Smulkios šelfinės fosilijos (SSF): apibrėžimas ir reikšmė
Smulkios šelfinės fosilijos (SSF): ką jos atskleidžia apie evoliuciją ir Kambro sprogimą — mažos, bet lemiamos fosilijos, atskleidžiančios jūrinių bestuburių kilmę.
Smulkios šelfinės fosilijos (SSF), dar vadinamos smulkia šelfine fauna, — tai labai mažos, dažniausiai vos kelių milimetrų dydžio fosilijos, kurios aptinkamos nuo vėlyvojo ediakaro iki ankstyvojo kambro laikotarpio. Dauguma jų yra fiksuotos uolienose, kurių amžius yra ankstesnis už geriau žinomas makrofosilijas, pavyzdžiui, trilobitus. SSF dažnai išsilaiko dėl greito fosfatavimo proceso, tačiau pasitaiko ir kitokio tipo mineralizacijos — pavyzdžiui, išsiliejusio ar vėliau pakeisto silicio dioksido.
Kas sudaro SSF?
SSF dažniausiai yra fragmentai, skeleto dalys arba mažų organizmų, turėjusių kietas dalis, likučiai. Tarp jų aptinkami:
- visiškai išsaugoti maži organizmai, tokie kaip paslaptingoji Cloudina;
- į sraiges panašūs moliuskai su mineralizuotais skeletais;
- kempinių fragmentai ir kiti akytųjų filtratorių likučiai, panašūs į kempines;
- šliužams primenantys halkieriai, brachiopodų fragmentai (brachiopodus);
- į dviąodžius panašūs dariniai (dygiaodžius) ir kiti smulkūs kietadaliai;
- mažos, galimai artimos nariuotakojų protėviams struktūros, pavyzdžiui, į onichoforus panašūs elementai.
Daugelis SSF — tai ne visu gražumu išlikę organizmai, o jų skleritai, plokštelės ar atskiros skeleto dalys, todėl identifikacija dažnai reikalauja lyginamosios morfologijos ir mikroskopinių tyrimų.
Taphonomija ir mineralizacija
Vienas ankstyvųjų siūlytų paaiškinimų SSF atsiradimui — staigus kalcio koncentracijos padidėjimas vandenynuose, skatinęs kalcifikaciją. Tačiau fosfatinės struktūros ir silicio dioksido konsistencijos pavyzdžiai rodo, kad biomineralizacija vyko įvairiais mineralais, priklausomai nuo vietinių geocheminių sąlygų. Be to, fosfatavimas geologiniu požiūriu buvo ypač paplitęs vėlyvajame ediakare ir ankstyvajame kambre, todėl daugelis organizmų, kurių liekanos išliko tokiu būdu, galėjo atsirasti anksčiau negu jų fosilinis įrašas rodo.
Evoliucinis ir ekologinis kontekstas
SSF atsirado maždaug tuo pačiu metu, kai daug organizmų pradėjo kapstytis ir kitaip elgtis aktyviau nukreipdami gyvenimą į sedimentą — elgsenos pokyčiai, susiję su apsauga nuo plėšrūnų. Dėl to SSF dažnai laikomos ankstyvuoju žingsniu evoliucinių ginklavimosi varžybų tarp plėšrūnų ir grobio: kietos dalys gerino apsaugą, o plėšrūnai vystėsi prisitaikyti prie tokios aprangos. Vis dėlto reikia pabrėžti, kad organizmai dažniausiai mineralizavo tas medžiagas, kurios buvo geochemiškai ir biologiškai prieinamos konkrečioje aplinkoje.
Metodai ir iššūkiai tyrimuose
Dėl mažo dydžio ir dažnai fragmentiškos struktūros SSF identifikacija ir klasifikacija yra sudėtinga. Tyrėjai naudoja įvairius metodus, įskaitant optinį mikroskopą, skenuojamąjį elektroninį mikroskopą (SEM), mikro-CT skenavimą ir cheminius analizės būdus, kad atskirtų mineralus ir rekonstruotų morfologiją. Specialūs rinkimo būdai, pvz., rūgštinis uolienų maceravimas ar smulkių frakcijų sijojimas, padeda atskleisti šiuos diskrečius fragmentus iš uolienų masės.
SSF reikšmė mokslui
- SSF teikia beveik ištisinį ankstyvųjų kambro organizmų, turėjusių kietas dalis, įrašą — tai svarbu rekonstruojant biologinę įvairovę prieš ir per Kambro sprogimą;
- jie apima ankstyviausius žinomus atstovus kai kurių šiuolaikinių filų, todėl padeda nustatyti, kada ir kaip atsirado tam tikri kūno planai;
- SSF informuoja apie ankstyvąją biomineralizaciją, ekologinius santykius ir aplinkos geochemiją;
- jie leidžia sekti evoliucijos tempą ir pobūdį — ar dauginimasis gyvenimo formų buvo staigus, ar palaipsnis procesas;
- SSF dažnai atskleidžia lokalias faunos bendrijas ir morfologinę įvairovę, kuri gali būti nepastebima didesnių fosilijų įrašuose.
Apibendrinant, smulkios šelfinės fosilijos (SSF) yra nedidelės, tačiau labai reikšmingos paleontologijos šaltinis: jos praplečia žinias apie ankstyvąją gyvybę, biomineralizaciją ir ekologinius pokyčius, lydėjusius perėjimą į gyvūnų biologinės įvairovės eksploziją ankstyvajame kambrije.
Cloudina, mažas gyvūnas, smulkiųjų kiautuotųjų faunos dalis
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra mažos kiaukutinės fosilijos?
A.: Mažos kiautuotosios fosilijos (angl. small shelly fossils, SSF) - tai mažytės fosilijos, kurių dauguma yra vos kelių milimetrų ilgio. Jos aptinkamos nuo naujausių ediakaro etapų iki ankstyvojo kambro laikotarpio.
K.: Kaip išliko dauguma SSF?
A: Dauguma SSF išliko greitai pasidengę fosfatu. Šis išsaugojimo būdas daugiausia taikomas tik vėlyvajame ediakaro ir ankstyvajame kambro perioduose.
K: Ką vaizduoja kai kurios fosilijos?
A.: Kai kurios fosilijos yra ištisi mažų organizmų, įskaitant paslaptingąsias Cloudina ir kai kuriuos į sraiges panašius moliuskus, skeletai. Tačiau dauguma jų yra didesnių organizmų, tokių kaip kempinės, moliuskai, į šliužus panašūs halkieridai, brachiopodai, echinodermai ir į onichoforus panašūs organizmai, kurie galėjo būti artimi nariuotakojų protėviams, fragmentai ar jų dalys.
Klausimas: Koks buvo vienas iš paaiškinimų, kodėl atsirado SSF?
A: Vienas iš paaiškinimų, kodėl atsirado SSF, buvo staigus kalcio koncentracijos vandenyne padidėjimas, kuris leido gyvūnams suformuoti mineralizuotus skeletus. Tačiau daugelis SSF yra sudaryti iš kitų mineralų, pavyzdžiui, silicio dioksido, todėl šis paaiškinimas nėra galutinis.
K.: Kada jie atsirado pirmą kartą?
A.: Pirmieji SSF atsirado maždaug tuo pačiu metu, kai organizmai pradėjo kapstytis, kad išvengtų plėšrūnų, todėl tikėtina, kad tai ankstyvi evoliucinių ginklavimosi varžybų tarp plėšrūnų ir vis geriau apsaugoto grobio etapai.
K: Kodėl juos sunku nustatyti ir klasifikuoti?
A: Dėl mažo dydžio ir (paprastai) suskilusios SSF sunku tiksliai identifikuoti ir klasifikuoti.
K: Kokius privalumus jie įrodo?
A; Jie liudija, kaip evoliucionavo pagrindinės jūrų bestuburių grupės, spartos ir modelių evoliuciją Kambro sprogimo metu, pirmieji žinomi šiuolaikinių filų atstovai, kurių kūnus sudaro kietosios dalys.
Ieškoti