Принстонский черт

Princeton Chert — ископаемое местонахождение в Британской Колумбии , Канада , которое включает анатомически сохранившуюся флору эпохи эоцена с богатым видовым изобилием и разнообразием. Оно расположено в обнажениях формации Алленби на восточном берегу реки Симилкамин , в 8,5 км (5,3 мили) к югу от города Принстон, Британская Колумбия . ^[1]

Принстонский кремень (сланец Ашнола в более старых источниках) и его окаменелости были известны с 1950-х годов, ^{[2] [3],} но привлекли повышенное внимание в конце 1970-х и позже. ^[4] Это может быть связано с редким типом найденных кремниевых перминерализованных ископаемых Lagerstätten , которые сохранили растения и животных в мельчайших трехмерных деталях, с исключительной внутренней клеточной детализацией. ^[5] Это означало, что анатомические описания и реконструкция целых растений из изолированных частей стали возможны для многих видов. ^{[6] [7]} Немногие окаменелости растений в других местах мира демонстрируют такое превосходство как в сохранности, так и в разнообразии. Аналогичные по возрасту ископаемые слои в эоценовых озерных отложениях встречаются и в других местах Британской Колумбии , в том числе в Провинциальном парке Дрифтвуд-Каньон около Смитерса на севере Британской Колумбии, в ископаемых слоях Мак-Эби к западу от Камлупса , примерно в 160 км (160 000 м) к северо-северо-западу от слоев Принстонского кремня, и в горной формации Клондайк вокруг города Репаблик, штат Вашингтон , к югу от Принстона.

Princeton Chert — это переслаивающаяся последовательность, состоящая из угля , сланца , вулканического пепла и кремня в формации Allenby . ^{[8] [9] [10] [11]} Было распознано и описано 49 слоев кремня толщиной от 1 до 55 см (от 0,39 до 21,65 дюйма), хотя каждый из них не является уникальным по сохранившимся организмам. Несмотря на это, тенденции очевидны по всему обнажению , при этом определенные таксоны появляются и исчезают со временем. ^{[12] [13]}

Первоначально считалось, что Принстонский кремень относится к среднему эоцену на основе данных по млекопитающим , пресноводным рыбам и калий-аргоновому датированию. ^{[14] [15] [16]} Недавно более точные радиометрические методы дали дату 48,7 млн ​​лет назад, ^[12] помещая Принстонский кремень в ипрский ярус (47,8–56,0 млн лет назад), что согласуется с тем, что вся формация Алленби теперь датируется радиометрически как ранний эоцен . ^{[10] [17] [18]}

Климат в это время был теплым; он достиг максимума во время серии потеплений в раннем эоцене, когда Принстонский кремень, вероятно, отложился после термического максимума эоцена 2 и во время климатического оптимума раннего эоцена. ^{[10] [19] [20] [21]} В это время море нагрелось примерно на 4 °C, а температура на суше была на несколько градусов выше, чем сегодня, что означало, что на полюсах было мало или совсем не было льда. Разница температур между полюсами и экватором была небольшой. ^{[22] [23]} Считается, что это долгосрочное тепло связано с увеличением парниковых газов, в частности, CO2 _, удерживающего больше тепла. ^{[21] [24]} Причина этого внезапного увеличения CO2 _{неизвестна} , но предполагается, что это произошло из-за увеличения рециркуляции океанического дна через вулканические дуги и метаморфические реакции декарбонизации. ^[23] Это произошло потому, что океан между Индией и Азией исчез и был заменен Гималаями и Тибетским плато из-за столкновения тектонических плит. Также в то время Австралия , которая была соединена с Антарктидой , начала двигаться на север. ^[25]

Окаменелости Принстонского кремня указывают на то, что эта область была водной экосистемой , произрастающей в тропических и субтропических условиях. ^[12] Однако более поздний анализ ископаемой флоры реконструирует для флоры Принстонского кремня влажный теплый умеренный климат со средней годовой температурой 13,1 ± 3,1 °C, с мягкими зимами (средняя температура холодного месяца 5,3 ± 2,8 °C) и среднегодовым количеством осадков 114 ± 42 см в год. ^[20] Несколько более мелких слоев кремня разделены слоями вулканического пепла , что указывает на близлежащую вулканическую активность. Считается, что окаменелости были пропитаны кремниевой кислотой из-за этой вулканической активности. ^[26] Впоследствии вода, насыщенная минералами, текла из источников или гейзеров в низменный бассейн, где находился Принстонский кремень. Здесь вода окружала организмы по мере их роста, а также растительные остатки, которые накапливались. ^[12] Многие организмы сохранились in situ, в среде озера или небольшого пруда, в котором они жили. ^[27] Сохранение должно было быть быстрым, из-за мельчайших клеточных деталей, которые были сохранены. Считается, что эта последовательность событий была воспроизведена до 50 раз, поскольку бассейн позволял торфу повторно накапливаться каждый раз, ^[12] создавая множественные слои.

Был проведен отбор проб в Принстонском кремне, но в настоящее время данные не были проанализированы подробно. ^[12] По всему обнажению можно увидеть тенденции в таксонах; в самых верхних слоях ископаемые органы Metasequoia milleri ^[9] перестают быть представлены, однако Pinus (сосна) и однодольные увеличиваются в количестве. Наблюдается огромный рост папоротников , таких как Dennstaedtiopsis , после огромного выпадения пепла, хотя в этих слоях встречается мало покрытосеменных. Было обнаружено большое количество покрытосеменных вместе с несколькими типами хвойных , папоротников и несколькими неопознанными окаменелостями из различных семейств. ^[28]

Массив флористических и фаунистических ископаемых, найденных в Принстонском кремне, предоставил недвусмысленные доказательства того, что это была озерная или озёрная среда. Найденные растительные окаменелости демонстрируют множество структурных и анатомических адаптаций к водной среде, включая редуцированную сосудистую систему, аэренхиму в тканях (воздушные пространства для обеспечения плавучести) и лакуны протоксилемы, окружённые кольцом клеток с утолщёнными внутренними стенками. ^{[27] [12]} Дополнительными доказательствами служат явные сходства окаменелостей с современными водными покрытосеменными. Многие сохранившиеся растения демонстрируют эти адаптации и похожи на организмы, найденные в кремне. Например, водяные лилии ( Allenbya , Nymphaeaceae ), водяные подорожники ( Alismataceae ), ^[29] аронники ( Keratosperma , Araceae ) ^{[6] [30]} и тростники и осоки ( Ethela , Juncaceae / Cyperaceae ) — вот лишь некоторые из покрытосеменных растений, которые встречаются как сегодня, так и в Принстонском кремне. Также были найдены семена, которые разделяют адаптации с ныне живущими водными организмами. ^{[27] [12]} С другой стороны, наземные ископаемые остатки находили редко. Те немногие, которые были найдены, представлены в основном семенами, некоторые из которых могли быть перенесены птицами. ^{[9] [28] [31]}

Дополнительным подтверждением водной природы отложений Принстонского кремня служат окаменелости животных. Несколько окаменелостей пресноводной рыбы Amia (боуфина) были найдены в сланце, покрывающем растительные отложения, вместе с останками пресноводных рыб Amyzon и Libotonius , а также мягкопанцирной черепахи. ^{[27] [32]}

Патогенные грибы были зарегистрированы на листьях и других органах некоторых сосудистых растений. Ископаемые пальмы Uhlia имеют грибы-пятна смолы на своих листьях, описанные как Paleoserenomyces , которые, в свою очередь, паразитируют на микопаразите Cryptodidymosphaerites princetonensis . ^[33] Симбиотические микоризные отношения также сохранились в корнях Pinus и Metasequoia milleri . У Metasequoia эти ассоциации были сравнены с существующими микоризами и оказались очень похожими. ^[12] Микоризные отношения с Pinus были первым документированием эктомикоризы из ископаемых останков, при этом грибы предположительно были близки к современным симбиотам сосны Rhizopogon и Suillus ^[34]

• Защита ископаемых в Британской Колумбии (Закон о земле: Заповедники, Разделы 15, 16 или 17)
• Сайт Princeton Chert (ASU)