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科学家们鉴定Burgess页岩化石的矿物签名

来自不列颠哥伦比亚省寒武纪伯吉斯页岩公园的一种洞穴螟虫,长约8厘米。 (Susan Butts摄)

科学家们已经确定了一个矿物标志,这些标志更可能包含保存软组织证据的稀有化石 - 这是了解古代生活的重要信息。

我们对地球上最早生命的了解大部分来自没有硬质部分的生物的有机遗体。然而绝大多数的化石都依靠坚硬的组织如贝壳,牙齿和骨头来保存。软组织的部位,如眼睛和内脏,在化石化之前就会腐烂。对于完全由软组织组成的生物体,例如蠕虫,情况也是如此。

一个主要的例外是加拿大的伯吉斯页岩,这是一个5.08亿年历史的矿床,含有一些化石,有些含有贝壳,但大多数没有,来自地球上的寒武纪动物多样性爆发。伯吉斯页岩和类似的矿床为科学研究提供了基础。

Marrella是不列颠哥伦比亚省寒武纪伯吉斯页岩最古老的化石(5.08亿年),是一种小于2厘米长的节肢动物(即虾,马蹄蟹的相对物)。 (Susan Butts摄)

在地质学杂志上发表的一项新研究中,耶鲁大学,牛津大学和波莫纳学院的研究人员认为,含有这些化石的沉积岩带有一个特殊的特征 - 可以用来找到其他布尔吉斯页岩型矿床。

“这一发现非常重要,因为它将帮助我们缩小在寒武纪和前寒武纪岩石厚层序列中寻找特殊保存的化石的可能性,这些岩石蕴藏着地球上动物生命早期演化的重要线索,”共同作者Derek Briggs,耶鲁大学G.伊夫林哈钦森地质与地球物理学教授,耶鲁皮博迪自然历史博物馆馆长。

这项研究的第一作者是牛津大学的Ross Anderson,耶鲁大学的前研究生。其他作者还有耶鲁大学的NicolásMongiardino-Koch,牛津的Nicholas Tosca和波莫纳学院的Robert Gaines。

研究人员利用粉末X射线衍射分析对超过200个寒武系岩石样品进行了研究,以确定其矿物组成,比较含有Burgess页岩化石的岩石,这些化石包括保存软组织和仅包含其化石壳或骨骼的化石。

研究结果显示,Burgess页岩型矿床一般发现于富含矿物berthierine的岩石中,这是以前研究确定的对腐烂细菌有毒的主要粘土矿物之一。 “Berthierine是一种有趣的矿物质,因为它在热带环境中形成,当沉积物含有高浓度的铁时,”Anderson说。 “这意味着Burgess页岩化石可能局限于在热带地区形成的岩石,这些岩石来自增强铁质的地点或时间段。”

Waptia是来自不列颠哥伦比亚省Cambrian Burgess Shale的虾类化石(约5.08亿年),长约5.5厘米。 (Susan Butts摄)

研究人员发现了一种矿物标志,使他们能够以80%的准确度预测特定的寒武系沉积岩是否可能含有Burgess页岩型化石。

此外,研究人员表示,他们的发现可能会超出我们自己的星球。火星探测器和寻找其他行星生命证据的其他太空任务可以使用矿物蓝图来寻找可能更有利于保存易碎,易腐烂的化石的岩石类型。

美国宇航局天体生物学研究所,美国国家航空航天局地球和空间科学奖学金,国家科学基金会,Leverhulme信托基金会,耶鲁生物圈研究所和耶鲁皮博迪自然历史博物馆为该研究提供了支持。

出版物:Ross P. Anderson等,“伯吉斯页岩型石化的矿物学特征”,地质学,2018年; DOI:10.1130 / G39941.1

来源:耶鲁大学吉姆谢尔顿

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