеев на материалы в ROM, поэтому группа коллекционеров 1975 года собрала достаточное количество образцов, чтобы удовлетворить ожидаемые требования к обучению и экспонированию. Помимо 7750 экземпляров, эта экспедиция дала доказательства того, что на склоне существовали дальнейшие обнажения окаменелостей, и в 1981 году началась пятилетняя программа разведки. Эта программа откроет новые участки выше на Фоссил Ридж; дальше вокруг крутых скал горы Стефан; и на горе Одарай.[5] Эти участки оказались очень продуктивными, они имели другую фауну и существовали дольше, чем первоначальные слои.[5] Раскопки, проводимые бригадами ROM, продолжаются по сей день, и были найдены окаменелости ниже основания карьера Уолкотта и примерно в 40 км от ледника Стэнли. Коллекции ROM теперь гордятся 140 000 экземпляров и постоянно пополняются новыми важными видами и описаниями.[15][16][17] Статистический анализ показывает, что новые виды будут обнаруживаться еще долгие годы.[18]

Защита

Исторические участки Burgess Shale теперь являются закрытыми территориями.

В 1981 г. ЮНЕСКО признал важность сланцев Берджесс, назвав их Объект всемирного наследия.[19] Доступ к карьерам Fossil Ridge и пластам трилобитов теперь возможен только в составе группы с гидом,[5] и эти места находятся под постоянным наблюдением Парков Канады, с огромными штрафами за удаление или порчу ископаемого материала.[5]

Столетие

В ознаменование столетней годовщины открытия Уолкоттом главного месторождения сланцевого месторождения Берджесс на Фоссил Ридж в августе 2009 года в Банфе, Альберта, была проведена международная конференция с участием 150 специалистов в этой области.[20] На нем были представлены технические и основные доклады о последних исследованиях в этой области,[21] и полевые походы к самому Шале.[22][23]

Рекомендации

  1. ^ Коллинз, Десмонд (август 2009 г.). «Открытие сланцевого участка Берджесс на Фоссил Ридж, Британская Колумбия» (PDF). В Smith, Martin R .; О'Брайен, Лорна Дж .; Карон, Жан-Бернар (ред.). Абстрактный объем. Международная конференция по кембрийскому взрыву (Уолкотт 2009). Торонто, Онтарио, Канада: Консорциум Burgess Shale (опубликовано 31 июля 2009 г.). ISBN  978-0-9812885-1-2.
  2. ^ а б c Коллинз, Д. (август 2009 г.). «Злоключения в сланце Берджесс». Природа. 460 (7258): 952–953. Bibcode:2009Натура.460..952С. Дои:10.1038 / 460952a. ISSN  0028-0836. PMID  19693066.
  3. ^ Мэтью, Г.Ф. (1899 г.). «Исследования кембрийской фауны, № 3. - Фауна верхнего кембрия, гора Стивен, Британская Колумбия. - Трилобиты и черви». Философские труды Королевского общества. 5: 39–68.
  4. ^ Whiteaves, JF (октябрь 1892 г.). «Описание нового рода и вида ракообразных Phyllocarid из среднего кембрия горы Стивен, Британская Колумбия». Канадский рекорд науки. 5 (4).
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Коллинз, Д. (1 июля 2009 г.). "Краткая история полевых исследований сланцев Берджесс". В Кароне Жан-Бернар; Рудкин, Дэвид (ред.). Праймер Берджесс сланцевый - история, геология и исследования. Консорциум Burgess Shale. С. 15–32. ISBN  978-0-9812885-0-5.
  6. ^ а б Йохельсон, Э. Л. (1 декабря 1996 г.). «Открытие, сбор и описание среднекембрийской сланцевой биоты Берджесса Чарльзом Дулитлом Уолкоттом». Труды Американского философского общества. Труды Американского философского общества, Vol. 140, № 4. 140 (4): 469–545. ISSN  0003-049X. JSTOR  987289.
  7. ^ «Уолкотт 2009: Чарльз Д. Уолкотт и открытие сланцевого месторождения Берджесс». Консорциум Burgess Shale. 2009 г.
  8. ^ а б c d Гулд, С.Дж. (1989). Прекрасная жизнь: Сланцы Берджесс и природа истории. W.W. Нортон и компания.[страница нужна ]
  9. ^ а б c d е Конвей Моррис, Саймон (1994). «Сланец Берджесс». В Мейсон, Ричард (ред.). Cambridge Minds. Издательство Кембриджского университета. стр.237. ISBN  978-0-521-45625-8.
  10. ^ например Конвей Моррис, Саймон (1976). " Нектокарис крыловидный, новый организм из среднекембрийских сланцев Берджесс в Британской Колумбии ». Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Monatshefte. 12: 703–713.
  11. ^ Уиттингтон, Х. Б. (1971). "Повторное описание Marrella splendens (Trilobitoidea) из сланцев Берджесс, средний кембрий, Британская Колумбия ». Геол. Surv. Может. Бык. 209: 1–31.
  12. ^ Брутон, Д. Л. (18 декабря 1981 г.). «Членистоногие Sidneyia Inexpectans, средний кембрий, сланцы Берджесс, Британская Колумбия». Философские труды Лондонского королевского общества B. 295 (1079): 619–653. Bibcode:1981РСПТБ.295..619Б. Дои:10.1098 / rstb.1981.0164. ISSN  0080-4622. JSTOR  2395681.
  13. ^ К. П. (1975). «Переописание Burgessia bella из среднекембрийских сланцев Берджесс, Британская Колумбия». Ископаемые и страты. 4: 415–436.
  14. ^ "'Новое место окаменелостей Epic обнаружено в Британской Колумбии. Национальный парк". Canoe.ca. Quebecor Media. 11 февраля 2014 г.. Получено 11 февраля 2014.
  15. ^ Daley, A.C .; Budd, G.E .; Caron, J. B .; Edgecombe, G.D .; Коллинз, Д. (март 2009 г.). "Сланцевая аномалокарида Берджесса Hurdia и его значение для ранней эволюции двуногих моллюсков ». Наука. 323 (5921): 1597–1600. Bibcode:2009Научный ... 323.1597D. Дои:10.1126 / science.1169514. ISSN  0036-8075. PMID  19299617.
  16. ^ О'Брайен, Лорна Дж .; Карон, Жан-Бернар (август 2009 г.). "Новый фильтр-питатель со стеблями от сланцевого сообщества S7 Burgess, гора Стивен" (PDF). В Smith, Martin R .; О'Брайен, Лорна Дж .; Карон, Жан-Бернар (ред.). Абстрактный объем. Международная конференция по кембрийскому взрыву (Уолкотт 2009). Торонто, Онтарио, Канада: Консорциум Burgess Shale (опубликовано 31 июля 2009 г.). ISBN  978-0-9812885-1-2.
  17. ^ Коллинз, Десмонд (август 2009 г.). «Сланцевый фаунистический комплекс Берджесс» (PDF). В Smith, Martin R .; О'Брайен, Лорна Дж .; Карон, Жан-Бернар (ред.). Абстрактный объем. Международная конференция по кембрийскому взрыву (Уолкотт 2009). Торонто, Онтарио, Канада: Консорциум Burgess Shale (опубликовано 31 июля 2009 г.). ISBN  978-0-9812885-1-2.
  18. ^ Caron, J. B .; Джексон, Д. А. (2008). «Палеоэкология сообщества пласта больших филлопод, сланец Берджесс». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология. 258 (3): 222–256. Bibcode:2008ППП ... 258..222С. Дои:10.1016 / j.palaeo.2007.05.023.
  19. ^ «Сланец Берджесс: клад древних окаменелостей». pc.gc.ca. Парки Канады. Получено 2009-08-15.
  20. ^ «Уолкотт 2009 - Международная конференция по кембрийскому взрыву - Банф, Альберта, 3–8 августа 2009 г.». Архивировано из оригинал 11 августа 2009 г.
  21. ^ "Международная конференция Walcott 2009 по кембрийскому взрыву - расписание конференции". Архивировано из оригинал 11 августа 2009 г.
  22. ^ "Международная конференция Walcott 2009 по кембрийскому взрыву - полевые поездки". Архивировано из оригинал 11 августа 2009 г.
  23. ^ Свен Бюлоу (2010). "Der Burgess-Schiefer - Neues der Kambrischen-Explosion". Ископаемое. 2010 (3): 141–148.