로머 갭

Romer's gap

로머의 간극은 진화 생물학 연구에 사용된 사지동물 화석 기록의 명백한 간극의 예입니다. 이러한 틈은 발굴자들이 아직 관련 화석을 발견하지 못한 시기를 나타냅니다. 로머의 틈은 고생물학자 알프레드 로머의 이름을 따서 지어졌습니다.[2][3] 스코틀랜드에서 최근 발견된 것들은 고생물학적 지식의 이러한 격차를 줄이기 시작하고 있습니다.[4][5]

나이

로머의 간격은 약 3억6천만 년 전에서 3억4천5백만 년 전으로, 초기 미시피안인 석탄기의 첫 1천5백만 년에 해당합니다. 이 틈은 데본기 말기의 원시림과 어류의 다양성이 높고 석탄기 초기의 보다 현대적인 수생 및 육상 집합체 사이에 불연속성을 형성합니다.[6][7]

로머의 틈에서 2차적으로 수생하는 양막류가 아닌 네발동물인 크라시기리누스

갭 뒤에 있는 메커니즘

이 시기의 화석이 왜 이렇게 적은지에 대해서는 오랜 논쟁이 있어왔습니다.[6] 일부는 화석화 자체의 문제라고 주장하며 화석 형성을 선호하지 않는 당시 지구화학에 차이가 있었을 수 있음을 시사했습니다.[6][7][8] 또한 굴삭기는 단순히 적절한 장소를 파내지 못했을 수도 있습니다. 척추동물 다양성의 진정한 최저점의 존재는 독립적인 증거 라인에 의해 뒷받침되어 왔지만,[6][7][9] 최근 스코틀랜드의 다섯 곳에서 발견된 것들은 초기 사지동물과 양서류의 여러 화석을 산출했습니다. 그들은 또한 이 시기의 지질에 대한 가장 정확한 벌목을 허용했습니다. 이 새로운 증거는 적어도 국소적으로는 산소 지구 화학의 다양성이나 변화에 차이가 없었음을 시사합니다.[4]

초기 절지동물의 육지화는 틈 이전에 진행 중이었고, 일부 파종된 사지동물은 육지에 왔을 수 있지만, 틈 자체에서 유래한 육지화석이나 수생화석은 현저히 적습니다.[6][7][8][10] 고생대 지구화학에 대한 최근 연구는 육상 척추동물과 절지동물 모두에서 로머 간극의 생물학적 실체에 대한 증거를 제공했으며, 로머 간극 동안 형성된 암석의 특이 지구화학으로부터 결정된 비정상적으로 낮은 대기 산소 농도의 기간과 상관관계가 있었습니다.[6] 스코틀랜드의 발라간 층에 있는 새로운 퇴적물 벌목은 산소가 로머의 틈을 통해 안정적이었다는 것을 암시하며 이에 도전합니다.[4]

석탄기 동안 대부분의 네발동물을 포함하는 수생 척추동물들은 공룡을 죽인 것과 마찬가지로 로머의 공백 이전의 주요 멸종 사건인 한겐베르크 사건에서 회복되고 있었습니다.[8][10][7] 데본기 말 멸종에서 대부분의 해양 및 담수 그룹은 멸종되거나 몇 계통으로 감소했지만 정확한 멸종 메커니즘은 불분명합니다.[7] 이 행사가 열리기 전, 바다와 호수는 엽지느러미 물고기와 플라코돔이라고 불리는 장갑 물고기에 의해 지배되었습니다.[7] 그 격차 이후, 상어와 그 친척뿐만 아니라 현대 가오리 지느러미 물고기가 지배적인 형태였습니다.[7] 이 시기에는 다섯 자리 이상의 초기 물고기 같은 양서류인 잇티오스테갈리아(Ichthyostegalia)도 멸종했습니다.[7][8]

로머 격차가 시작될 때 해양 물고기, 특히 껍질을 으깨는 포식자(듀로파지)의 다양성이 낮다는 것은 같은 기간 동안 딱딱한 껍질의 크리노이드 극피동물이 갑자기 풍부해졌기 때문에 뒷받침됩니다.[9] 투르나이족은 심지어 "크리니우스의 시대"라고 불리기도 합니다.[11] 나중에 석탄기에 조개를 으깨는 가오리 지느러미 물고기와 상어의 수가 증가하자 로머의 격차가 끝나면서 데본기형 갑옷을 가진 크리노이드의 다양성은 고전적인 포식자-먹이(Lotka-Volterra) 주기의 패턴을 따라 급감했습니다.[9] 폐어와 줄기 네발동물, 양서류가 데본기 말기와 로메르스 갭의 급변하는 환경에서 빠르게 회복되고 다양화되었다는 증거가 증가하고 있습니다.[4]

갭 동물군

스코틀랜드의 화이트데더 워터 은행은 로머의 틈에서 나온 사지동물 화석이 있는 몇 안 되는 지역 중 하나입니다.

네발동물 기록의 격차는 페데르페스와 크라시기리누스와 같은 초기 석탄기 네발동물의 발견으로 점차 좁혀졌습니다. 스탠리 P가 다시 방문한 오래 전 화석 유적지인 스코틀랜드 바스게이트의 이스트 커크턴 채석장처럼 그 틈을 메우는 데 도움이 되는 척추동물 화석이 발견된 곳이 몇 군데 있습니다. 1984년 목재와 그 이후로 석탄기 중부에서 초기 네발동물이 다수 발견되고 있습니다. "말 그대로 수십 개의 네발동물이 나왔습니다. 발라너페톤(템노스폰딜), 실바너페톤(실바너페톤), 엘데세온(기저 안트라코사우루스). 모두 여러 개의 사본으로 되어 있고, 한 개의 화려한 원양양막동물인 웨스트로티아나(Westlothiana)."라고 팔레오스 프로젝트는 보고합니다.[12] 2016년, 발라간 층 전체에서 5종의 새로운 종이 발견되었습니다. Perittodus apsconditus, Koilops sherma, Ossirarus kierani, Diploradus austiumensis, Aytonerpeton microps.[4] 이 줄기 네발동물과 양서류는 두 그룹 사이의 초기 분열과 초기 석탄기의 급속한 다양화에 대한 증거를 제공합니다.[4]

그러나 석탄기의 가장 초기 단계인 투르나이지안(Tournaisian)의 네발동물 물질은 같은 서식지의 물고기에 비해 부족한 상태로 남아 있으며, 이는 대규모 죽음 집합체에서 나타날 수 있으며, 단계 후반까지 알려지지 않았습니다.[7][8] 전 세계 투르네치아 유적지의 물고기 동물원은 일반적이고 생태학적으로 유사한 종의 가오리 지느러미 물고기, 리조돈트 로브 지느러미 물고기, 아칸토디안, 상어 및 홀로세팔란을 포함하여 구성이 매우 비슷합니다.[7]

노바스코샤의 블루 비치 퇴적물에 대한 최근의 분석은 "초기 사지동물군은 데본기와 석탄기 동물군으로 쉽게 구분되지 않으며, 일부 사지동물군이 데본기 멸종 말기 사건을 영향을 받지 않고 통과했음을 시사합니다."[13]

투르네치아 시대의 장소

로머의 틈이 처음으로 인식된 후 수년 동안 투르네이사 시대의 사지동물 화석을 산출하는 두 곳만이 알려졌습니다; 하나는 스코틀랜드의 이스트 로디언에 있고, 다른 하나는 노바스코샤의 블루 비치에 있는데, 1841년 캐나다 지질조사국의 초대 국장인 윌리엄 로건 경은 사지동물의 발자국을 발견했습니다.[14][note 1][15] 블루 비치에는 수백 개의 투르네치아 화석들이 전시되어 있는 화석 박물관이 유지되고 있는데, 이 화석들은 절벽이 침식되면서 새로운 화석들을 드러내기 위해 계속해서 발견되고 있습니다.[16]

2012년, 스코틀랜드의 4개의 새로운 투르네이즈 유적지에서 3억 5천만년 된 사지동물 유적이 발표되었는데, 여기에는 "리브보"라는 별명을 가진 원시 양서류의 유적이 포함되어 있습니다.[17] 2016년에는 이 지역에서 5종이 더 [4]발굴되어 스코틀랜드가 이 시기에 이해하는 데 세계에서 가장 중요한 유적지 중 하나임을 증명했습니다.[18]

이 지역들은 번머스 해안, Chirnside 근처의 Whiteader Water의 둑, Coldstream 근처의 트위드 강, 그리고 Firth of Force와 나란히 탄탈론 성 근처의 바위들입니다. 수생 및 육상 네발동물의 화석은 이 지역에서 알려져 있으며, 물 속의 생명체와 육지의[19] 생명체 사이의 전환에 대한 중요한 기록을 제공하고 로머의 틈에 있는 일부 라쿠네를 채웁니다. 이러한 새로운 지역은 모두 서로 가까운 거리에 있고 인근 및 현대의 풀덴어반 지역(지금까지 사지동물을 생산하지 않은)과 많은 물고기를 공유하기 때문에 더 큰 동물군을 나타낼 수 있습니다.[7][19] East Kirkton Quarry와 마찬가지로, Stan Wood와 동료들의 오랜 노력으로 이 장소들에서 네발동물들이 발견되었습니다.[19]

2013년 4월, 영국 지질조사국(BGS)과 스코틀랜드 국립 박물관의 과학자들은 TW:eed 프로젝트(테트라포드 월드: 초기 진화 및 다양화)를 발표했습니다. 이 프로젝트에는 영국 전역의 협력자들이 포함되며, 데본기 초기 석탄기 말기 세계에 대한 지식을 수집하는 것을 목표로 합니다. 하나의 목표는 Berwick-upon-Tweed 근처의 공개되지 않은 장소에 500미터(1,640피트)의 연속적인 구멍을 뚫는 것이었습니다. 이것은 불연속적인 것 없이 투르네이사 퇴적물의 완전한 센티미터 규모의 샘플링을 만들어냈고, 화석 발견이 정확하게 배치될 수 있는 타임라인을 제공했습니다.[20] TW:eed 팀이 제작할 가장 최근의 논문에서, 그들은 로머 갭을 가로지르는 산소 이동의 명백한 부족을 포함하여 코어로부터의 몇 가지 초기 결과를 발표했습니다.[4] 이는 산소 부족이 로머 갭의 원인이라는 기존의 이론을 재평가할 필요가 있음을 시사합니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Smithson, T.R.; Wood, S.P.; Marshall, J.E.A. & Clack, J.A. (2012). "Earliest Carboniferous tetrapod and arthropod faunas from Scotland populate Romer's Gap". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (12): 4532–4537. Bibcode:2012PNAS..109.4532S. doi:10.1073/pnas.1117332109. PMC 3311392. PMID 22393016.
  2. ^ Coates, Michael I.; Clack, Jennifer A. (1995). "Romer's gap: tetrapod origins and terrestriality". Bulletin du Muséum National d'Histoire Naturelle. 17: 373–388. ISSN 0181-0642.
  3. ^ 1955년 (아마도 더 일찍) 로머는 초기 석탄기 퇴적물에서 좋은 네발동물 화석이 거의 발견되지 않았다고 말합니다. 참조: Romer, Alfred Sherwood(제시: 1955년 11월 11일 발행: 1956년 6월 28일) "육상 척추동물의 초기 진화", 미국 철학 학회 회보, 100 (3) : 151-167; 특히 166페이지를 참조. 온라인 주소: JSTOR.
  4. ^ a b c d e f g h Clack, Jennifer A.; Bennett, Carys E.; Carpenter, David K.; Davies, Sarah J.; Fraser, Nicholas C.; Kearsey, Timothy I.; Marshall, John E. A.; Millward, David; Otoo, Benjamin K. A.; Reeves, Emma J.; Ross, Andrew J.; Ruta, Marcello; Smithson, Keturah Z.; Smithson, Timothy R.; Walsh, Stig A. (2016). "Phylogenetic and environmental context of a Tournaisian tetrapod fauna" (PDF). Nature Ecology & Evolution. 1 (1): 0002. Bibcode:2016NatEE...1....2C. doi:10.1038/s41559-016-0002. PMID 28812555. S2CID 22421017.
  5. ^ Tarlach, Gemma (December 5, 2016). "Tetrapod Triumph! Solving Mystery Of First Land Vertebrates". dead things. Discover. Archived from the original on August 3, 2019. Retrieved December 22, 2016.
  6. ^ a b c d e f Ward, Peter; Labandeira, Conrad; Laurin, Michel; Berner, Robert A. (7 November 2006). "Confirmation of Romer's Gap as a low oxygen interval constraining the timing of initial arthropod and vertebrate terrestrialization". PNAS. 103 (45): 16818–16822. Bibcode:2006PNAS..10316818W. doi:10.1073/pnas.0607824103. JSTOR 30051753. PMC 1636538. PMID 17065318.
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  8. ^ a b c d e Coates, Michael I.; Ruta, Marcello; Friedman, Matt (2008). "Ever Since Owen: Changing Perspectives on the Early Evolution of Tetrapods" (PDF, 1.0 MB). Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 39: 571–592. doi:10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095546.
  9. ^ a b c Sallan, Lauren Cole; Kammer, Thomas W.; Ausich, William I.; Cook, Lewis A. (17 May 2011). "Persistent predator-prey dynamics revealed by mass extinction". PNAS. 108 (20): 8335–8338. Bibcode:2011PNAS..108.8335C. doi:10.1073/pnas.1100631108. PMC 3100987. PMID 21536875.
  10. ^ a b Clack, Jennifer A. (June 2002). Gaining Ground: The Origin and Evolution of Tetrapods (1st ed.). Bloomington, IN: Indiana University Press. ISBN 978-0-253-34054-2. LCCN 2001004783. OCLC 47767251.
  11. ^ Kammer, Thomas W.; Ausich, William I. (June 2006). "The "Age of Crinoids": A Mississippian biodiversity spike coincident with widespread carbonate ramps" (PDF, 0.6 MB). PALAIOS. 21 (3): 238–248. Bibcode:2006Palai..21..238K. doi:10.2110/palo.2004.p04-47. S2CID 10822498.
  12. ^ "Paleos Proterozoic: Proterozoic sites". 9 April 2002. Archived from the original on 2009-02-24. Retrieved 2012-03-06.
  13. ^ Anderson, Jason S.; Smithson, Tim; Meyer, Taran; Clack, Jennifer; Mansky, Chris F. (27 April 2015). "A Diverse Tetrapod Fauna at the Base of 'Romer's Gap'". PLOS ONE. 10 (4): e0125446. Bibcode:2015PLoSO..1025446A. doi:10.1371/journal.pone.0125446. PMC 4411152. PMID 25915639.
  14. ^ Logan, William Edmond (1842). "On the coal-fields of Pennsylvania and Nova Scotia". Proceedings of the Geological Society of London. 3: 707–712. 712쪽부터: "윈저에서 북쪽으로 10마일 떨어진 호튼 블러프에서... 그는 또한 발자국을 보여주는 것처럼 보이는 슬래브를 얻었습니다."
  15. ^ "Blue Beach Fossil Museum". 9 May 2012. Retrieved 2012-05-09.
  16. ^ "Blue Beach Fossil Museum". 9 May 2012. Retrieved 2012-05-09.
  17. ^ Chirnside 화석은 Romer의 틈에 열쇠를 제공할 수 있습니다. 이미 이 수집품은 두드러지고 잘 보존된 갈비뼈 때문에 '리브보'라는 별명을 가진 주목할 만한 양서류 표본을 밝혀냈고, 이는 과학자들에게 이 생물이 약 3억 5천만년 전 트위드 분지를 돌아다닐 때 어떤 모습이었는지 해석할 수 있는 충분한 정보를 제공합니다.
  18. ^ "Scotland holds the key to understanding how life first walked on land". the Guardian. 2016-02-19. Retrieved 2022-11-30.
  19. ^ a b c Smithson, T.R.; Wood, S.P.; Marshall, J.E.A.; Clack, J.A. (2012). "Earliest Carboniferous tetrapod and arthropod faunas from Scotland populate Romer's Gap". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (12): 4532–7. Bibcode:2012PNAS..109.4532S. doi:10.1073/pnas.1117332109. PMC 3311392. PMID 22393016.
  20. ^ "화석 사냥꾼들이 스코틀랜드 국경 깊은 곳을 파고 있다", 뉴스.Scotsman.com : 3013년 4월 6일 접속

메모들

  1. ^ 1841-1842년 동안 스코틀랜드의 지질학자 Charles Lyell은 노바스코샤를 포함한 북아메리카를 방문했습니다. 1843년, 라이엘은 로건이 호튼 블러프의 석탄층 퇴적물에서 발자국을 발견한 것에 대해 언급했습니다. 영국의 고생물학자 리처드 오웬은 로건의 발자국이 파충류의 발자국이라고 주장했습니다. 참조: