エディアカラ紀の型保存
微生物マットの表面に鋳型として保存されたエディアカラ生物

エディアカラ型保存は、エディアカラ時代に支配的な保存様式に関連し、エディアカラ生物は微生物マットの表面上に鋳型の形で保存されました。

優れた保存状態

化石のカルニオディスクスは、この鋳型上の「象皮」の質感とほとんど区別がつきません。

化石記録の大部分は、腐敗した死骸の強固な骨格物質で構成されている。エディアカラ紀の生物群は軟体動物で骨格を持たないため、これらの化石がこれほど豊富に保存されていることは驚くべきことである。堆積物に穴を掘る生物が生息していなかったことも、間違いなく助けになった。[1]カンブリア紀におけるこれらの生物の進化後、軟体動物の印象は化石化する前に通常、撹乱されていたからである。

微生物マット

微生物マットは、粘着性のある液体を分泌したり、堆積粒子を結合したりする微生物のコロニーの存在によって安定化された堆積物領域です。薄い堆積層に覆われていると、微生物マットは上方に移動しているように見えますが、これはコロニーの成長によって生じる錯覚であり、個体自体は移動しません。堆積層が厚くなりすぎて、微生物マットが成長または繁殖する前に堆積すると、微生物マットの一部は死滅し、特徴的なしわのある「象皮」のような質感の化石が残ります。[2] 微生物マットの特徴である「象皮」のような質感を持つエディアカラ紀の地層のほとんどには化石が含まれており、これらの微生物マットを含まない層ではエディアカラ紀の化石はほとんど発見されません。微生物マットはかつては広範囲に分布していましたが、カンブリア紀の放牧生物の進化によりその数は大幅に減少し、[3]これらの群集は現在、捕食者がそれらを食べるまで生き残ることができない、住みにくい避難場所に限られています。

化石化

これらの化石の保存状態は、科学にとって大きな魅力の 1 つです。軟体生物であるため、通常は化石化しません。後の軟体生物化石生物群 (バージェス頁岩やゾルンホーフェン石灰岩など) とは異なり、エディアカラ生物群は、異常な局所的条件にさらされる限られた環境で見つかるのではなく、地球規模の現象でした。作用していたプロセスは、体系的かつ世界的だったに違いありません。エディアカラ時代には、これらの繊細な生物が取り残された何か非常に異なるものがありました。化石は、生息していた泥や微生物マットに閉じ込められ、すぐに灰や砂に覆われたために保存されたと考えられています。[4]しかし、エディアカラの化石は、嵐やタービダイトと呼ばれる高エネルギーの海底を擦る海流によって堆積した砂床の下で見つかることのほうが一般的です。[4]今日の軟体生物は、このような出来事の間に化石化することはほとんどありません。


保存の種類

3つの異なる保存方法が知られています: [5] [6] [7]

  • フリンダース型: エディアカラで発見されたものなど、化石は通常は粗粒の砂岩層の下側に保存されています。
    • フェルミューズ型：フリンダース型[8]のサブセットで、深海でのみ知られている。痕跡化石とホールドファスト構造の痕跡のみが保存されており、軟組織自体は腐敗している（ホールドファスト内部の堆積物は残っている）。
  • コンセプションスタイル: 化石は、新しく降った火山灰の層の印象として保存され、多くの場合、非常に細かい詳細が残っています。
  • ナマスタイル: 化石は、単一の嵐または泥流で堆積した細粒の層内で 3 次元的に保存されます。

フリンダース様式の保存に関する仮説

微生物マット

広範囲に広がった微生物マットの存在は、その下の堆積物に微生物の痕跡を安定させることで保存を助けたと考えられ、[9]硫化鉄と黄鉄鉱の形成と相まって、生物を覆う「死のマスク」を形成した。[10]

上部堆積物の急速なセメント化

多くのモデルは、下にある生物が腐敗する前に上にある堆積物が鉱化され、その結果、下にある非鉱化堆積物が腐敗後に空隙を埋めたことを示唆している。[11]

初期の堆積物の鉱化作用の一つは、この保存状態がカンブリア紀まで続き、その後その希少性が増した原因である珪化作用である。これは、海綿動物や珪藻類、その他の珪酸の沈降物が広がる以前の海洋の珪酸含有量が高かったことと化石の保存状態を結び付けている。[12]

この仮説は、特にフリンダース海と白海の堆積物における多くの観察結果を説明するのに苦労しており、したがって、それがエディアカラ型の保存に不可欠な要素を形成したと主張することは困難である。[13]

堆積物のレオロジー

フリンダース式の保存法では、上層の堆積物は常に下層の堆積物よりも粒径が大きい。粒径の小さい堆積物は流動性が高いため、有機物が分解し始めると形成される空隙に押し込まれる。このモデルは1969年にメアリー・ウェイドによって提唱され、段ボール箱に詰められたデス・スターの氷塊によって実験的に裏付けられている。[14]

何が保存されますか?

生物の分解速度に対する、上層の基質のセメント化速度によって、生物の上面と下面のどちらが保存されるかが決まります。円盤状の化石のほとんどは、上層の堆積物がセメント化される前に分解し、灰や砂が隙間を埋めるように沈み込み、生物の下面の型を残しました。

対照的に、キルト化石は上部堆積物のセメント化後に分解する傾向があるため、上面は保存されます。その耐久性の高さは、稀に嵐の床内でキルト化石が発見されるという事実に反映されています。これは、高エネルギー堆積作用によって、耐性の低いディスクのようにキルト化石が破壊されなかったためです。さらに、バクテリアによる鉱物の 沈殿が「デスマスク」を形成し、生物の型を形成したケースもありました。[15]


参考文献

  1. ^ Stanley, SM (1973). 「後期先カンブリア代における多細胞生命の突発的起源に関する生態学的理論」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 70 (5): 1486– 1489. Bibcode :1973PNAS...70.1486S. doi : 10.1073/pnas.70.5.1486 . PMC  433525. PMID 16592084  .
  2. ^ Runnegar, BN; Fedonkin, MA (1992). 「原生代後生動物の化石」. Schopf, WJ; Klein, C. (編). 『原生代生物圏』 . Cambridge University Press. pp.  369– 388. ISBN 978-0-521-36615-1. OCLC  23583672。
  3. ^ ブルジン、MB;デブレンヌ、F.ジュラヴレフ、AY (2001)。 「浅水面底群集の進化」。スイス連邦共和国ジュラヴレフにて。ライディング、R. (編)。カンブリア紀の放射線の生態。コロンビア大学出版局、ニューヨーク。216 ～ 237ページ 。ISBN 0-231-50516-7. OCLC  51852000. 2007年11月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年5月6日閲覧。
  4. ^ ab Narbonne, Guy M. (1998). 「エディアカラ生物群：生命進化における新原生代末期の実験」（PDF） . GSA . 8 (2): 1– 6. ISSN 1052-5173. 2017年8月8日時点のオリジナル（PDF） からアーカイブ。 2007年3月8日閲覧。
  5. ^ Laflamme 2010に要約、Narbonne 2005に詳細
  6. ^ Laflamme, M.; Schiffbauer, JD; Narbonne, GM; Briggs, DEG (2010). 「微生物バイオフィルムとエディアカラ生物群の保存」. Lethaia . 44 (2): 203– 213. doi :10.1111/j.1502-3931.2010.00235.x.
  7. ^ Narbonne, GM (2005). 「エディアカラ生物群：新原生代における動物とその生態系の起源」. Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 33 : 421– 442. Bibcode :2005AREPS..33..421N. doi :10.1146/annurev.earth.33.092203.122519.
  8. ^ ボブロフスキー、イリヤ;クラスノバ、アンナ。アンドレイ・イヴァンツォフ。ルジナヤ（セレジニコワ）、エカテリーナ。ブロックス、ヨッヘン J. (2019)。 「単純な堆積物レオロジーはエディアカラ生物相の保存を説明する。」自然生態学と進化。3 (4): 582–589。Bibcode :2019NatEE...3..582B。土井：10.1038/s41559-019-0820-7。PMID  30911145。S2CID 85495899  。
  9. ^ Gehling, JG (1987). 「最古の棘皮動物 ― 南オーストラリア州パウンド亜群産のエディアカラ紀新化石」. Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology . 11 (4): 337– 345. Bibcode :1987Alch...11..337G. doi :10.1080/03115518708619143.
  10. ^ Liu, Alexander G. (2016). 「フランボイダル黄鉄鉱シュラウドは、エディアカラ紀の軟体生物のカビによる保存状態を示す『デスマスク』モデルを裏付ける」(PDF) . PALAIOS . 31 (5): 259– 274. Bibcode :2016Palai..31..259L. doi :10.2110/palo.2015.095. hdl : 1983/535d288a-68ee-4481-8553-6b7d2e45dacb . S2CID  132601490.
  11. ^ ボブロフスキー、イリヤ;クラスノバ、アンナ。アンドレイ・イヴァンツォフ。ルジナヤ（セレジニコワ）、エカテリーナ。ブロックス、ヨッヘン J. (2019)。 「単純な堆積物レオロジーはエディアカラ生物相の保存を説明する。」自然生態学と進化。3 (4): 582–589。Bibcode :2019NatEE...3..582B。土井：10.1038/s41559-019-0820-7。PMID  30911145。S2CID 85495899  。
  12. ^ Tarhan, Lidya G.; Hood, Ashleigh vS; Droser, Mary L.; Gehling, James G.; Briggs, Derek EG (2016). 「シリカに富む海洋によって促進された軟体エディアカラ生物群の例外的な保存」. Geology . 44 (11): 951– 954. Bibcode :2016Geo....44..951T. doi :10.1130/G38542.1.
  13. ^ ボブロフスキー、イリヤ;クラスノバ、アンナ。アンドレイ・イヴァンツォフ。ルジナヤ（セレジニコワ）、エカテリーナ。ブロックス、ヨッヘン J. (2019)。 「単純な堆積物レオロジーはエディアカラ生物相の保存を説明する。」自然生態学と進化。3 (4): 582–589。Bibcode :2019NatEE...3..582B。土井：10.1038/s41559-019-0820-7。PMID  30911145。S2CID 85495899  。
  14. ^ ボブロフスキー、イリヤ;クラスノバ、アンナ。アンドレイ・イヴァンツォフ。ルジナヤ（セレジニコワ）、エカテリーナ。ブロックス、ヨッヘン J. (2019)。 「単純な堆積物レオロジーはエディアカラ生物相の保存を説明する。」自然生態学と進化。3 (4): 582–589。Bibcode :2019NatEE...3..582B。土井：10.1038/s41559-019-0820-7。PMID  30911145。S2CID 85495899  。
  15. ^ Gehling, JG (1999). 「原生代末期珪長質岩中の微生物マット：エディアカラ紀のデスマスク」. PALAIOS . 14 (1): 40– 57. Bibcode :1999Palai..14...40G. doi :10.2307/3515360. JSTOR  3515360.
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