斗山托層

斗山托層
地層範囲:エディアカラ紀 ~635～551 年[1] 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
斗山沱層から発見されたアクリタルクの中に含まれていたとされるエディアカラ紀の 胚
下地	登営層
オーバーレイ	南托層
厚さ	最大400メートル、通常は200～250メートル程度
岩石学
主要な	シェール
他の	泥岩、泥灰岩、炭酸塩またはリン酸塩鉱物
位置
地域	南中国
国	中国
タイプセクション
名前の由来	湖北省ドゥシャントゥオ
命名者	李思光と趙亜曾 [zh]
年の定義	1924年[2]

斗山沱層（旧称：斗山沱または斗山頭^[2]、中国語：陡山沱、ピンイン：dǒu shān tuó、直訳すると「険しい山湾」）は、湖北省西部、貴州省東部、陝西省南部、江西省中部、および中国の他の地域に分布する地層である。^[3]湖北省紫桂、安徽省秀寧、貴州省翁安のラガーシュテッテン化石で知られ、非常に特徴的なリン酸塩化石である微細な保存状態の良い微化石を含む最古の地層の一つであり、 [ ^{4] 「}斗山沱型保存」と名付けられている。この層の堆積物は前期および中期エディアカラ紀に遡り、^{[5] [1] 、}クライオジェニアン地質期の終わりから、よりよく知られている後期エディアカラ紀のアバロン爆発の動物相までのよく知られていない期間をカバーしていること、^[6]および微化石が生物地層学的マーカーとして潜在的に有用であることから、特に興味深い。^[7]全体として、ドゥシャントゥオ層は、その基部で約6億3500万年前、上部で約5億5100万年前までの範囲に及び、最も化石の多い層は、ニューファンドランド島アバロン半島のミステイクン・ポイントの最も古い「古典的な」エディアカラ動物相よりもおそらく500万年前のものであり、顕生代初期のカンブリア爆発の4000万年から5000万年前までの状況を記録している。

この層全体は、その下にある連托層との不整合の上に位置しているが、この層には化石がなく、不整合は通常は侵食の期間と解釈されている。この不整合の上には、南托層のティライトがある。これは、マリノア氷河期（ヴァリャーグ氷河期とも呼ばれ、当時の「スノーボールアース」状態から名付けられたクライオジェニアンと呼ばれる期間の一連の非常に大規模な氷河期の2番目で最後のものである）の終わりに堆積した玉石と砂利の氷河堆積物で形成された固結した氷河ティルである。この最新のクライオジェニアン氷河層は、暫定的に約6億5400万年前（6億6000±5万年前）〜6億3500万年前とされている。

斗山沱層自体は、世界規模の氷河が溶けて海面が上昇した際に形成された水生堆積物を表す 3 つの層から構成されています。バイオマーカーは、ラグーンで見られるような高塩分条件、低酸素レベル、地表から洗い流された堆積物が非常に少ないことを示しています。

最も豊富な発見物（ラーガーシュテッテ自体）は中間層の底部にあり、その年代は約 5 億 7000 万年前で、したがって[585 ± 1 - 582.1 ± 0.4 Ma] のガスキエル大氷河期の後の時期のものである。

豆山沱の化石はすべて水生で、顕微鏡レベルでしか見えず、非常に詳細に保存されている。最後の2つの特徴は、化石を作った生物の構造を細胞レベルで研究できることを意味し、多くの初期の生物の胚および幼生段階についてかなりの洞察が得られている。物議を醸している主張の1つは、化石の多くが左右対称の兆候を示しているというものである。これは、通常、カンブリア爆発の後の時代に進化したと想定される多くの現代の動物に共通する特徴である。ほぼ顕微鏡レベルの化石動物であるヴェルナニマルキュラ（「春の微小動物」）は、2005年10月に発表され、これが最古の左右対称の動物であると主張した。^{[8]しかし、豆山沱にはほとんどすべての動物種の成体が存在しない（顕微鏡レベルの成体の}海綿動物とサンゴは存在する）ため、これらの主張を証明することは困難である。成体が存在しないことから、これらの発見は幼生や胚の形態ではないと主張する人もいる。支持者は、何らかの未確認のプロセスによって、最小の形態以外はすべて化石化から「除去」されたと主張している。別の解釈では、非生物的な岩石形成プロセスによって作られたと示唆している。^[9]ヴェルナニマルキュラを発見したチームは、同じサイズと形状の標本を10個（図示せず）発見したことを指摘し、非生物的プロセスでこれほど多くの類似した標本が生まれることは非常にありそうにないとして、それが動物だったという結論を擁護している。^[10]

この発見は、リン酸塩が豊富な鉱床の採掘中に行われ、1998年に初めて報告されました。この発見は、カンブリア紀の始まり、つまり後生動物の生命体の「爆発」が始まる前に、動物の大きな進化的多様化がすでに起こっていたという予想を裏付ける直接的な証拠であり、したがって、カンブリア紀の大型化石で確認できる門のより遠い祖先形態がそれ以前に存在していたに違いないというものです。^[要出典]

記録されている生物相には、現在、藻類、多細胞のタロフィート（海藻）、アクリターク、繊毛虫、^[11]、シアノ藻類のリン酸化微化石に加えて、成体の海綿動物と成体の刺胞動物（腔腸動物。これらはテーブルサンゴ（四面体サンゴ類）の初期の形態である可能性がある）が含まれる。 ^[要出典]また、科学者が慎重に報告している、パラパンドリナと呼ばれる動物の胚と卵（メガスフェラ）もあるようだ。動物の胚の可能性があるものの中には、細胞分裂の初期段階（最初は胞子または藻類の細胞と解釈された）にあるものもあり、卵と胚（おそらく海綿動物または刺胞動物のもの）のほか、成体の海綿動物とさまざまな成体の刺胞動物が含まれる。

もう一つの可能​​性は、この「胚」と「卵」が実は、肉眼で見えるほど巨大なバクテリアであるチオマルガリータに似た巨大硫黄バクテリアの化石であるということである。 ^[12]この解釈は、現代の環境で観察されている、バクテリアによる微生物媒介のリン酸沈殿によるリン酸化石化のメカニズムも提供する。化石の黒い斑点が化石化した核であることが判明した場合（ありそうもない主張だが^{[13] ）、}チオマルガリータ仮説は反証されることになる。とはいえ、ドゥシャントゥオの化石と現代の腐敗したチオマルガリータや死んだウニの胚との最近の比較では、化石と腐敗したバクテリア細胞の間にほとんど類似点がないことがわかった。^[14]

この遺跡の化石のうち、発掘されたのは約20分の1に過ぎない。化石層は、この地域でのリン鉱石採掘活動の激化によって脅かされている。地元の古生物学者が抗議して開催したワークショップの結果、2017年に採掘は一時停止された。^[15]

この地層は炭酸塩棚の上に堆積しており、その縁は海岸の干潟と深海の間にあるラグーンを囲んでいた。このラグーンは周期的に無酸素状態または有酸素状態（硫化水素を含む）であった。ラグーンの化学的変化は岩石中の同位体および元素の存在量のサイクルから検出され、化石の保存に寄与した可能性がある。^[1]

最も新しいドゥシャントゥオの岩石では、 ¹³ C/ ^{12 C炭素同位体比が急激に減少している。この変化は世界的に起こっているように見えるが、その時期は}大量絶滅などの他の既知の大事件とは一致しないため、これは「進化的革新と海水化学との間の可能なフィードバック関係」を表している可能性があり、多細胞生物が水から炭素を除去し、酸素濃度が上昇し、酸素レベルの増加により新しい多細胞生物の進化が可能になった可能性がある。^[16]

• リン酸塩化石

• Hagadorn, JW; Xiao, S; Donoghue, PC; Bengtson, S; Gostling, NJ; Pawlowska, M; Raff, EC; Raff, RA; et al. (2006). 「新原生代動物胚の細胞および細胞下構造」. Science . 314 (5797): 291–294. Bibcode :2006Sci...314..291H. doi :10.1126/science.11​​33129. PMID  17038620. S2CID  25112751.
• ノール、AH、2003年。「若い惑星の生命」プリンストン大学出版局。
• Xiao, S.; Zhang, Y.; Knoll, AH (1998). 「新原生代リン光岩における藻類および動物胚の 3 次元保存」. Nature . 391 (6667): 553–558. Bibcode :1998Natur.391..553X. doi :10.1038/35318. S2CID  4350507.

• Doushantuo 形成の簡単な概要。