Залежи окаменелостей, называемые Haiyan Lagerstatte, содержат исключительно сохранившиеся клады ранних позвоночных и других редких, мягкотелых организмов, более 50% которых находятся на личиночной и ювенильной стадиях развития. Датируемое кембрийским геологическим периодом примерно 518 миллионов лет назад и предоставившее исследователям 2846 экземпляров, это месторождение является старейшим и наиболее разнообразным из обнаруженных на сегодняшний день.
«Просто удивительно видеть всех этих молодых особей в летописи окаменелостей», – сказал Жюльен Киммиг, менеджер по коллекциям Музея и художественной галереи Музея наук о Земле и минералах штата Пенсильвания. "Молодые окаменелости – это то, что мы почти не видим, особенно у беспозвоночных с мягким телом."
Сяньфэн Ян, палеобиолог из Университета Юньнань, Китай, возглавлял группу китайских исследователей, которые собирали окаменелости на месте исследования. Он измерил и сфотографировал образцы и проанализировал их с Киммигом. Исследователи сообщают о результатах своего исследования сегодня (28 июня) в журнале Nature Ecology and Evolution.
Исследователи идентифицировали 118 видов, в том числе 17 новых видов, в лагерштатте – осадочном отложении необычных окаменелостей с исключительной сохранностью, которое иногда включает сохранившиеся мягкие ткани.
Виды включают предков современных насекомых и ракообразных, червей, трилобитов, водорослей, губок и ранних позвоночных, родственных бесчелюстным рыбам. Исследователи также обнаружили яйца и множество редких молодых окаменелостей с целыми придатками и видимыми внутренними мягкими тканями.
По словам Сара Киммиг, доцента-исследователя Института земных и экологических систем и директора лаборатории изотопов и металлов в окружающей среде в Пенсильвании, образцы настолько хорошо сохранились, что на них видны части тела, которых раньше не было.
«На сайте сохранились детали, такие как 3D-глаза, особенности, которые никогда раньше не встречались, особенно в таких ранних месторождениях», – сказала она.
По словам исследователей, ученые могут использовать компьютерную томографию этих трехмерных объектов, чтобы реконструировать животных и извлечь еще больше информации из окаменелостей.
Лагерстатте содержит несколько пластов событий или слоев в отложениях, где обнаружены окаменелости. Каждый слой представляет собой отдельное захоронение.
Все виды, идентифицированные в исследовании, присутствуют в самом нижнем слое, а последующие слои содержат различные виды, но не до степени самого нижнего.
Исследователи считают, что эти интервалы могут представлять периоды подъема и спада в морском сообществе.
Многие виды могли прибыть в этот район – в то время находившийся в более глубоких водах к центру залива Куньмин – в поисках защиты от сильных океанских течений. Однако изменение уровня кислорода или штормовые явления, из-за которых отложения стекали по склону и хоронили все на своем пути, могли вызвать вымирание.
Обилие молодых окаменелостей, с другой стороны, предполагает, что Хайян Лагерштатте мог быть палеонтологом. Виды, обитающие в лагерстатте, возможно, решили размножаться там из-за защиты, которую они обеспечивали от хищников.
"Могли ли эти черви, медузы и жуки создать что-то столь же сложное, как палеонармейство, чтобы вырастить своих детенышей?? Как бы то ни было, интересно иметь возможность сравнить это поведение с поведением современных животных », – сказала Сара Киммиг.
Ученые смогут использовать эту коллекцию для изучения того, как эти древние животные развивались от личинки до взрослой стадии.
«Мы увидим, как со временем росли различные части тела, чего мы в настоящее время не знаем для большинства этих групп», – сказал Жюльен Киммиг. "И эти окаменелости дадут нам больше информации об их отношениях с современными животными.
Мы увидим, похоже ли то, как эти животные развиваются сегодня, на то, как они развивались 500 миллионов лет назад, или что-то изменилось с течением времени."
Он добавил, что информация о развитии также даст представление о взаимоотношениях между группами животных, поскольку похожие модели развития могут указывать на связь между видами.
«Haiyan Lagerstatte станет источником богатства знаний для многих исследователей не только с точки зрения палеонтологии, но и с точки зрения палеоэкологических реконструкций», – сказала Сара Киммиг.
Она и ее коллеги хотели бы провести геохимический анализ образцов и отложений. Эти анализы могут помочь им потенциально воссоздать окружающую среду и климат во время хранения этого лагерстатта.
Окаменелости также позволят исследователям изучить, как животные вели себя 500 миллионов лет назад, когда мир был немного теплее, чем сегодня, и использовать их как показатель того, куда движется мир с точки зрения поведения животных в более теплой среде.
«В этом месторождении мы нашли предков большинства современных животных, как морских, так и наземных», – сказал Жюльен Киммиг. "Если Haiyan Lagerstatte на самом деле является палеонаборитом, это означает, что этот тип поведения животных не сильно изменился за 518 миллионов лет."
Дополнительные участники этого исследования включают Дайоу Чжай и Ю Лю из Юньнаньского университета; и Шанчи Пэн, Китайская академия наук.
Это исследование финансировали Национальный фонд естественных наук Китая, Государственная ключевая лаборатория палеобиологии и стратиграфии Нанкинского института геологии и палеонтологии и Программа ключевых исследований Института геологии и геофизики Китайской академии наук.