Uralte Weichkörperfossilien

1. Auch wenn Sie keinen harten Knochen haben, müssen Sie dennoch in der Schicht bleiben

Die Fossilienfunde in den Schichten sind ein „voreingenommener Volkszähler“, der Organismen mit harten Skeletten bevorzugt. Einige Weichkörperorganismen haben es jedoch geschafft zu überleben und sind in die Fossilienfunde eingegangen, womit ihre Namen die Erdgeschichte prägten.

△Dinosaurierfossilien

Wenn es um Fossilien geht, denkt meiner Meinung nach jeder sofort an die großen Dinosaurierskelette, seltsamen Trilobiten, hornförmigen Korallen und steinharten Muscheln, die in Museen ausgestellt sind.

Dabei handelt es sich um Produkte der Fossilisierung von Knochen oder Panzern von Tieren in der Antike. Die harten Teile von Tieren, wie Schalen, Knochen, Zähne usw., bestehen hauptsächlich aus Mineralien und bilden leichter Fossilien.

Die Weichkörper von Tieren gehen größtenteils durch Oxidation, Hydrolyse und Enzymierung verloren, und nicht-mineralische biologische Strukturen zersetzen sich normalerweise spurlos, was ihre Konservierung als Fossilien erschwert. Um im Fossilienbestand erhalten zu bleiben, sind besondere Bestattungsbedingungen erforderlich.

Die spezifischen Umweltbedingungen, unter denen Weichkörperfossilien von Organismen erhalten bleiben, können unterschiedlich sein, aber sie haben alle eines gemeinsam: Der lebende Organismus oder die Leiche muss schnell begraben, von zersetzenden Mikroorganismen isoliert werden, bevor der Weichkörper verwest, und schnell mineralisiert und in den Gesteinsschichten aufgezeichnet werden.

Typische Beispiele sind in Bernstein konservierte Insekten und im Permafrost konservierte Mammuts.

△Ameisenbernstein

Wissenschaftler vergleichen die Erdschichten üblicherweise mit einem großen Buch, das die Geschichte der Erdentwicklung aufzeichnet. In diesem Buch heißt es „Fossilien“, es zeichnet die Organismen und ihre Überlebens- und Entwicklungsbedingungen in verschiedenen Perioden der Erdentwicklung auf.

Die Wissenschaft, die sich mit Fossilien beschäftigt, ist die Paläontologie. Grundlegender Zweck und Aufgabe der Paläontologie ist die Erforschung der Entstehung und Entwicklungsgesetze von Organismen in der Entwicklungsgeschichte der Erde.

Nach fast zweihundert Jahren Forschung hat der Mensch Hunderte Millionen biologischer Fossilienproben gewonnen. Durch diese Exemplare wird das Gesamtbild der biologischen Evolution seit dem Kambrium nach und nach für jedermann erfahrbar.

Aufgrund des Mangels an direkten fossilen Beweisen bleiben jedoch der Ursprung und die Evolution vieler biologischer Kategorien unklar, was eines der Mysterien ist, an deren Erforschung die Menschheit intensiv arbeitet.

△ Libellenfossil

Schätzungen zufolge sind im Erdzeitalter über eine Milliarde Organismenarten aufgetaucht, doch der Mensch hat bisher nur 130.000 Arten entdeckt, also nur ein Zehntausendstel der Arten, die im Erdzeitalter möglicherweise existiert haben.

Bei den entdeckten Fossilien dieser Organismen handelt es sich überwiegend um harte Teile der Organismen, während die weichen Teile mit dem größten Informationsgehalt verschwunden sind.

Daher konzentrierten sich weitsichtige Paläontologen auf die Suche nach Weichkörperfossilien von Organismen. Obwohl dieser Fossilientyp selten ist, kann er umfassende und zuverlässige biologische Informationen liefern und spielt eine wichtige Rolle in der biologischen Taxonomie und der systematischen Evolutionsforschung.

Weichkörperfossilien können außerdem die verschiedenen symbiotischen Abhängigkeiten, Nahrungsrivalitäten und anderen Beziehungen zwischen Organismen und der Umwelt sowie zwischen Organismen umfassend und genau darlegen.

Aus diesem Grund werden die Fossiliengruppen, in denen wunderschöne, weiche Körper erhalten sind, als Schatzkammer der Paläontologie bezeichnet. Die Erforschung des fossilen Reservoirs weicher Körper von Organismen und die Durchführung eingehender Forschungen sind zu einem wichtigen Schwerpunkt der modernen Paläontologie geworden.

△Quallenfossil

2. Wissenschaftliches Beobachtungsfenster - Fossilienbibliothek

Die kambrische Explosion wird zusammen mit der Entstehung des Lebens und der Entstehung der Intelligenz als eines der „sechs großen Probleme der Naturwissenschaften“ bezeichnet. Um das Rätsel der kambrischen Explosion zu lösen, ist es neben wissenschaftlichen Vermutungen auf der Grundlage theoretischer Ansätze auch notwendig, das geeignete wissenschaftliche Beobachtungsfenster – das Fossilienlager – zu entdecken, um zuverlässige fossile Beweise zu finden.

Weltweit wurden Dutzende Weichkörperfossilienvorkommen entdeckt. Für Paläontologen ist die Fossilienlagerstätte des Burgess-Schiefers das ideale Forschungsobjekt, um die kambrische Explosion und den Ursprung der Tierstämme zu entschlüsseln.

01. Burgess Shale Fossil Repository

Die Fossilienlagerstätte vom Burgess-Schiefer-Typ wurde erstmals 1909 im mittelkambrischen Burgess-Schiefer in den kanadischen Rocky Mountains entdeckt, daher auch ihr Name.

Diese Fossilienlagerstätte ist seit langem führend in der paläontologischen und evolutionsbiologischen Forschung. Im letzten Jahrhundert wurden weltweit mehr als 50 solcher Fossilienvorkommen entdeckt. Allerdings haben sich aufgrund von Standards wie der Qualität der Fossilienerhaltung und der Vielfalt fossiler Arten nur die Burgess-Schiefer-Fossilienlagerstätte in Kanada und die 1984 in der Provinz Yunnan in meinem Land entdeckte Chengjiang-Fossilienlagerstätte zu „idealen Top-Forschungszielen“ entwickelt.

△ Lageplan der Fossilienlagerstätten Burgess Shale und Chengjiang

02. Chengjiang Tierfossilienlager

Die in den 1980er Jahren in Chengjiang (Yunnan, meinem Land) entdeckte Lagerstätte weicher Fossilien ist der älteste Fossilienschatz des Phanerozoikums und daher von größter Bedeutung. Sie gilt als eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts.

Die Fossilienlagerstätte Chengjiang ist reich an Weichkörperfossilien verschiedener Kategorien, darunter Vorfahrentypen der wichtigsten Coelomotherium-Kategorien und Vertreter von Übergangstypen zwischen den Kategorien, und bietet eine Fülle von Forschungsinformationen zur frühen explosiven Evolution des Coelomotherium.

In den mehr als 30 Jahren seit der Entdeckung der Chengjiang-Biota in Yunnan wurden unter Hunderttausenden von Fossilienexemplaren mehr als 280 Arten gefunden. Die Forschungsergebnisse wurden 28 Mal in den drei großen wissenschaftlichen Zeitschriften Nature/Science/PNAS veröffentlicht, was es zur einzigen Fossilienfundstelle in meinem Land macht, die zum Weltnaturerbe gehört.

△Chengjiang Fauna Fuxian Lake Wurm

△Chengjiang-Faunenmikronematodenfossilien

△Rekonstruktion der chinesischen Microhyliden der Chengjiang-Fauna

03. Qingjiang Tierfossilienlager

Wenn vor März 2019 über Fossiliengruppen gesprochen wurde, die die Existenz der kambrischen Explosion bewiesen, dachten die Leute an die Chengjiang-Biota in Yunnan und die Fossilienlagerstätte Burgess-Schiefer in Kanada. Doch in Zukunft könnte es noch eine weitere geben: die Qingjiang-Biota aus Hubei, China.

Die Merkmale und Vorteile der Qingjiang-Biota spiegeln sich in fünf Aspekten wider: dem höchsten Anteil neuer Gattungen und Arten, der größten relativen Vielfalt an Metazoen, der größten Anzahl biologischer Gruppen mit weichem Körper, der besten morphologischen Wiedergabetreue der Fossilien und der besten Erhaltung der ursprünglichen organischen Substanz im Vergraben. Es verfügt über ein unermessliches Forschungspotenzial.

△Lin Qiaoli-Fossil der Qingjiang-Biota

△Neue Artenfossilien in der Qingjiang-Biota entdeckt

△ Quallenfossilien in der Qingjiang-Biota gefunden

Die Erforschung von Themen wie der Systematik von Tieren, der Ernährungsdynamik und der Entstehung wichtiger evolutionärer Merkmale hängt von der Entdeckung weiterer Weichkörperstrukturen und einer besseren morphologischen Erhaltung ab, wie etwa von inneren Organen, Kiemenstrahlen, Chorda dorsalis, Nervengewebe, Herzkreislaufsystem usw. Es ist jedoch allgemein bekannt, dass diese Gewebe und Organe hinsichtlich einer Vergrabung äußerst instabil sind.

Die in der Qingjiang-Biota gefundenen Weichkörperfossilien bewahren auf wundersame Weise die ursprüngliche organische Substanz in Form natürlicher kohlenstoffhaltiger Filme, die ideales Material für die taphonomische und geochemische Forschung sowie für weitere eingehende paläoökologische Forschungen darstellen.

Die Fossilienlagerstätten von Qingjiang bieten einen beispiellosen und atemberaubenden Einblick in das tägliche Leben im frühen Kambrium, das durch geologische Prozesse nicht „verändert“ wurde.

△ Simulation und Wiederherstellung der Qingjiang-Biota

Der Reiz der Untersuchung weicher Fossilien liegt in der Tatsache, dass diese Organismen möglicherweise noch lebten, als sie vergraben wurden. Es ist ein „Treffpunkt des Lebens“.

Es ist diese mehrere Meter dicke Gesteinsschicht, die weitere Informationen über die Entstehung der modernen Biosphäre liefert, und die Aufgabe der Geowissenschaften besteht darin, diese Informationen auszugraben und die Menschheit zu informieren.

Die fossilen Vorkommen von Weichkörperorganismen sind ein bedeutender Schatz der Natur. Wir müssen sie nicht nur sorgfältig schützen, sondern auch unsere Anstrengungen verstärken, sie eingehend zu erforschen.

Zukünftige kleine Wissenschaftler, es liegt an Ihnen!

Weitere spannende Inhalte finden Sie in der Jugend-Wissenschaftsreihe „Den Ursprung der Arten entschlüsseln“.

Uralte Weichkörperfossilien

Die Entstehung der Arten entschlüsseln: Eine Wissenschaftsreihe für Teenager

Die erste Version wird auf MoDian Crowdfunding veröffentlicht

Quellen:

Zhang Xingliang, Shu Degan. Experimentelle Taphonomie und ihr Forschungsfortschritt[J]. Fortschritte in den Geowissenschaften, 1998, 13(6):518-525.

Yao Yang. Studie über die an Weichkörperfossilien reiche Schicht im Chengjiang-Fossilienreservoir des frühen Kambriums[D]. Northwest University, 2006.

Wang Yan. Seeanemonen in der Fossilienlagerstätte Chengjiang[D]. Northwest University, 2010.

Einige Materialien stammen aus dem Internet und dienen nur der populärwissenschaftlichen Verbreitung

Produziert von/Jinxiu Science and Creative Team

Geschrieben von Shitou. Bearbeitet von Xia Meixue.