Rhynie Chert alempidevoninen Lagerstätte Skotlannissa poikkeukselliset fossiilit
Koordinaatit: 57°20′12″N 002°50′29″W / 57.33667°N 2.84139°W / 57.33667; -2.84139
Rhynie chert on alemman devonikauden sedimenttikerrostuma, joka on osa Old Red Sandstone -kerrostumaa. Siinä on poikkeuksellisia fossiilisia yksityiskohtia, ja se on Lagerstätte. Ikäluokitukseltaan näytteet sijoittuvat varhaiselle alemmalle devonikaudelle (pragian), eli noin 407 miljoonan vuoden taakse, ja ne tarjoavat harvinaisen ikkunan maalle siirtyneen elämän alkuvaiheisiin.
Kivikivi on paljastunut lähellä Rhynien kylää Aberdeenshiressä Skotlannissa. Toinen yksikkö, Windyfieldin kiillegneissi, sijaitsee noin 700 metrin päässä.
Geologinen synty ja säilyminen
Rhynie Chert muodostui kuuma-lähdeympäristössä, jossa silikaattipitoinen hydrotermalinen vesi peitti ja kivetti eliöitä hyvin nopeasti. Tämä nopeatempoinen permineralisaatio jätti fossiileihin poikkeuksellisen kolmiulotteisen, solutasolla näkyvän säilytyksen. Silikan aiheuttama kovettuminen esti hajotustoiminnan ja säilytti myös pehmeitä rakenteita, kuten kasvisolujen seinämiä, itiöitä, sienirihmoja ja pieneliöiden sisäisiä yksityiskohtia.
Fossiiliyhteisö ja merkitys
Rhynie Chertissä tavattava fossiiliyhteisö edustaa erästä vanhimmista tunnetuista maayhteisöistä. Kerrostumasta tunnetaan laaja kirjo eliöitä:
- Varhaiset kasvit — muun muassa yksinkertaiset putkimaiset muodot, kuten Rhynia, Aglaophyton, Asteroxylon ja Horneophyton. Osa niistä oli varustettu vedensiirtosoluilla (alkuiset putkilot), kun taas toiset olivat lähempänä ei-todeellista putkellista rakennetta.
- Sienet ja mykorritsat — itiömateriaalia ja rihmastoja, jotka osoittavat varhaisia kasvi–sieni-symbiooseja (mykorritsa), tärkeä tekijä kasvien menestymiselle maalla.
- Levät ja rihmastot — vesieliöt ja limamaiset organismit rehevissä lähdeympäristöissä.
- Niveljalkaiset — pienet selkärangattomat, mm. hämähäkkieläinten sukulaiset (trigonotarbidit) ja muita maaeläimiä; näiden esiintyminen kertoo varhaisista maansisäisistä ravintoverkoista.
- Muut mikro- ja makrofossiilit — itiöitä, siitepölyn esiasteita ja pehmeiden kudosten jälkiä, jotka auttavat rekonstruoimaan elinkiertoja ja ekologiaa.
Rhynie Chertin fossiilit ovat olleet tärkeitä osoittamaan, miten varhaiset kasvit rakentuivat, millaisia vedenjohtorakenteita (trakeideja ja vastaavia soluja) ne käyttivät ja miten kasvit, sienet ja niveljalkaiset vuorovaikuttivat. Löydöt ovat tuoneet esiin myös esimerkkejä loisista, saalistuksesta ja hajottajatoiminnasta—eli monimutkaisia ekologisia suhteita jo devonin alussa.
Tutkimusmenetelmät ja tieteellinen vaikutus
Rhynie Chertin tutkijat käyttävät muun muassa ohuita kiviainesleikkeitä, valo- ja elektronimikroskopiaa sekä kemiallisia analyysimenetelmiä selvittääkseen fossiilien anatomiaa ja niiden säilymisoloja. Näiden menetelmien avulla on voitu dokumentoida solutasoista rakennetta, kasvullisia ja lisääntymisrakenteita sekä kasvi–sieni‑kudosten yhteyksiä.
Kerrostuma on merkittävä paleoecologinen ja paleobotaaninen lähde; se tarjoaa konkreettista näyttöä maalle siirtymisen seurausten ekologisesta ja morfologisesta monimuotoistumisesta. Rhynie Chert on edelleen aktiivisen tutkimuksen kohteena ja jatkaa varhaisen maaelämävaiheen ymmärryksen syventämistä.
Säilyminen ja suojelu
Alueen kalliopaljastumat ovat geologisesti ja tieteellisesti arvokkaita. Paikallisia paljastumia tutkitaan ja niitä suojellaan, jotta harvinaiset ja helposti vaurioituvat fossiilit voidaan dokumentoida ja säilyttää tuleville sukupolville. Museot ja tutkimuslaitokset tutkivat Rhynie-näytteitä ahkerasti, ja osa materiaalia on kuva- ja leikearkistoitu laajasti rekisteröityjen näytteenottojen avulla.
Yhteenvetona, Rhynie Chert on yksi tärkeimmistä lähteistä ymmärrettäessä, miten elämä sopeutui maaelämään—sen anatomiset, ekologiset ja evolutiiviset opetukset ovat korvaamattomia paleontologialle ja kasvitieteen historiaan.
Käsinäyte Rhynie chertistä.
Pintanäkymä kiillotetusta Rhynie chert -kivestä, jossa näkyy useita Rhynia-varsien (akselien) poikkileikkauksia. Mittakaavapalkki on 1 cm.
Ohut leikkaus Rhynie chertin palasta läpivalaisulla tarkasteltuna, jossa näkyy Rhynian varren poikkileikkaus.
Merkitys
Päivämäärä
Tämä fossiilipeti on merkittävä kahdesta syystä. Ensinnäkin sen ikä, se muodostui noin 410 miljoonaa vuotta sitten. Se sijoittuu siis varhaisvaiheeseen maan asuttamisessa.
Laatu
Toiseksi nämä kivilajit ovat kuuluisia poikkeuksellisesta säilyvyydestään, sillä yksittäiset soluseinät ovat helposti nähtävissä kiillotetuissa näytteissä. Kasviaineistosta on laskettu stomata ja havaittu ligniinijäänteitä. Joidenkin varhaisten hämähäkkien kirjopeukalot ovat nähtävissä poikkileikkauksissa. Sienihyfoja on havaittavissa kasvimateriaalissa, ja ne toimivat hajottajina ja mykorritsasymbionteina.
Vanhin tunnettu hyönteinen (Rhyniognatha hirsti), joka muistuttaa nykyisiä kevätkärsäkkäitä, löydettiin Rhynie-kivikivestä, mikä siirtää hyönteisten syntyajankohdan siluurikaudelle.
Tutkimuksen historia
William Mackie löysi sarvivälkkeen kartoittaessaan Rhynie-altaan länsireunaa vuosina 1910-1913.
Vuodesta 1980 lähtien sarvivälkettä on tutkinut Münsterin ryhmä ja vuodesta 1987 lähtien Aberdeenin yliopisto. Ne osoittivat, että kiillegneissi on todellakin syntynyt kuuman lähteen vaikutuksesta. Vuosina 1988 ja 1997 tehtiin kairauksia.
Muodostumisolosuhteet
Sarvivälkettä muodostui, kun tuliperäisten lähteiden piidioksidipitoinen vesi nousi ja kivettyi nopeasti varhaisessa maanpäällisessä ekosysteemissä paikan päällä. Kuumat lähteet kivettyvät tällä tavoin nykyäänkin, vaikkakaan viimeaikaisissa kerrostumissa ei ole havaittu tällaista säilymislaatua. Kuumat lähteet, joiden lämpötila oli 90-120 °C, olivat aktiivisia; vesi oli luultavasti jäähtynyt alle 30 °C:een ennen kuin se saavutti fossiilisoituneet eliöt. Esiintymien välissä on hiekkaa, liusketta ja tuffia, mikä viittaa paikalliseen vulkaaniseen toimintaan. Kerrostuminen oli hyvin nopeaa.
Muodostuneen piidioksidin rakenne on samanlainen kuin nykyään Yellowstonen kansallispuiston makean veden puroissa. Ne ovat tyypillisesti emäksisiä (pH 8,7) ja 20-28 °C:n (68-82 °F) lämpimiä.
Elävä kasvillisuus peitti noin 55 prosenttia maa-alasta, karike peitti 30 prosenttia ja loput 15 prosenttia maasta oli paljaana.
Kysymyksiä ja vastauksia
Kysymys: Mitkä ovat Rhynie chertin koordinaatit?
V: Rhynie chertin koordinaatit ovat 57°20′12″N 002°50′29″W / 57.33667°N 2.84139°W / 57.33667; -2.84139.
Kysymys: Minkä tyyppinen sedimenttikivi on Rhynie Chert?
V: Rhynie Chert on alemman devonikauden sedimenttikiveä, joka on osa Old Red Sandstonea.
K: Missä Rhynie Chert sijaitsee?
V: Rhynie Chert sijaitsee lähellä Rhynien kylää Aberdeenshiressä Skotlannissa.
K: Onko lähellä toista yksikköä?
V: Kyllä, on olemassa toinen yksikkö nimeltä Windyfield chert, joka on noin 700 metrin päässä Rhynie Chertistä.
K: Millaisia fossiileja se sisältää?
V: Rhyne Chert sisältää alkeellisia kasveja (joilla oli vettä johtavia soluja ja itiöitä, mutta ei todellisia lehtiä), niveljalkaisia, jäkäliä, leviä ja sieniä.
K: Kuinka hyvin nämä fossiilit ovat säilyneet?
V: Nämä fossiilit ovat poikkeuksellisen hyvin säilyneet, ja niitä peittää niiden päällä oleva vulkaaninen kerrostuma.
