Burgess Shale — Kambriumi pehmekehaliste fossiilide maailmapärand

Briti Kolumbia Kaljumägedes asuv Burgessi põlevkivivormatsioon on üks maailma kuulsamaid ja teaduslikult kõige olulisemaid fossiilivälju. Selle kihistute vanus on ligikaudu 505 miljonit aastat (Kesk-Kambriumi), mis teeb sellest ühe varaseima ja kõige paremini säilinud pehmete elundite fossiilide kogu maailmas. Burgess Shale on erakordne eelkõige selle poolest, et seal on säilinud mitte ainult kõvade osade – nagu kestade või luude – jäänused, vaid ka pehmete kudede, siseelundite ja jäsemete detailid, mis annavad haruldase ülevaate kambriumi ajastu elust ja evolutsioonilisest mitmekesisusest.

Tegemist on musta põlevkiviga, mida leidub Yoho rahvuspargis Fieldi linna lähedal mitmes kohas. Need kivimid on peeneteralised siltkivid ja muda, kuhu organismid on kiiresti mattunud ja säilinud õhukese orgaanilise kile või süsinikukihi kujul – see võimaldab uurijatel näha pehmete osade anatoomiat.

Ajalugu ja uurimine

Burgess Shale'i avastas paleontoloog Charles Doolittle Walcott 1909. aastal välitööde lõpus. Ta naasis 1910. aastal koos oma poegadega ja rajas Fossil Ridge'i külgedel karjääris ulatusliku väljakaevamise. Aastatel kuni 1924 kogus ta rohkem kui 65 000 isendit ja töötas fossiilide kirjeldamisega kuni oma surmani 1927. aastal. Tema suur korje ja algsed kirjeldused andsid väärtusliku materjali, kuid tollased teksonoomilised tõlgendused ja piiratud analüüsitasemed jätsid paljud organismid valesti mõistetuks.

Pärast esialgset perioodi tehti Burgess Shale'i materjalide uuem ja põhjalikum ümberhindamine 20. sajandi keskpaigast alates. 1962. aastal algatas Alberto Simonetta taasuurimise, mis näitas, et Bellotti käsitlused olid vaid pinna kraapimine. 1970. ja 1980. aastatel tegid süvauuringuid teadlased nagu Harry B. Whittington ja Simon Conway Morris, kelle töö muutis kogu arusaama Burgess Shale'i tähtsusest: sai selgeks, et kambriumi loomastik oli palju erilisem, mitmekesisem ja morfoloogiliselt radikaalsem kui arvati. Tänapäeval on Burgess Shale'i materjali hulgas miljoneid fragmente ja Kuninglikul Ontario muuseumil on nüüd üle 150 000 isendiga maailma suurim kogumik, mida kasutatakse laialdaselt nii uurimistöös kui ka näitustel.

Säilimine ja tafoonoomia

Burgess Shale'i erakordse säilimise põhjuseks peetakse kiiret matmist ja eritingimusi sette keskkonnas: kivimid moodustusid sügavas vees, kaldajoonest allpool, kus malaine ja liustikest tingitud setete liigsed kuhjumised ja allavoolu laviinid (submarine slumps/turbidites) võisid organismid kiirelt katta. Madal hapnikusisaldus, peeniteraline settekeskkond ja mõnel puhul keemiline toimimine (nt savimineraalide mõju ja orgaanilise aine kiire kummardumine) takistasid mikrobset lagundamist ja võimaldasid säilida ka pehmetel kudedel. Sellist säilitustüüpi nimetatakse sageli Burgess Shale–tüüpseks säilimuseks ja sarnaseid kihistuid on leitud ka teistest paikadest (nt Chengjiang Hiinas, Sirius Passet Gröönimaal).

Tähtsus ja evolutsiooniline tähendus

Burgess Shale on ülioluline allikas meie arusaamaks kambriumi eksplosioonist — suhteliselt lühikesel geoloogilisel perioodil toimunud kiire organismide ja kehaehituste mitmekesistumine. Seal nähtud vormid aitavad teadlastel tuvastada nii kaasaegsete rühmade eelkäijaid (nn stem-groups) kui ka täiesti erinevaid, tänapäevastele loomadele eelnevaid eksperimenteerivaid kehaehitusi. Fossiilid on näidanud, et paljude põlvkondade kehaehitused olid juba siis väga erinevad ja et hilisemates rühmades toimus selektsioon ning evolutsiooniline "kärpimine", mille tulemuseks on tänapäevased põhiklastrid.

Tuntud organismid ja näited

Burgess Shale'i faunast on kirjeldatud hulgaliselt kummalisi ja haruldasi vorme. Mõned hästi tuntud näited on:

• Opabinia — iseloomulik viis silma ja pikk torujas proboscis (nina/võtmisliigend), mis näitab täiesti teistsugust toitumis- ja liikumisviisi.
• Nectocaris — väike, kehaehituselt ootamatu organism, mida on tõlgendatud mitmeti (nt kui varajane kahepoolsete rühmaga seotud vorm).
• Hallucigenia — algselt rekonstrueeritud tagurpidi ja valesuunas kõndivana; hilisemad uuringud näitasid, et tegemist on lüliliste lähedase sugukonnaga lobopoodidega.
• Anomalocaris — suur kambriumi röövloom, kelle hulk ja morfoloogia olid varem valesti tõlgendatud fragmentide põhjal.
• Wiwaxia ja mitmed teised ussrikud, mille olenemata kehaehitusest annavad infot varajase liikumise, kaitse- ja söömistrateegiate kohta.

Kaitse, uurimine ja avalikkuse roll

Burgess Shale on 1980. aastast kantud UNESCO maailmapärandi nimistusse, mis rõhutab selle globaalset tähtsust ja vajadust selle kaitseks. Fossiilide väljakaevamine ja kogumine on reguleeritud ning paljud olulisemad eksponaadid asuvad muuseumides, kus need on kättesaadavad nii teadlastele kui ka laiemale publikule. Tänapäeva uurimuses kasutatakse lisaks klassikalisele morfoloogilisele analüüsile ka kaasaegseid meetodeid: mikroskoopiat, element- ja isotoopanalüüse, CT-skaneeringuid ja arvutuslikke rekonstrueerimistehnikaid, mis võimaldavad paljastada veel peenemaid detaile ning mõista organismide eluviise ja ökoloogiat.

Kokkuvõttes on Burgess Shale hindamatu aknaaken varajase elu mitmekesisusse, mis on muutnud meie arusaama evolutsioonist, kehaehituste kujunemisest ja kambriumi ajastu biosfäärist. See paik jätkuvalt inspireerib nii teadlasi kui ka laiemat avalikkust, pakkudes uusi avastusi ka üle sajandi pärast esimest leidu.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Burgessi kiltkivi formatsioon?

K: Kes avastas Burgess Shale'i?

K: Kui palju isendeid kogus Walcott karjäärist?

K: Mis viis teadlasi arusaamisele, et Walcott oli vaevu kriimustanud Burgess Shale'i kohta kättesaadava teabe pinda?

K: Kus on Royal Ontario Museumil üks suurimaid Burgess Shale'i materjali kollektsioone?

K: Millised on mõned näited sellest leiukohast leitud veidrate anatoomiliste tunnuste kohta?

K: Millal nimetati see UNESCO maailmapärandi nimistusse?

Otsing