Красные породы Австралии, которые переписали правила охоты за окаменелостями
Под сельскохозяйственными угодьями на центральном плоскогорье Нового Южного Уэльса скрывается одно из самых удивительных мест захоронения ископаемых в Австралии — плато Макгратс-Флэт. Его возраст составляет от 11 до 16 миллионов лет, начиная с эпохи миоцена, когда эволюционировали многие из современных растений и животных.
Именно здесь палеонтологи и геологи из Австралийского музейного исследовательского института сделали замечательные открытия ископаемых. Там, где сейчас царит пыль и засуха, когда-то процветал пышный тропический лес. Окаменелости в Макгратс-Флэт с поразительной точностью отражают особенности этой древней экосистемы.
Здешние осадочные породы, ярко-красного цвета, полностью состоят из гётита — мелкозернистого минерала, содержащего железо. Благодаря этому железу сохранились многочисленные растения, насекомые, пауки, рыбы и перья с исключительной детализацией.
Наше новое исследование, опубликованное в журнале Gondwana Research, показывает, что есть ещё одна причина, по которой эти породы так интересны. Они принципиально бросают вызов представлениям о том, где на Земле можно найти хорошо сохранившиеся окаменелости и почему.
За пределами сланца и песчаника
Традиционно наиболее хорошо сохранившиеся окаменелости происходят из горных пород, в составе которых преобладают сланец, песчаник, известняк или вулканический пепел.
Взять, к примеру, карьер Мессель в Германии или сланцевое месторождение Берджесс в Канаде. В этих местах организмы быстро оказывались в мелкозернистых отложениях, что способствовало исключительной сохранности мягких тканей, а не только твёрдых.
В карьере Мессел сохранились окаменелости возрастом около 47 миллионов лет, демонстрирующие очертания перьев, меха и кожи. В то же время, в сланцах Берджесс содержатся мягкие ткани древнейших животных на Земле, возраст которых составляет около 500 миллионов лет.
Напротив, осадочные породы, состоящие полностью из железа, — это последнее место, где можно было бы ожидать нахождения хорошо сохранившихся останков наземной животной и растительной жизни.
Это связано с тем, что богатые железом осадочные породы известны преимущественно по полосчатым железистым отложениям. Эти массивные залежи железа образовались в основном около 2,5 миллиардов лет назад в древних, бедных кислородом океанах Земли, задолго до появления сложной животной и растительной жизни.
В новейшей истории железо считалось всего лишь продуктом выветривания, образующим ржавчину на континентах под воздействием нашей богатой кислородом атмосферы. Взгляните хотя бы на знаменитый австралийский пейзаж из красных камней, сохранивший эти особенности возрастом от миллионов до миллиардов лет.
Однако открытие Макгратс-Флэт превзошло эти ожидания.
Наземная жизнь, погребенная в железе
Макгратс-Флэт сделан из очень мелкозернистой, богатой железом горной породы, называемой феррикритом. По сути, это цемент, изготовленный из железа.
Феррикрит почти полностью состоит из микроскопических частиц минерала оксигидроксида железа, каждая из которых имеет диаметр всего 0,005 миллиметра. Когда животное умирало и оказывалось погребенным в осадке, именно эти мельчайшие елементы позволяли частицам железа заполнять каждую клетку. Результат? Необычайно хорошо сохранившиеся окаменелости мягких тканей.
По сравнению с морской жизнью, окаменелости, сохранившие наземную жизнь, встречаются крайне редко. А наземные останки, сохранившие мягкие ткани, встречаются ещё реже. Исключительная детализация окаменелостей, запечатлённых в Макгратс-Флэт, открывает новые картины жизни прошлого, которые нам редко удаётся найти.
Эти окаменелости настолько хорошо сохранились , что можно увидеть отдельные пигментные клетки в глазах рыб, внутренних органах насекомых и рыб и даже нежные паучьи волоски и нервные клетки.
Этот уровень сохранности не уступает другим хорошо сохранившимся окаменелостям, например, из сланца или песчаника. Однако здесь они захоронены в железе.
Как образовался Макгратс-Флэт?
Наше новое исследование проливает свет на то, как образовалось это местонахождение окаменелостей, что является важным шагом на пути к поиску аналогичных наземных ископаемых кладов в железе.
Формирование плато Макгратс-Флэт началось в миоцене, когда железо выщелачивалось из выветренного базальта в теплых и влажных условиях тропического леса.
Затем кислые грунтовые воды переносили растворённое железо под землю, пока оно не достигло речной системы с озером-старицей — заброшенным речным руслом. Там железо превратилось в мельчайший осадок оксигидроксида железа.
Он быстро покрыл мертвые организмы на дне озера и воспроизвел структуру их мягких тканей вплоть до клеточного уровня.
Новая дорожная карта ископаемых
Понимание того, как образовалось плато Макгратс-Флэт, может предоставить дорожную карту для поиска подобных богатых железом ископаемых по всему миру.
Ключевые особенности, на которые следует обратить внимание, включают очень мелкозернистый и тонкослоистый ферритбетон в областях, где:
- Древние речные русла прорезают богатые железом ландшафты, такие как базальтовые породы вулканов.
- Древние теплые, влажные условия когда-то способствовали интенсивному выветриванию.
- В геологии окружающей местности отсутствуют значительные запасы известняка или серосодержащих минералов (например, пирита), поскольку они могли бы помешать формированию отложений минералов оксигидроксида железа.
Красные породы Макгратс-Флэт открывают совершенно новую главу в нашем понимании того, как могут формироваться исключительно хорошо сохранившиеся окаменелости.
Следующий прорыв в понимании древней земной жизни может быть сделан не из традиционных ископаемых пластов сланца или песчаника, а из ржаво-красных пород, скрытых у нас под ногами.
Авторы исследования выражают признательность традиционным хранителям земли и водных путей, на которых расположен Макгратс-Флэт, народу Вираджури.
Тара Джокич, научный сотрудник, палеонтология, Австралийский музей; Университет Нового Южного Уэльса, Сидней
Эта статья перепечатана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочитать оригинальную статью.