Разрыв Ромерса - Википедия - Romers gap

Разрыв ромера
-360 —
–
-355 —
–
-350 —
–
-345 —
–
-340 —
–
-335 —
–
-330 —
–
-325 —
–
-320 —
–
-315 —
–
-310 —
–
-305 —
–
-300 —
–
-295 —
р
о
м
е
р
'
s

грамм
а
п
9
10
15
14
14
13
13
12
1
2
3
7
8
11
6
16
17
18
19
4
5
Масштаб оси: миллионы лет назад.

  Известные ареалы окаменелостей.
  Призрачное происхождение.


1: "Антракозаврия " 2: Темноспондили 3: "Микрозаурия " 4: Сеймуриаморф 5: Diadectidae 6: Nectridea 7: Aistopoda 8: Амниота 9: Бафетиды 10: Colosteidae 11: Gephyrostegidae 12: Casineria 13: Крассигиринус 14: Whatcheeriidae 15: Аделогириниды 16: Вентастега 17: Ихтиостега 18: Акантостега 19: Tulerpeton

Ссылки: Smithson и другие. (2012)[1]

Разрыв ромера является примером очевидного пробела в четвероногий ископаемое запись, использованная при изучении эволюционная биология. Такие пробелы представляют периоды из которых экскаваторы еще не нашли подходящих окаменелостей. Разрыв Ромера назван в честь палеонтолог Альфред Ромер, который первым его узнал.[2][3] Недавние открытия в Шотландии начинают закрывать этот пробел в палеонтологических знаниях.[4][5]

Возраст

Разрыв Ромера составлял примерно от 360 до 345 миллионов лет назад, что соответствует первым 15 миллионам лет существования. Каменноугольный, ранний Миссисипец (начиная с Турнейский и переход в Визейский ). Разрыв образует разрыв между первобытными лесами и большим разнообразием рыб. Девонский и более современные комплексы водных и наземных комплексов раннего карбона.[6][7]

Крассигиринус, вторично водный четвероногий неамниот из пропасти Ромера

Механизм разрыва

Долгое время велись споры о том, почему так мало окаменелостей этого периода.[6] Некоторые предположили, что проблема заключалась в окаменелость Сама по себе, предполагая, что могли быть различия в геохимии того времени, 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 четвероногие и амфибии. Они также позволили наиболее точную геологию этого периода. Эти новые данные свидетельствуют о том, 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 цифровые четвероногие могли появиться на суше, существует удивительно мало окаменелостей наземных или водных организмов, датируемых самой пропастью.[6][7][8][10] Недавняя работа по палеозойской геохимии предоставила доказательства биологической реальности разрыва Ромера как у наземных позвоночных, так и у членистоногих, и коррелировала его с периодом необычно низкой концентрации кислорода в атмосфере, которая была определена из идиосинкразической 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, к которым относится большинство четвероногих в течение каменноугольного периода,[8][10] оправлялись от Позднее девонское вымирание, крупное событие вымирания, которое предшествовало разрыву Ромера, одно наравне с то, что убило динозавров.[7] В этом Мероприятие Hangenberg, большинство морских и пресноводных групп вымерли или сократились до нескольких линий, хотя точный механизм исчезновения неясен.[7] Перед мероприятием в океанах и озерах преобладали рыба с лопастными плавниками и бронированные рыбы называется плакодермы.[7] После разрыва современный рыба с плавниками, а также акулы и их родственники были доминирующими формами.[7] В этот период также пришел конец Ихтиостегалия, ранние рыбоподобные амфибии с более чем пятью пальцами.[7][8]

Низкое разнообразие морских рыб, особенно хищников-панцирей (дурофаги ), в начале разрыва Ромера подкрепляется внезапным обилием жестких криноид иглокожие в тот же период.[9] Турнейский период даже называют «веком лилий».[11] После того, как количество сокрушающих панцири рыб и акул с лучевыми плавниками увеличилось позже в каменноугольном периоде, что совпало с концом разрыва Ромера, разнообразие криноидей с панцирем девонского типа резко упало по образцу классического хищника-жертвы (Лотка-Вольтерра ) цикл.[9] Появляется все больше свидетельств того, что двоякодышащие, стволовые четвероногие и земноводные быстро восстановились и разнообразились в быстро меняющейся среде конца девона и разрыва Ромера.[4]

Разрыв фауны

Банк Whiteadder Water в Шотландии - одно из немногих известных мест, где сохранились окаменелости четвероногих из пропасти Ромера.

Брешь в летописи четвероногих постепенно закрывалась с открытиями таких ранних четвероногих каменноугольного периода, как Педерпес и Крассигиринус. Есть несколько мест, где окаменелости позвоночных помогают восполнить пробел, например, Карьер Ист-Кирктон, в Bathgate, Шотландия, давно известное место окаменелости, которое было повторно посещено Стэнли П. Вудом в 1984 году и с тех пор обнаружило ряд ранних четвероногих в середине карбона; «выкатились буквально десятки четвероногих: Баланерпетон (а темноспондил ), Сильванерпетон и Эльдесеон (базальный антракозавры ), все в нескольких копиях, и один впечатляющий протоамниот, Вестлотиана ", Палео Отчеты по проекту.[12] В 2016 г. в свите Баллаган было обнаружено пять новых видов: Perittodus apsconditus, Койлопс герма, Ossirarus kierani, Diploradus austiumensis, Айтонерпетон микропс.[4] Эти стволовые четвероногие и земноводные свидетельствуют о раннем расколе между двумя группами и быстрой диверсификации в ранний период. Каменноугольный.[4]

Однако материал четвероногих в самом раннем этапе карбона, Турнейский, остается немногочисленным по сравнению с рыбами в тех же местообитаниях, которые могут появляться в больших скоплениях смерти, и остается неизвестным до поздней стадии.[7][8] Рыбная фауна турнейских угодий по всему миру очень похожа по составу, включая обычные и экологически схожие виды лучеплавниковых рыб, ризодонт рыбы с лопастными плавниками, акантоды, акулы, и голоцефаланы.[7]

Недавний анализ Голубой пляж отложения в Новой Шотландии предполагают, что «раннюю фауну четвероногих нелегко разделить на девонскую и каменноугольную фауны, что позволяет предположить, что некоторые четвероногие прошли через событие вымирания в конце девона незатронутыми».[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 в Восточный Лотиан, Шотландия и еще один в Голубой пляж, Новая Шотландия, где в 1841 г. Сэр Уильям Логан, первый директор Геологической службы Канады, нашел следы четвероногих.[14][примечание 1][15] В Blue Beach 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 было объявлено об останках четвероногих возрастом 350 миллионов лет из четырех новых турнейских поселений в Шотландии, включая останки примитивной амфибии по прозвищу «Риббо».[17] В 2016 г. в этих местах было обнаружено еще пять видов:[4] доказывает, что Шотландия является одним из самых важных мест в мире для понимания этого периода времени.[18]

Эти населенные пункты являются побережьем Burnmouth, берега Whiteadder Water возле Chirnside, то Речной твид возле Coldstream и скалы рядом Замок Танталлон рядом с Ферт-оф-Форт. В этих местах известны окаменелости как водных, так и наземных четвероногих, что является важным свидетельством перехода от жизни в воде к жизни на суше.[19] и заполнение некоторых пробелов в пробеле Ромера. Эти новые местонахождения могут представлять более крупную фауну, поскольку все они находятся на небольшом расстоянии друг от друга и имеют много рыб, обитающих поблизости и в настоящее время. Foulden место обитания рыб (где четвероногих пока не производились).[7][19] Как и с Карьер 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. Одной из целей было бурение непрерывной 500-метровой скважина в неизвестном месте рядом с Берик-апон-Твид. Это произвело полный отбор пробы турнейских отложений в сантиметровом масштабе без разрывы, обеспечивая временную шкалу, на которой можно точно разместить открытия окаменелостей.[20] В самой последней статье, подготовленной командой TW: eed, они объявили о некоторых начальных результатах, полученных в активной зоне, включая очевидное отсутствие выхода кислорода через просвет Ромера.[4] Это говорит о том, что предыдущие теории о низком содержании кислорода как о причине разрыва Ромера необходимо будет пересмотреть.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Smithson, T.R .; Wood, S.P .; Маршалл, Дж. И Клак, Дж. (2012). «Ранние каменноугольные фауны четвероногих и членистоногих из Шотландии населяют Romer's Gap». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 109: 4532–4537. Дои:10.1073 / pnas.1117332109. ЧВК  3311392. PMID  22393016.
  2. ^ Коутс, Майкл I .; Клак, Дженнифер А. (1995). «Разрыв Ромера: происхождение четвероногих и земное происхождение». Бюллетень национального музея естественной истории. 17: 373–388. ISSN  0181-0642.
  3. ^ К 1955 году (возможно, даже раньше) Ромер утверждает, 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.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Clack, Jennifer A .; Bennett, Carys E .; Карпентер, Дэвид К .; Дэвис, Сара Дж .; Fraser, Nicholas C .; Кирси, Тимоти I .; Маршалл, Джон Э. А .; 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. Дои:10.1038 / с41559-016-0002. PMID  28812555. S2CID  22421017.
  5. ^ Тарлах, Джемма (5 декабря 2016 г.). "Триумф тетрапод! Раскрытие тайны позвоночных животных Первой суши". мертвые вещи. Обнаружить.
  6. ^ а б c d е ж Уорд, Питер; Лабандейра, Конрад; Лорен, 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. Дои:10.1073 / pnas.0607824103. JSTOR  30051753. ЧВК  1636538. PMID  17065318.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л 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. Дои:10.1073 / pnas.0914000107. ЧВК  2890420. PMID  20479258.
  8. ^ а б c d е Коутс, Майкл I .; Рута, Марчелло; Фридман, Мэтт (2008). «С тех пор, как Оуэн: изменение взглядов на раннюю эволюцию четвероногих» (PDF, 1,0 МБ). Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 39: 571–592. Дои:10.1146 / annurev.ecolsys.38.091206.095546.
  9. ^ а б c 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. Дои:10.1073 / pnas.1100631108. ЧВК  3100987. PMID  21536875.
  10. ^ а б Клак, Дженнифер А. (Июнь 2002 г.). Укрепление позиций: происхождение и эволюция четвероногих (1-е изд.). Блумингтон, Индиана: Издательство Индианского университета. ISBN  978-0-253-34054-2. LCCN  2001004783. OCLC  47767251.
  11. ^ 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:2006Палай..21..238К. Дои:10.2110 / palo.2004.p04-47. S2CID  10822498.
  12. ^ «Палеопротерозой: протерозойские памятники». 9 апреля 2002 г. Архивировано с оригинал на 2009-02-24. Получено 2012-03-06.
  13. ^ 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. Дои:10.1371 / journal.pone.0125446. ЧВК  4411152. PMID  25915639.
  14. ^ Логан, Уильям Эдмонд (1842). "На угольных месторождениях Пенсильвании и Новой Шотландии". Труды Лондонского геологического общества. 3: 707–712. С п. 712: «В Хортон-Блаффе, в десяти милях к северу от Виндзора [, Новая Шотландия], он также получил плиту, на которой, как ему кажется, видны следы ног,…»
  15. ^ «Музей окаменелостей Голубого пляжа». 9 мая 2012. Получено 2012-05-09.
  16. ^ «Музей окаменелостей Голубого пляжа». 9 мая 2012. Получено 2012-05-09.
  17. ^ Окаменелости Чирнсайда могут дать ключ к разрыву Ромера В коллекции уже был 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 это существо могло выглядеть, когда оно бродило по бассейну Твида около 350 миллионов лет. назад.
  18. ^ «Шотландия - ключ к пониманию того, как жизнь впервые появилась на земле» The Guardian - https://www.theguardian.com/science/2016/feb/19/fossils-palaeontology-romer-scotland-holds-the-key-to-understanding-how-life-first-walked-on-land
  19. ^ а б c Smithson, T.R .; Wood, S.P .; Marshall, J.E.A .; Клак, Дж. (2012). «Ранние каменноугольные фауны четвероногих и членистоногих из Шотландии населяют Romer's Gap». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 109 (12): 4532–7. Bibcode:2012ПНАС..109.4532С. Дои:10.1073 / pnas.1117332109. ЧВК  3311392. PMID  22393016.
  20. ^ "Охотники за окаменелостями копают глубоко в Шотландских границах", news.Scotsman.com: просмотрено 6 апреля 3013 г.

Примечания

  1. ^ 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 Horton Bluff. Английский палеонтолог Ричард Оуэн утверждал, что следы Логана были следами рептилии. Видеть: