Экосистема возрастом 300 миллионов лет в Иллинойсе включает сразу три палеосреды

Фото из открытых источников

Более 300 миллионов лет назад, во время каменноугольного периода, большая часть северного Иллинойса за пределами Чикаго (включая то, что сейчас является местом находок ископаемых в Мазон-Крик) была населена древними существами, процветавшими в пышных тропических болотах, дельтах рек и мелководных морях.

В настоящее время исследователи из Колледжа искусств и наук Университета Миссури сотрудничают с геологом Гордоном Бэрдом, чтобы провести повторный анализ его огромной коллекции окаменелостей из Мазон-Крик (сейчас хранящейся в Музее Филда в Чикаго), которая включает 300 000 сидеритовых конкреций из примерно 350 различных мест.

Ископаемые пласты Мазон-Крик славятся исключительной сохранностью растений и животных, что стало возможным благодаря уникальной геологической обстановке. Окаменелости заключены в сидерит — минерал, представляющий собой карбонат железа, — образуя обильные конкреции, ставшие настоящей находкой как для учёных, так и для охотников за окаменелостями-любителями.

Благодаря десятилетиям исследований в Мазон-Крик, включая основополагающие полевые работы Бэрда и его коллег в конце 1970-х годов, у нас теперь есть необыкновенное представление о жизни на этом древнем побережье. Исследование было опубликовано в журнале Paleobiology.

Первоначальная работа Бэрда на участке ископаемых останков Мазон-Крик помогла выделить два основных фаунистических комплекса, или группы останков животных. Эти комплексы помогли учёным понять древнюю среду, в которой образовались окаменелости. Это был морской комплекс, состоящий из представителей жизни в прибрежных водах, и смешанный комплекс из дельты реки вдоль береговой линии, где пресноводные организмы и выброшенные на берег наземные растения и животные сохранились вместе.

Теперь команда Миззу подтвердила несколько более детальное представление первоначальных результатов Бэрда, используя современные методы анализа данных в сочетании с передовой визуализацией в Центре рентгеновского микроанализа Миззу.

«Мы обнаружили три легко идентифицируемые палеосреды, включая уникальные характеристики бентосного морского сообщества, представляющего собой переходную среду обитания между прибрежной и морской зонами», — сказал профессор Джим Шиффбауэр. «В каждой из этих древних сред обитания доминировали определённые группы животных. Например, пресноводные животные, обитающие ближе к берегу, медузы и актинии дальше от берега, а также морские моллюски и черви в переходной зоне».

Окаменелости образовались во время подъема уровня моря и затопления бывших крупных угольных болот.

«Различные условия окружающей среды влияли на скорость и глубину захоронения организмов, а также на то, в каких геохимических условиях могло начаться окаменение», — сказал Шиффбауэр. «Это, в свою очередь, определило места обитания определённых микробов и способствовало образованию минералов, из которых состоят конкреции, окружающие эти окаменелости сегодня».

В текущих и будущих исследованиях Шиффбауэр и Бэрд используют эту информацию для создания седиментологической модели, которая покажет, как экосистема ручья Мазон-Крик связана с расположенными ниже угольными пластами Колчестера, добыча угля в которых привела к первоначальному обнаружению места залегания окаменелостей.

«Учитывая, что в каменноугольный период в центральной части США наблюдалось множество случаев быстрого затопления прибрежных районов, уточнение информации, полученной в районе Мазон-Крик, позволит глубже понять аналогичные отложения в других угольных бассейнах», — сказал Бэрд.

Новый совместный анализ Миззу с Бэрдом, коллегами из частного сектора и Университета Торонто представляет собой наиболее полную и основанную на данных картину того, как выглядела древняя экосистема Мазон-Крик в далеком прошлом. Эти знания вносят значительный вклад в наше понимание биоразнообразия и палеоэкологии каменноугольного периода.

«Это даёт реальную картину невероятного разнообразия, существовавшего в конце каменноугольного периода, и позволяет делать выводы о сложности пищевых цепей и функционировании этой экосистемы», — сказал Шиффбауэр. «Теперь у нас есть беспрецедентный и статистически подтверждённый взгляд на взаимосвязанную наземную, эстуарную и морскую жизнь каменноугольного периода».