Признаки почвообразования в раннем протерозое на материале из отложений Ливвия (Карелия)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены ископаемые цианобактериальные пленки из нижнепротерозойских шунгитов (ливвий) Карелии, ранее описанные как условно-формальный вид Cyathotes nigoserica Makarikhin. Эти пленки были образованы бактериями и, возможно, грибами, существовавшими в условиях литорали или супралиторали (зоне захлеста волн). На адаптацию этих микроорганизмов к существованию в условиях временного (возможно, долговременного) осушения указывает развитие у них плотных покровов, препятствовавших высыханию тела организма. Это сообщество интенсивно воздействовало на минеральный субстрат, изменяя его структуру и обогащая биогенами и формируя, таким образом, архаичный почвенный микропрофиль. Признаками древнего почвообразования, обнаруженными в ходе исследований, можно считать преобразование текстуры поверхности минерального субстрата жизнедеятельностью наземных организмов (бактерий, грибов) с формированием специфического ячеистого рельефа, изменение внутренней структуры этого субстрата с появлением слепков клиновидных трещин в подстилающем матриксе, перераспределение неорганических соединений в ходе образования палеопочвенного микропрофиля (повышение содержания окиси кремния в верхней части профиля с одновременным уменьшением количества оксидов железа).

Об авторах

С. В. Наугольных

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: naugolnykh@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6506-7319
Россия, Пыжевский пер., 7, Москва, 119017

Список литературы

  1. Алексеев А.О., Алексеева Т.В., Кабанов П.Б., Калинин П.И. Биокосные системы девона – палеопочвы и коры выветривания (Михайловский карьер КМА) // Микробные сообщества в эволюции биосферы. М.: Палеонтологический ин-т РАН, 2017. С. 132–146.
  2. Алексеев А.О., Алексеева Т.В., Малышев В.В. Геохимическая и минералогическая характеристика субаэральных поверхностей в пограничных отложениях девона и карбона разреза Колесовского карьера известняков (Тульская область) // Палеострат-2022. Годичное собрание (научная конференция) секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН. Москва, 31 января–2 февраля 2022 г. М.: Палеонтологический ин-т РАН, 2022. С. 3.
  3. Алексеева Т.В., Алексеев А.О. Первая находка палеопочвы доэйфельского возраста в Павловском карьере гранитов (Воронежская область) // Палеострат-2023. Годичное собрание (научная конференция) секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН, Москва, 30 января–1 февраля 2023 г. М.: Палеонтологический ин-т РАН, 2023. С. 11–12.
  4. Астафьева М.М., Герасименко Л.М., Гептнер А.Р. и др. Ископаемые бактерии и другие микроорганизмы в земных породах и астроматериалах. М.: Палеонтологический ин-т РАН, 2011. 172 с.
  5. Астафьева М.М., Жегалло Е.А., Ривкина Е.М., Самылина О.С., Розанов А.Ю., Зайцева Л.В., Авдонин В.В., Карпов Г.А., Сергеева Н.Е. Бактериальная палеонтология. М.: Российская Академия наук, 2021. 124 с.
  6. Берг Л.С. Жизнь и почвообразование на докембрийских материках // Климат и жизнь. М.: ОГИЗ, 1947. С. 325–334.
  7. Бурзин М.Б. Древнейший хитридиомицет (Chytridiomycetes Incertae sedis) из верхнего венда Восточно-Европейской платформы // Фауна и экосистемы геологического прошлого. М.: Недра, 1993. С. 21–33.
  8. Бурзин М.Б. Докембрийские предтечи “пионеров суши” // Природа. 1998. № 3. С. 83–95.
  9. Гниловская М.Б. О древнейшей тканевой дифференциации докембрийских (вендских) водорослей // Палеонтологический журнал. 2003. № 3. С. 92–98.
  10. Макарихин В.В., Кононова Г.М. Фитолиты нижнего протерозоя Карелии. Л.: Наука, 1983. 180 с.
  11. Макеев А.О. Экологическая роль палеопочв в геологической истории Земли // Почвы в биосфере и жизни человека. М., 2012. С. 183–283.
  12. Наугольных С.В. Первые почвы и происхождение наземных растений // Наука в России. 2008. № 1. С. 37‒43.
  13. Наугольных С.В. Растения первых наземных экосистем // Вестник РАН. 2019. Т. 89. № 10. С. 1052–1061.
  14. Розанов А.Ю., Астафьева М.М., Вревский А.Б. и др. Микрофоссилии раннедокембрийских кор выветривания Фенноскандинавского щита // Отечественная геология. 2008. № 3. С. 83–90.
  15. Соина В.С., Мергелов Н.С., Кудинова А.Г., Лысак Л.В., Демкина Е.В., Воробьева Е.А., Долгих А.В., Шоркунов И.Г. Исследования микробных сообществ почв и почвоподобных тел в экстремальных условиях Антарктиды // Микробные сообщества в эволюции биосферы. М.: Палеонтологический ин-т РАН, 2017. С. 147–166.
  16. Bandopadhyaya P.C., Eriksson P.G., Roberts R.J. A vertic paleosol at the Archean – Proterozoic contact from the Singhbhum – Orissa craton, eastern India // Precambrian Research. 2010. V. 177. P. 277–290.
  17. Collins W.H. North shore of Lake Huron // Memoirs of Geological Survey of Canada. 1925. V. 143. P. 1–160.
  18. Dadheech P.K., Casamatta D.A., Casper P., Krienitz L. Phormidium etoshii sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria) described from the Etosha Pan, Namibia, based on morphological, molecular and ecological features // Fottea, Olomouc. 2013. V. 13. P. 235–244.
  19. Feakes C.R., Retallack G.J. Recognition and chemical characterization of fossil soils developed on alluvium; a Late Ordovician example // Geological Soc. Am. 1988. V. 216. P. 35–48.
  20. Frarey M.J., Roscoe S.M. The Huronian Supergroup north of Lake Huron // Symposium on Bassins and Geosynclines of the Canadian Shield. Papers of Geological Survey of Canada. 1970. V. 70. P. 143–157.
  21. Gan Tian, Luo Taiyi, Pang Ke, Zhou Chuanming, Zhou Guanghong, Wan Bin, Li Gang, Yi Qiru, Czaja A.D., Xiao Shuhai. Cryptic terrestrial fungus-like fossils of the early Ediacaran Period // Nature Commun. 2021. https://doi.org/ 10.1038/s41467–021–20975–1.
  22. Gay A.L., Grandstaff D.E. Chemistry and mineralogy of Precambrian paleosols at Elliot Lake, Ontario, Canada // Precambrian Res. 1980. V. 12. P. 349–373.
  23. Jenny H.J. Factors in Soil formation. N.Y.: McGraw-Hill, 1941. 281 p.
  24. Naugolnykh S.V. Piterophyton gen. nov., a new genus of archaic land plants from the Upper Ordovician deposits of the European part of Russia // Wulfenia. Mitteilungen des Kärntner Botanikzentrums Klagenfurt. 2022. V. 29. P. 115–130.
  25. Retallack G.J. Fossil Soils: indicators of ancient terrestrial environments // Paleobotany, paleoecology and evolution. N.Y.: Praeger Publishers, 1981. P. 55–102.
  26. Retallack G.J. The fossil record of soil // Paleosols, their recognition and interpretaton. New Jersey: Princeton University press, 1986. P. 1–44.
  27. Retallack G.J. Field recognition of paleosols // Geological Soc. Am. 1988. V. 216. P. 1–7.
  28. Retallack G.J. Paleozoic paleosols // Weathering, soil and paleosols. Developments in Earth Surface Processes. Amsterdam: Elsevier, 1992. P. 543–564.
  29. Retallack G.J. The environmental factor approach to the interpretation of paleosols // Factors of soil formation: a fifthieth anniversary retrospective. SSSA Special Publication. 1994. V. 33. P. 31–64.
  30. Retallack G.J. Scoyenia burrows from Ordovician palaeosols of the Juniata Formation in Pennsylvania // Palaeontology. 2001. V. 44. P. 209–235.
  31. Roscoe S.M. Huronian rocks and uraniferous conglomerates in the Canadian Shield // Papers of Geological Survey of Canada. 1968. V. 68. P. 68–40.
  32. Ruff-Roberts A.L., Kuenen G., Ward D.M. Distribution of cultivated and uncultivated cyanobacteria and Chloroflexus-like bacteria in hot spring microbial mats // Appl. Environ. Microbiol. 1994. V. 60. P. 697–704.
  33. Watanabe Y., Martini J.E.J., Ohmoto H. Geochemical evidence for terrestrial ecosystems 2.6 billion years ago // Nature. 2000. V. 408. P. 574–578.
  34. Watanabe Y., Martini J.E.J., Ohmoto H. Organic- and carbonate rich soil formation similar to 2.6 billion years ago at Schagen, East Transvaal district, South Africa // Geochim. Cosmochim. Acta. 2004. V. 68. P. 2129–2151.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта-схема. Географическое положение местонахождения остатков Cyathotes nigoserica Makarikhin (отмечено скрещенными молотками).

Скачать (119KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ископаемые остатки Cyathotes nigoserica Makarikhin (a, d, e) и строение FPS-профиля (b, c). (а) Цианобактериальный мат (пленка) с крупными ячейками первого порядка и субпараллельными микроморщинками второго порядка; (b) строение палеопочвенного микропрофиля и уровни отбора образцов для аналитических исследований; (c) различия в макростроении условных слоев (генетических горизонтов микропрофиля) палеопочвы и уровни отбора образцов N-1 и N-2; (d) характер морщинистости поверхности цианобактериальной пленки с ячейками двух порядков; (e) характер поверхности с крупными ячейками первого порядка, а также морщинистостью второго порядка, совмещенной с мелкобугорчатым рельефом третьего порядка. Нижний протерозой, ливвий; местонахождение Нигозеро. Длина масштабной линейки – 1 см (a, b, d); 1 мм (c, e).

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ископаемые остатки цианобактерий (а), характер поверхности образцов уровня N-1 (b) и N-2 (d) и строение FPS-профиля (b), перекрытого цианобактериальной пленкой Cyathotes nigoserica Makarikhin (c). Нижний протерозой, ливвий; местонахождение Нигозеро. Длина масштабной линейки – 10 мкм (а); 100 мкм (b, d); 1 см (c).

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микробиоморфы из образца N-1, перекрытого цианобактериальной пленкой Cyathotes nigoserica Makarikhin. Простая удлиненная (“нитчатая”) форма с латеральными выростами (а); форма, дихотомирующая в апикальной части (b); форма, дихотомирующая в базальной части (d); форма, совмещающая апикальную и базальную дихотомию (e), а также формы с апикальным расширением (c, f). Нижний протерозой, ливвий; местонахождение Нигозеро. Длина масштабной линейки – 10 мкм.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024