Princeton Chert - Princeton Chert

The Princeton Chert je fosilní lokalitou v Britská Kolumbie, Kanada, který zahrnuje anatomicky zachovalá flóra Eocen Epocha věk s bohatou druhovou hojností a rozmanitostí. Nachází se v expozicích Allenby formace na východním břehu řeky Řeka Similkameen, 8,5 km (5,3 mil) jižně od města Princeton, Britská Kolumbie.[1]

Dějiny

Princeton Chert (Ashnola břidlice ve starších zdrojích) a jeho fosilie jsou známy od padesátých let,[2][3] ale přitahovaly zvýšenou pozornost na konci roku 1970 a dále.[4] Může to být způsobeno vzácným typem fosilů permineralizovaných z oxidu křemičitého Lagerstätten nalezen, který má zachované rostliny a zvířata v drobných 3D detailech s výjimečnými vnitřními celulárními detaily.[5] To znamenalo anatomické popisy a rekonstrukce celých rostlin z izolovaných částí byla možná u mnoha druhů.[6][7] Jen málo rostlinných fosilií jinde na světě vykazuje tak vynikající výsledky v ochraně a rozmanitosti. Podobné staré fosilní postele v Eocen jezerní sedimenty se nacházejí jinde v Britská Kolumbie, včetně v Provinční park Driftwood Canyon u Kováři v severní Britské Kolumbii, Fosilní postele McAbee západně od Kamloops, asi 160 km (160 000 m) SZ od lůžek Princeton Chert a Horská formace Klondike kolem Republic, Washington, jižně od Princetonu.

Poloha a geologické prostředí

Princeton Chert je interbedded sekvence skládající se z uhlí, břidlice, sopečný popel, a chert v Allenby formace.[8][9][10][11] Bylo rozpoznáno a popsáno 49 vrstev rohovce o tloušťce od 1 do 55 cm (0,39 až 21,65 palce), každá však není v zachovaných organismech jedinečná. Navzdory tomu jsou trendy patrné v celém EU výchoz, přičemž určité taxony se časem objevují a mizí.[12][13]

Princeton Chert byl původně považován za Střední eocén na základě údajů z savci, sladkovodní ryby a data draslíku a argonu.[14][15][16] V poslední době přesnější radiometrické techniky poskytly datum 48,7 mya,[12] umístění Princeton Chert do Ypresian stupeň (47,8–56,0 mya), shodný s celkem Allenby formace je nyní datován radiometricky jako Raný eocén.[10][17][18]

The klima v tuto dobu bylo teplo; dosáhla maxima během řady oteplovacích událostí během raného eocénu s Princetonskou chertou pravděpodobně uloženou po Eocene Thermal Maximum 2 a během raného eocénního klimatického optima.[10][19][20][21] Během této doby se moře oteplilo přibližně o 4 ° C a suchozemské teploty byly o několik stupňů teplejší než dnes, což znamená, že na pólech byl malý nebo žádný led. Teplotní rozdíl mezi póly a rovníkem byl malý.[22][23] Předpokládá se, že toto dlouhodobé teplo je způsobeno zvýšením skleníkových plynů, zejména CO2 zachycující více tepla.[21][24] Důvod tohoto náhlého zvýšení CO2 není známo, ale předpokládá se, že to bylo kvůli nárůstu oceánského dna recyklovaného sopečnými oblouky a metamorfický dekarbonizační reakce.[23] Stalo se to proto, že oceán mezi Indií a Asií mizel a byl nahrazen Himaláje a Tibetská plošina v důsledku srážky tektonických desek. Také v té době Austrálie, ke kterému se připojil Antarktida, se začal pohybovat na sever.[25]

Detailní záběr výchozu Princeton Chert zobrazující sopečný popel (bílá vrstva na základně), rašelinové uhlí (tmavá vrstva) a Chertovy vrstvy (šedá). Vrstva 36 je označena.

Fosílie Princeton Chert ukazují, že oblast byla vodní ekosystém, rostoucí v tropický na subtropický podmínky.[12] Novější analýza fosilní flóry však rekonstruuje pro flóru Princeton Chert vlhké teplé mírné klima s průměrnou roční teplotou 13,1 ± 3,1 ° C, s mírnými zimami (průměrná teplota chladného měsíce 5,3 ± 2,8 ° C) a průměrnými ročními srážkami 114 ± 42 cm za rok.[20] Několik menších vrstev rohovky je odděleno sopečný popel vrstvy, což naznačuje blízkou sopečnou činnost. Předpokládá se, že fosílie byly prostoupeny kyselinou křemičitou kvůli této vulkanické aktivitě.[26] Následně voda naplněná minerály vytékala z pramenů nebo gejzíry do nízko položené pánve, kde byl umístěn Princetonský rohovec. Zde voda obklopovala organismy, jak rostly, spolu s rostlinnými zbytky, které se nahromadily.[12] Mnoho organismů bylo zachováno in situ, v jezeře nebo prostředí malého rybníka, ve kterém žili.[27] Zachování muselo být rychlé kvůli drobným celulárním detailům, které byly konzervovány. Předpokládá se, že tento sled událostí byl replikován až 50krát, protože povodí umožnilo pokaždé znovu se hromadit rašelinu,[12] vytváření více vrstev.

Fosilní biota

Byl proveden odběr vzorků do Princeton Chert, ale v současné době nejsou data podrobně analyzována.[12] Napříč výchozem lze vidět trendy v taxonech; v nejvyšších vrstvách fosilní orgány Metasequoia milleri[9] přestat být zastoupen Pinus (borovice) a jednoděložných rostlin se zvyšuje počet. Tam je obrovský nárůst kapradiny, jako Dennstaedtiopsis, po obrovském pádu popela, i když se v těchto vrstvách vyskytuje málo krytosemenných rostlin. Bylo nalezeno velké množství krytosemenných rostlin spolu s několika typy jehličnany, kapradiny a několik neidentifikovaných fosilií z různých rodin.[28]

Lacustrinové fosilie in situ

Soubor květinových a faunálních fosilií nalezený v Princeton Chert nabídl jednoznačný důkaz, že se jednalo o jezerní nebo prostředí jezera. Nalezené fosilie rostlin ukazují mnoho strukturálních a anatomických adaptací na vodní prostředí, včetně redukovaného cévního systému, aerenchyma - ve tkáních (vzdušné prostory zajišťující vztlak) a - protoxylem mezery obklopené prstencem buněk se zesílenými vnitřními stěnami.[27][12] Další důkazy poskytují jasné spřízněnosti fosilií s moderními vodními krytosemennými rostlinami. Mnoho existujících rostlin vykazuje tyto úpravy a jsou podobné organismům nalezeným v rohovce. Například lekníny (Allenbya, Nymphaeaceae ), vodní banány (Alismataceae ), arums (Keratosperma, Araceae ) a spěchá a ostřice (Ethela, Juncaceae /Cyperaceae ) jsou jen některými krytosemennými rostlinami nalezenými jak dnes, tak v Princeton Chert.[29][30] Byly také nalezeny semena, která sdílejí úpravy s živými vodními živočichy.[27][12][6] Na druhou stranu, suchozemské fosílie byly zřídka nalezeny. Těch pár, které jsou, jsou zastoupeny hlavně semeny, z nichž některá mohla být transportována ptáky.[9][28][31]

Další podpora pro vodní povahu ložisek Princeton Chert pochází ze zvířecích fosilií. Několik fosilií sladkovodních ryb, Amia (bowfin), byly nalezeny v břidlici překrývající ložiska rostlin, spolu se zbytky sladkovodních ryb Amyzon a Libotoniusma želva s měkkými skořápkami.[27][32]Jakmile je prokázána lakustrinní povaha fosilií, zdá se být docela pravděpodobné, že byly konzervovány in situ, zejména s ohledem na metodu konzervace. Pozice růstu, velký počet rostlinných orgánů stejného typu, uchování choulostivého rostlinného materiálu a přítomnost zakořeněných seker - to vše poskytuje další důkazy o uchování rostlin tam, kde rostly.

Houby

Patogenní houby byly zaznamenány na listech a jiných orgánech některých cévnatých rostlin. Fosilní Uhlia dlaně mají na svých listech houby na dehtu známé jako Paleoserenomycesy. Tyto houby jsou zase parazitovány a mykoparazit, Cryptodidymosphaerites princetonensis.[33] Symbiotický mykorhizní vztahy byly také objeveny v kořenech Pinus a Metasequoia. v Metasequoia tato sdružení byla srovnávána s existujícími mycorrhizae a bylo zjištěno, že jsou velmi podobné.[12]

Reference

  1. ^ Miller, C.N. (1975). "Silicifikované kužely a vegetativní zbytky Pinus z eocénu v Britské Kolumbii “. Příspěvky z muzea paleontologie, University of Michigan. 24 (10): 101–118.
  2. ^ Arnold, C. A. (1955). "Terciární Azolla z Britské Kolumbie". Příspěvky z muzea paleontologie, University of Michigan. 12 (4): 37–45.
  3. ^ Boneham, R.F. (1968). „Palynologie tří terciárních uhelných pánví v jiho-centrální Britské Kolumbii“. Ph.D. Dizertační práce, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan.
  4. ^ Greenwood, D.R .; Pigg, K.B .; Basinger, J.F .; DeVore, M.L. (2016). „Přehled paleobotanických studií raně eocénní okanaganské (okanoganské) vysočiny floras v Britské Kolumbii, Kanadě a Washingtonu, USA“. Kanadský žurnál věd o Zemi. 53 (6): 548–564. doi:10.1139 / cjes-2015-0177.
  5. ^ Pigg, KB; Stockey, RA (1996). „Význam Princetonského rohovce permineralizované flóry pro střední eocénskou náhorní biotu Okanoganské vrchoviny“. Washington geologie. 24: 32–36.
  6. ^ A b Cevallos-Ferriz, S; Stockey, RA (1988). "Permineralized ovoce a semena z Princeton Chert (Middle Eocene) z Britské Kolumbie: Araceae". American Journal of Botany. 75 (8): 1099–1113. doi:10.2307/2444092. JSTOR  2444092.
  7. ^ Lepage, BA; Currah, RS; Stockey, RA (1994). „Fosilní houby Princetonského rohovce“. International Journal of Plant Sciences. 155 (6): 828–836. doi:10.1086/297221.
  8. ^ Basinger, JF (1976). "Paleorosa similkameenensis, gen. et sp. listopadu. permineralizované květiny (Rosaceae) z eocénu v Britské Kolumbii ". Canadian Journal of Botany. 54 (20): 2293–2305. doi:10.1139 / b76-246.
  9. ^ A b C Basinger, JF (1984). „Semenné šišky Metasequoia milleri ze středního eocénu v jižní Britské Kolumbii ". Canadian Journal of Botany. 62 (2): 281–289. doi:10.1139 / b84-045.
  10. ^ A b C Moss, PT; Greenwood, DR; Archibald, SB (2005). „Regionální a místní dynamika vegetačního společenství Eocene Okanagan Highlands (Britská Kolumbie - stát Washington) z palynologie“. Kanadský žurnál věd o Zemi. 42 (2): 187–204. doi:10.1139 / E04-095.
  11. ^ Archibald, S.B .; Greenwood, D.R .; Smith, R.Y .; Mathewes, R.W .; Basinger, J.F. (2012). „Great Canadian Lagerstätten 1. Early Eocene Lagerstätten of the Okanagan Highlands (British Columbia and Washington State)“. Geoscience Kanada. 38 (4): 155–164.
  12. ^ A b C d E F G h i Stockey, RA (2001). Briggs, DEG; Crowther, PR (eds.). Princeton Chert In: paleobiologie II. Oxford, Blackwell Science. str. 359–362.
  13. ^ Stockey, RA (1987). „Permineralizovaná květina ze středního eocénu v Britské Kolumbii“. American Journal of Botany. 74 (12): 1878–1887. doi:10.2307/2443970. JSTOR  2443970.
  14. ^ Russell, LS (1935). "Střední eocénní savec z Britské Kolumbie". American Journal of Science. 29 (169): 54–55. doi:10.2475 / ajs.s5-29.169.54.
  15. ^ Wilson, MVH (1980). „Prostředí v eocénních jezerech: odchylky hloubky a vzdálenosti od břehu v sestavách ryb, hmyzu a rostlin“. Paleogeografie, paleoklimatologie, paleoekologie. 32: 21–44. doi:10.1016/0031-0182(80)90029-2.
  16. ^ Hills, LV; Baadsgaard, H (1967). "Draslík-argonové datování některých spodních třetihorních vrstev v Britské Kolumbii". Bulletin kanadských ropných geologů. 15: 138–149.
  17. ^ Ickert, RB; Thorkelson, DJ; Marshall, DD; Ullrich, TD (2009). „Eocenní adakitický vulkanismus v jižní Britské Kolumbii: Přetavování oblouku čediče nad deskovým oknem“. Tektonofyzika. 464 (1–4): 164–185. doi:10.1016 / j.tecto.2007.10.007.
  18. ^ Dillhoff, RM; Dillhoff, TA; Greenwood, DR; DeVore, ML; Pigg, KB (2013). "The Eocene Thomas Ranch flora, Allenby Formation, Princeton, British Columbia, Canada". Botanika. 91 (8): 514–529. doi:10.1139 / cjb-2012-0313.
  19. ^ Bohaty, SM; Zachos, JC (2003). "Významná událost oteplování jižního oceánu v pozdním středním eocénu". Geologie. 31 (11): 1017–1020. doi:10.1130 / g19800.1.
  20. ^ A b Greenwood, DR; Archibald, SB; Mathewes, RW; Moss, PT (2005). „Fosilní bioty z vysočiny Okanagan, jižní Britské Kolumbie a severovýchodního státu Washington: podnebí a ekosystémy napříč eocénní krajinou“. Kanadský žurnál věd o Zemi. 42 (2): 167–185. doi:10.1139 / E04-100.
  21. ^ A b Zachos, JC; Dickens, GR; Zeebe, ZE (2008). „Časná kenozoická perspektiva oteplování skleníků a dynamiky uhlíkového cyklu“. Příroda. 451 (7176): 279–283. doi:10.1038 / nature06588. PMID  18202643.
  22. ^ Greenwood, D.R .; Wing, S.L. (1995). "Eocene kontinentální klima a zeměpisné šířky teplotní přechody". Geologie. 23 (11): 1044–1048. doi:10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <1044: ECCALT> 2.3.CO; 2.
  23. ^ A b Pearson, PN (2010). "Zvýšený atmosférický CO2 během středního eocénu “. Věda. 330 (6005): 763–764. doi:10.1126 / science.1197894. PMID  21051620. S2CID  20253252.
  24. ^ Bijl, P. K .; Houben, A. J. P .; Schouten, S .; Bohaty, S. M .; Sluijs, A .; Reichart, G .; Damsté, S .; Brinkhuis, H. (2010). „Přechodný atmosférický CO se středním eocenem2 a teplotní variace ". Věda. 330 (6005): 819–821. doi:10.1126 / science.1193654. hdl:1874/385803. PMID  21051636. S2CID  206528256.
  25. ^ Scotese, C. R. (2003) Paleomap Project. [Online]. Dostupný z: http://www.scotese.com/ [Zpřístupněno 18. 3. 2012].
  26. ^ Mustoe, G. E. (2010). „Cyklická sedimentace ve formaci eocénu Allenby v jižní a střední Britské Kolumbii a původ fosilních lůžek Princeton Chert“. Kanadský žurnál věd o Zemi. 48 (1): 25–43. doi:10.1139 / e10-085.
  27. ^ A b C d Cevallos-Ferriz, SRS; Stockey, RA; Pigg, KB (1991). "Princeton chert: důkazy pro vodní rostliny in situ". Recenze paleobotaniky a palynologie. 70 (1–2): 173–185. doi:10.1016 / 0034-6667 (91) 90085-H.
  28. ^ A b Stockey, RA; Wehr, WC (1996). "Kvetoucí rostliny uvnitř a kolem eocénních jezer uvnitř". V Ludvigsen, R. (ed.). Život v kameni: Přirozená historie fosilií Britské Kolumbie. Vancouver, UBC Press. 234–247.
  29. ^ Erwin, DM; Stockey, RA (1989). "Permineralized monocotyledons from the Middle Eocene Princeton chert (Allenby Formation) of British Columbia: Alismataceae". Canadian Journal of Botany. 67 (9): 2636–2645. doi:10.1139 / b89-340.
  30. ^ Smith, SY; Stockey, RA (2003). „Semena aroidů ze středního eocénu Princetonského rohovce (Keratosperma allenbyense, Araceae): srovnání s existujícími Lasioideae ". International Journal of Plant Sciences. 164 (=2): 239–250. doi:10.1086/346164.
  31. ^ Phipps, CJ; Osborn, JM; Stockey, RA (1995). "Pinus Pylové šišky ze středního eocénu Princeton Chert (formace Allenby) v Britské Kolumbii, Kanada “. International Journal of Plant Sciences. 156 (1): 117–124. doi:10.1086/297232.
  32. ^ Wilson, MVH (1982). „Nový druh ryby Amia ze středního eocénu v Britské Kolumbii “. Paleontologie. 25 (2): 413–424.
  33. ^ Currah, RA; Stockey, RA; LePage, BA (1998). „Eocénní dehtová skvrna na fosilní dlani a její plísňový hyperparazit“. Mykologie. 90 (4): 667–673. doi:10.2307/3761225. JSTOR  3761225.

externí odkazy