石炭纪时期,以富含碳的沼泽和遍布地球岩石表面的森林为主,大气中的氧气和大量二氧化碳最终被困在地球的岩石中。煤矿床。陆地植物和动物在这些变化中蓬勃发展。
但我们长期以来一直忽略了这幅图景的最早部分,我们对地球演化历史这一关键阶段的大部分了解都来自于 315 至 3.07 亿年前形成的含煤沼泽沉积物层,代表宾夕法尼亚中期。
现在,一个国际团队发现了保存在其中的整个生态系统宾夕法尼亚早期(约 320 至 3.18 亿年前)的沉积岩,含有一百多种不同的生物。
该化石遗址被称为 Lantern North,是在北美东部的瓦姆苏塔组 (Wamsutta Formation) 内发现的。
我ts地质剖面与其他地质剖面不同宾夕法尼亚时代站点,正在 f由古老岩石的破碎碎片形成。灯笼北也是一个干燥高地环境的时间胶囊,其中包含了人们日常生活的记录当陆地环境以及最近扩展到其中的生物正在迅速变化时,节肢动物和种子植物群落就出现了。
粗糙的沉积岩层散布着富含化石的氧化红色砂岩页岩薄片,形成了一个盆地,该盆地是在沼泽中心充满该时期标志性碳质沉积物之前形成的。
“对精致印象和痕迹的特殊保存使我们能够以仅靠尸体化石通常无法实现的方式重建行为和生态。”说田纳西大学古生态学家雅各布·本纳(Jacob Benner)与哈佛大学古生物学家理查德·克内希特(Richard Knecht)一起领导了这项研究。
“我们可以看到这些早期陆地群落如何作为综合生态系统发挥作用。”
”因此,含化石的红色页岩相可能代表了扇复合体底部附近浅洼地的沉积,该复合体拥有短暂或季节性的池塘和水池,其中悬浮沉积物可以在洪水后沉降,”作者写。
这些年来,这些层里保存着古代脊椎动物、无脊椎动物和植物的尸体和印记,就像书页上精心压制的花朵一样。
研究人员鉴定出 131 种不同的植物类群,其中包括 83 种独特的植物叶子。
这一精美的发现还包括迄今为止昆虫产卵的最早证据,即卵从产卵器产到表面或表面上。
科学家们在一种物种上发现了病变科达石,长到大约 30 米(100 英尺)的树木,这可能是最早的针叶树。当昆虫在植物表面产卵时,这些病变就会形成,而新发现的化石表明,昆虫开始以这种方式产卵的时间可能比我们想象的至少早 1400 万年。
他们还发现了一些昆虫瘿形成的最早证据,其中昆虫或其幼虫钻入植物的活组织中形成庇护所和食物来源。这种昆虫通过化学方式改变植物的生长,在植物表面形成独特的形状和凸起,称为虫瘿。
研究人员表示,这是我们记录中最古老的昆虫引起的虫瘿损害事件之一。
“我们看到了复杂的植物与昆虫相互作用的证据,以及一些最早出现的主要动物群体,这些动物群体后来主宰了陆地栖息地,”说克内克特。
“这个网站让我们前所未有地了解了陆地生命进化关键时期的陆地生态系统。”
对这段鲜为人知的时期的如此详细的记录必将在未来的研究中继续揭示早石炭世的秘密。
这项研究发表于自然通讯。