Танис (место окаменелостей)

Чтобы узнать об археологических раскопках в Египте, см. Танис .

Танис — палеонтологический объект на юго-западе Северной Дакоты, США. Это часть хорошо изученной формации Хелл-Крик , геологического региона, известного многими важными открытиями окаменелостей из верхнего мела и нижнего палеоцена . Уникально то, что Танис, похоже, подробно описывает обширные свидетельства прямых последствий удара гигантского астероида Чиксулуб , который ударил по Мексиканскому заливу 66,043 миллиона лет назад и уничтожил всех нептичьих динозавров и многие другие виды (так называемые " K-Pg» или «КТ» угасание ). Вымирание, вызванное этим воздействием, началось в кайнозое , когда млекопитающие , включая человека, в конечном итоге стали доминировать над жизнью на Земле.

Открытия

Различные окаменелости с стоянки Танис.

Первоначально это место было обнаружено в 2008 году профессором Университета Северной Джорджии Стивом Никласом и полевым палеонтологом Робом Сулой. Их команда успешно удалила ископаемые полевые оболочки, в которых находились членистоногие осетры , веслоносы и плавники . Эти окаменелости были доставлены для исследования в Полевой музей естественной истории в Чикаго. Признавая уникальную природу этого места, Никлас и Сула пригласили Роберта ДеПальму, аспиранта Университета Канзаса , для проведения дополнительных раскопок. Роберт ДеПальма систематически проводил раскопки на этом месте в течение нескольких лет, начиная с 2012 года, работая почти в полной секретности. Основные выводы были представлены в двух докладах на конференции в октябре 2017 года. Полный документ, представляющий Таниса, широко освещался в мировых СМИ 29 марта 2019 года, до его официальной публикации через три дня. Соавторами были Уолтер Альварес и Ян Смит , известные эксперты по влиянию и вымиранию K-Pg .

В Танисе, в отличие от любого другого известного объекта Лагерштетте , особые обстоятельства позволили сохранить подробные сведения о событии удара. К ним относятся находки, которые позволяют изучить прямые последствия воздействия на растения и животных, живших во время сильного удара на расстоянии около 3000 км (1900 миль). События в Танисе произошли слишком скоро после удара, чтобы быть вызванными мегацунами , ожидаемым от любого сильного удара вблизи крупных водоемов. Вместо этого возникают гораздо более быстрые сейсмические волны от магнитудой 10–11,5. землетрясений вероятно, достиг района Хелл-Крик уже через десять минут после удара, создав сейшовые волны высотой 10–100 м (33–328 футов) в Западном внутреннем морском пути . Это место являлось частью излучины древней реки на западном берегу морского пути. и был с огромной силой затоплен этими волнами, которые несли море, сушу, пресноводных животных и растения, а также другой мусор на несколько миль вглубь страны. Сейшовые волны дважды обнажили и накрыли это место, поскольку миллионы крошечных капель микротектита и обломков от удара прибывали по баллистическим траекториям от своего источника на территории нынешнего полуострова Юкатан .

Сообщенные результаты включают в себя:

• животные и растительный материал сохранены в трехмерных деталях и иногда в вертикальном положении, а не спрессованы, как обычно, их останки сброшены вместе массивными волновыми движениями
• сочлененные и хрящевые соленые, пресноводные рыбы и морские рептилии, найденные вместе в нескольких милях от суши, со множеством микротектитов (частиц расплавленного мусора, образовавшихся в результате удара), застрявших в их жабрах , когда они пытались дышать.
• два новых вида осетровых : † Acipenser preparatorum и † Acipenser anisinferos.
• два новых вида веслоноса : † Parapsephurus willybemisi и † Pugiopsephurus inundatus.
• миллионы «почти идеальных» первичных (не переработанных ) микротектитов, «почти неотличимых» по химическому составу от ранее описанных тектитов Чиксулуб, захороненных одновременно с окаменелостями, в собственных ударных ямах в мягком русле реки, а также сохранившихся в янтаре на стволах деревьев .
• большие примитивные перья длиной 30–40 см с иглами диаметром 3,5 мм, которые, как полагают, принадлежат крупным динозаврам.
• черепаха, убитая пронзением на ветке дерева, найденная в верхней части двух единиц волнового отложения, заключенная в скобки из выброса (еще одно свидетельство жестокости события вымирания)
• сломанные останки почти всех известных групп динозавров Хелл-Крик
• окаменелости птенцов и неповрежденные яйца с окаменелостями эмбрионов
• ископаемые птерозавры , для которых в то время не существовало других окаменелостей
• затонувшие муравьиные гнезда с муравьями внутри и камеры, заполненные обломками астероидов
• крошечные обитаемые норы некоторых из первых млекопитающих, появившихся в этом районе после удара.
• частичный мумифицированный тесцелозавр с неповрежденной кожей, обнаруженный в 2022 году.

Анализ скелетов рыб показал, что они находятся на весенней фазе ежегодных циклических изменений, а это означает, что воздействие произошло весной.

Сотни рыбных останков распределены по размеру и, как правило, демонстрируют признаки тетании (позы тела, связанной с удушьем рыбы), что позволяет предположить удушье всей популяции. Хрупкие останки, покрывающие слои обломков, показывают, что это место было заложено в одно короткое время.

Исключительный характер результатов и выводов заставил некоторых ученых дождаться дальнейшего изучения, прежде чем согласиться с тем, что открытия в Танисе были правильно поняты. еще больше усугубляется опасениями по поводу надежности данных, когда исследователи спешат заявить о себе как о своих выводах. Сайт продолжает исследоваться, и изучение опубликованных результатов продолжается.

Фон

Основные статьи: мел-палеогеновое вымирание , ударник Чиксулуб , кратер Чиксулуб и формация Хелл-Крик.

Событие вымирания K-Pg

Кратер Чиксулуб Танис (ок.)	Кратер Чиксулуб Танис (ок.)
Расположение Таниса и кратера Чиксулуб Слева: наши дни, Справа: момент удара 66 миллионов лет назад.

Образец границы K-Pg из Вайоминга . Промежуточный слой аргиллита содержит в 1000 раз больше иридия, чем верхний и нижний слои ( Музей естественной истории Сан-Диего ).

Мел -палеогеновое вымирание («K-Pg» или «KT») около 66 миллионов лет назад уничтожило всех нептичьих динозавров и многие другие виды. Согласно предложению Луиса и Уолтера Альваресов , сейчас широко признано, что вымирание было вызвано огромным астероидом или болидом , который столкнулся с Землей в мелководных морях Мексиканского залива , оставив после себя кратер Чиксулуб . Ударный элемент прорвал земную кору , создав огромные землетрясения , гигантские волны и кратер шириной 180 километров (112 миль), а также поднял триллионы тонн пыли, мусора и изменяющих климат сульфатов с гипсового морского дна. вызвали огненные бури по всему миру. За исключением некоторых экзотермических видов, таких как предки современных кожистых морских черепах и крокодилов , ни одно четвероногие весом более 25 кг (55 фунтов) не выжило. Это ознаменовало конец мелового периода и мезозойской эры, открыв кайнозойскую эру, которая продолжается и сегодня.

Однако, поскольку окаменелости животных и растений в любом случае встречаются редко, летопись окаменелостей оставляет без ответа некоторые важные вопросы. Один из них заключается в том, сокращалось ли количество динозавров уже на момент события из-за продолжающегося вулканического изменения климата . Кроме того, имеется мало свидетельств о подробных последствиях этого события для Земли и ее биосферы . Еще не было известно никаких пластов окаменелостей, которые могли бы ясно показать детали, которые могли бы решить эти вопросы. Существует значительное количество деталей для времен, превышающих сотни тысяч лет по обе стороны от события, а также для определенных видов изменений по обе стороны от пограничного слоя K-Pg. Но имеется относительно мало ископаемых свидетельств, относящихся к временам, близким к решающему событию, и эта трудность известна как эффект Синьора-Липпса .

Формация Хелл-Крик

Формация Хелл-Крик окаменелости, — это хорошо известная и хорошо изученная формация (геологическая область), содержащая состоящая в основном из пород верхнего мела и некоторых пород нижнего палеоцена , которая простирается через части Монтаны , Северной Дакоты , Южной Дакоты и Вайоминга в Северной Америке . Образование названо в честь ранних исследований в Хелл-Крик, расположенном недалеко от Джордана, штат Монтана оно было признано национальным природным памятником . , и в 1966 году

В формации присутствует ряд пресных и солоноватоводных глин , аргиллитов и песчаников, отложенных в течение маастрихта и данья (соответственно конец мела и начало палеогена ) в результате речной деятельности в колебательных руслах рек и дельтах и ​​очень редкие торфяные болотные отложения вдоль низменной восточной окраины континента, позднего мела выходящей на западный внутренний морской путь . граница Обогащенная иридием мела и палеогена, отделяющая мел от кайнозоя , отчетливо видна как прерывистая тонкая отметка выше, а иногда и внутри формации. многочисленные известные окаменелости растений и животных, в том числе многие виды окаменелостей динозавров . Здесь были обнаружены

Во время удара Чиксулуб современный Северо-Американский континент все еще формировался. Большая часть центральной части Северной Америки недавно представляла собой большой мелководный морской путь, называемый Западным внутренним морским путем (также известным как Северо-Американское море или Западное внутреннее море), и некоторые его части все еще находились под водой. Первоначально это был морской путь между отдельными континентами , но в позднем меловом периоде он сузился и, по сути, стал большим внутренним продолжением Мексиканского залива . Формация Хелл-Крик в то время представляла собой очень низменную или частично затопленную землю на северном конце морского пути, а удар Чиксулуб произошел в мелководном море на южном конце, примерно в 3050 км (1900 миль) от этого места.

Хотя Танис и Чиксулуб были соединены оставшимся Внутренним морским путем, массивные водные волны из зоны удара, вероятно, не были причиной отложений в Танисе. Любые водные волны пришли бы между 18 и 26 часами позже. спустя много времени после того, как микротектиты уже упали на землю, и слишком поздно, чтобы оставить геологические записи, обнаруженные на этом месте. Неясно даже, смогли ли массивные волны пересечь весь Внутренний морской путь. Вместо этого в первоначальных статьях о Танисе делается вывод о том, что гораздо более быстрые волны землетрясений , первичные волны , распространяющиеся через скалу со скоростью около 5 км/с (11 000 миль в час), вероятно, достиг Хелл-Крик за шесть минут и быстро вызвал сильные приливы воды, известные как сейши, на мелководье недалеко от Таниса. Волны сейш часто возникают вскоре после сильных землетрясений, даже за тысячи миль, и могут быть внезапными и сильными. Некоторые недавние примеры включают землетрясение на Аляске 1964 года (сейши в Пуэрто-Рико ), Ассам -Тибетское землетрясение 1950 года ( Индия / Китай ) (сейши в Англии и Норвегии ), землетрясение в Чили 2010 года (сейши в Луизиане ). Примечательно, что в результате мощного магнитудой 9,0–9,1 землетрясения Тохоку в 2011 году более медленные вторичные волны прошли более 8000 км (5000 миль) менее чем за 30 минут, вызвав сейши высотой около 1,5–1,8 м (4,9–5,9 футов) в Норвегии .

Считается, что удар Чиксулуб вызвал землетрясения магнитудой 10–11,5 . высвободив в 4000 раз больше энергии, чем землетрясение Тохоку. ^{Примечание 1} Соавтор Марк Ричардс, профессор наук о Земле, специализирующийся на динамических процессах земной коры, предполагает, что образующиеся сейшовые волны должны были иметь высоту примерно 10–100 м (33–328 футов) в Западном внутреннем морском пути возле Таниса. и, вероятно, мог вызвать движение паводка высотой 10–11 м (33–36 футов), наблюдаемое в глубине суши на этом участке; время, необходимое сейсмическим волнам , чтобы достичь региона и вызвать землетрясения, почти точно совпадало со временем полета микротектитов, обнаруженных на этом месте. Это позволило бы разрешить противоречивые доказательства того, что огромные движения воды произошли в районе Хелл-Крик возле Таниса гораздо менее чем через час после удара, хотя первые мегацунами из зоны удара не могли достичь места почти целый день.

Описание сайта

Детали сайта следующие: ^{Примечание1}

Река Танис

Первоначально это место представляло собой точечную перемычку — пологий участок отложений в форме полумесяца, который скапливается на внутреннем изгибе ручьев и рек ниже обрывного склона . Пойнт-бары распространены в зрелых или извилистых ручьях. И это место, и река называются Танис.

Судя по размеру отложений под обломками наводнения, река Танис была «глубокой и большой» рекой с острой полосой, которая была ближе к большему размеру, чем в Хеллс-Крик, что предполагает ширину реки в десятки или сотни метров. Река текла на восток от внутренней территории на запад, а само это место находилось в древней речной долине недалеко от западного берега Внутреннего морского пути. Хотя в Хеллс-Крик наблюдаются и другие наводнения, месторождение Танис, по-видимому, не связано с какой-либо другой известной морской трансгрессией (движением береговой линии внутри страны).

К характеристикам сайта относятся:

• «Изменчивая сетчатая береговая линия конечного мелового периода находилась недалеко от региона Танис»
• «Отложение событий представляет собой пласт толщиной 1,3 метра, общий уровень которого меняется от крупного песка до мелкого ила/глины и связан с глубоко врезанной большой извилистой рекой… [и] резко перекрывает осыпающуюся поверхность полоса точек..."
• «Поперечная полоса демонстрирует изохронное изменение высоты ~ 10,5 м вдоль своей наклонной поверхности, а ее ширина простирается на <50 м перпендикулярно (древнему) направлению потока. Эти размеры находятся в верхнем диапазоне размеров для точечных полос в формации Хелл-Крик и выгодно отличаются от нее. с... современными реками с крупными руслами шириной в десятки и сотни метров»
• «[Отложения паводка События] указывают на западное или внутреннее направление потока, противоположное естественному (древнему) течению ... реки Танис»
• «[Месторождение Событий] ограничено (древней) речной долиной и явно отсутствует в прилегающих поймах».
• «Танис демонстрирует необычный сценарий отложения, поскольку он очень способствует исключительной (в основном трехмерной) сохранности многих сочлененных туш (Konservat-Lagerstätte). Такие Konservat-Lagerstätten редки... потому что они требуют особых условий отложения. Танис — это Единственное известное место в формации Хелл-Крик, где такие условия были соблюдены, [поэтому] месторождение свидетельствует об исключительном характере [События]. Каждое из результатов исключает корреляцию с морскими вторжениями Кантапета или Брейен (наводнениями, направленными внутрь страны). ... месторождение событий Танис не может быть соотнесено с известными морскими трансгрессиями в Хелл-Крик ».

Депозит на мероприятие

Сама залежь имеет толщину около 1,3 м и резко перекрывает острие, образуя драпировку. Он состоит из двух слоев с разбивкой песка и ила (крупный песок внизу, более мелкие частицы ила/глины вверху). толщиной 1–2 см Его можно разделить на два слоя: нижний слой толщиной около 0,5 м («пласт 1») и верхний слой толщиной около 0,8 м (пласт 2), покрытый слоем импактита тонштейна , неотличимым от другие двухслойные ударно-выбрасываемые материалы KPg, обнаруженные в Хеллс-Крик, и, наконец, слой остатков растений толщиной около 6 см. Раскопанная стрелка и отложения событий показывают, что стрелка находилась на воздухе в течение значительного времени, со следами обитания и заполненными норами, прежде чем внезапное, турбулентное, высокоэнергетическое событие заполнило эти норы и отложило отложения. В мероприятии участвовали волны с высотой подъема не менее 10 метров (вертикальное расстояние, которое волна проходит после того, как достигнет суши).

Другие СМИ

Документальный фильм BBC о Танисе под названием «Динозавры: Последний день» с сэром Дэвидом Аттенборо был показан 15 апреля 2022 года. Эта программа также транслировалась под названием «Апокалипсис динозавров: Последний день» на канале PBS Nova начиная с 11 мая 2022 года.

Примечания

^ Примечание 1. Этот раздел взят из оригинального документа 2019 года. и дополнительные материалы к нему, которые подробно описывают сайт. Номера страниц в этом разделе относятся к этим документам.

Внешние ссылки

• Сейсмически вызванное нагонное месторождение на границе КПг, Северная Дакота (2019 г.) - общедоступная версия

Вспомогательные материалы и анализ для вышеуказанного документа (2019 г.) – общедоступная версия, содержащая дополнительный текст, анализ и данные, упомянутые в основном документе.