Доминантные сообщества и основные этапы развития биоты позднего ордовика и раннего силура Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 551.733.13/. 31: 551.8: 574 (470.1)

ДОМИНАНТНЫЕ СООБЩЕСТВА И ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ БИОТЫ ПОЗДНЕГО ОРДОВИКА И РАННЕГО СИЛУРА

Т. М. Безносова, В. С. Цыганко, Л. В. Соколова, В. А. Матвеев Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар beznosova@geo.komisc.ru

По уровню систематического разнообразия выделено пять этапов в развитии cевероуральской биоты в позднем ордовике и раннем силуре. Доминантами в позднеордовикском и раннесилурийском бассейне являлись брахиоподы отряда Pentamerida, характеризующиеся высокой численностью особей и низким таксономическим разнообразием, строматопороидеи и табуляты. Относительная стабильность таксономического разнообразия конодонтов поддерживалась за счет долгоживущих родов.

Ключевые слова: ордовик, силур, биоразнообразие, биота.

DOMINANT COMMUNITIES AND GENERAL STAGES OF DEVELOPMENT LATER

ORDOVICIAN AND EARLY SILURIAN BIOTA

T. M. Beznosova, V. S. Tsyganko, L. V. Sokolova, V. A. Matveev Institute of Geology Komi SC UB RAS, Syktyvkar

Biodiversity analysis of Late Ordovician and Early Silurian biota from the Northern Ural region revealed five stages in its development . Among brachiopods, the order Pentamerida was the most abundant and it dominating in the Late Ordovician faunas. In Llandovery brachiopods, stromatoporoidea and tabulate corals became the most common in benthic faunas. A relative stability in the taxonomic diversity of conodonts is based on long-ranging genera.

Keywords: Ordovician, Silurian, biodiversity, biota.

Проведенные исследования развития биоты в Североуральском морском бассейне показали, что ее биоразнообразие в позднем ордовике и раннем силуре (лландовери), связанное с продолжительностью существования таксонов, их специализацией, а также с территорией распространения, было обусловлено средой обитания и реакцией таксонов на ее изменения. Изучение этой реакции по имеющимся у авторов материалам, собранным в разные годы при послойном изучении опорного разреза верхнего ордовика и нижнего силура на западном склоне Приполярного Урала, было основной задачей исследований.

Морская биота бентосных беспозвоночных в позднем ордовике (катиане) была представлена стро-матопороидеями, табулятами, ругозами, брахиоподами, морскими лилиями, мшанками, губками

и конодонтами, заселявшими преимущественно зону сублиторали. В лландовери морской бассейн от приливно-отливной зоны до сублиторальной (включительно) населяли разнообразные и многочисленные организмы — строматопороидеи, табуляты, ругозы, брахиоподы, морские лилии, гастроподы, нау-тилоидеи, остракоды, трилобиты, черви, конодонты, а также микро-биальные строматолитообразую-щие сообщества. Расселение фауны в морском бассейне было неравномерным и определялось условиями обитания — глубиной, характером донного грунта, гидродинамикой и др. Выявленные общие для региона кратковременные и циклические биогеологические события, которые фиксируются исчезновением ряда таксонов и даже их вымиранием, были обусловлены рядом факторов: глобальными изменениями климата

и сокращением морского бассейна в конце ордовика; формированием в позднем ордовике и в силуре органогенных построек и связанным с ними увеличением биоразнообразия; образованием областей с крайне мелководными условиями седиментации и широким развитием строматолитовых построек [2, 3]. Наблюдаемая в изученных разрезах смена доминантов палеобиоцено-зов соотносится с существенными изменениями процессов седиментации. Так, с повышением уровня морского бассейна в позднем ордовике, раннем и позднем лландовери были связаны увеличение родового и видового разнообразия, появление новых таксонов высокого ранга и, следовательно, усложнение трофической структуры бентосной и нектонно-бентосной фауны.

В позднем ордовике доминировали брахиоподы отряда Pentamerida,

Динамика родового разнообразия основных групп фауны в верхнем ордовике и нижнем силуре западного склона Приполярного

Урала

характеризующиеся высокой численностью особей и низким таксономическим разнообразием. Плотность популяций пентамерид достигала особенно высоких значений в ранне-катийское время. В разрезе этот временной интервал представлен толщей доломитов с мощными пентаме-ровыми банками. В среднекатийское время повысилось общее таксономическое разнообразие биоты, и постоянными ее элементами стали стро-матопороидеи, табуляты и ругозы (см. рисунок). В конце ордовика биоразнообразие и продуктивность би-оты значительно снизились. К началу хирнантского времени исчезли брахиоподы и другие группы фауны, которые замещаются водорослевыми (?) и микробиальными сообществами [2, 7].

Существенное обновление биоты произошло в начале лландове-ри. В основании лландоверийско-го разреза тонкослоистые доломиты заключают комплекс конодонтов, указывающих на рудданский возраст отложений [4, 6]. Выше по разрезу появляется раннесилурийская бентосная фауна, в составе которой по таксономическому разнообразию доминируют брахиоподы и табу-ляты. Совместно с колониями табу-лят встречаются единичные ругозы и строматопороидеи.

В интервале разреза, соответствующем позднеаэронскому времени, вновь прослеживается снижение разнообразия бентосных организмов и исчезновение ряда таксонов разного ранга, связанное с обмелением бассейна. Однако общая биомасса в это время увеличилась, что было обусловлено широким развитием строматопороидей, а также ст-роматолитообразующей биоты, которая являлась доминирующей, оказывая отрицательное влияние на существование и развитие силурийского бентоса [2, 8]. Относительная стабильность разнообразия конодонто-вой фауны в позднеаэронское время поддерживалась долгоживущими эврибионтными родами 01агкойта, 0ы1оёш, Ctenognathodus, Coryssognathus и Panderodus [9, 11].

В теличское время таксономическое разнообразие основных представителей биоты восстановилась (см. рисунок) и появились пелеци-

поды, гастроподы, остракоды, трилобиты [2].

Обмеление бассейна в конце лландовери, завершилось исчезновением лландоверийских брахиопод ¥аМета, платформенных конодон-тов рода Apsidognathus и перерывом в осадконакоплении [5].

Таким образом, установлено, что на фоне общего развития различных групп организмов по уровню таксономического разнообразия выделяется пять основных этапов преобразования биоты: I — позднеордо-викский катийский, характеризующийся постепенным возрастанием и затем, к началу хирнанта снижением разнообразия фауны; II — позднеор-довикский хирнантский, начавшийся с кризисных явлений в конце ордовика и продолжавшийся до начала силура; III — раннелландоверийский рудданский-аэронский (посткризисный), отличающийся вначале увеличением разнообразия биоты и резким его сокращением к середине аэрона; IV — среднелландоверийский позднеаэронский (кризисный), отмеченный резким сокращением бен-тосной фауны и развитием микро-биальных строматолитообразующих сообществ; V — позднелландоверий-ский теличский, выделяющийся постепенно возрастающим таксономическим разнообразием биоты в начале телича и его спадом в конце ллан-довери.

Выделенные основные этапы развития биоты фиксируют рубежи преобразования западно-уральской биоты в позднеордовикское-ллан-доверийское время и служат обоснованием детализации региональной стратиграфической шкалы и корреляции.

Работа выполнена в рамках программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Происхождение биосферы и эволюция геобиологических систем», проект № 12 П-5-1015.

Литература

1. Антропова Е. В. Закономерности развития строматопороидей силура севера Урала // Биогеология, эволюция организмов и биоразнообразия в геологической истории Тимано-Североуральского региона, моделирование палеосистем, пале-

онтологические и стратиграфические геокорреляции / Ред. В. С. Цыганко, Т. М. Безносова, Д. В. Пономарев. Сыктывкар: Геопринт, 2011. С. 29—42. 2. Безносова Т. М. Сообщества брахи-опод и биостратиграфия верхнего ордовика, силура и нижнего девона северо-восточной окраины палеоконти-нента Балтия. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 217 с. 3. Безносова Т. М. Эволюция позднеордовикской и раннесилу-рийской биоты и среда ее обитания в Североуральском морском бассейне // Биогеология, эволюция организмов и биоразнообразия в геологической истории Тимано-Североуральского региона, моделирование палеосистем, палеонтологические и стратиграфические геокорреляции / Ред. В. С. Цыганко, Т. М. Безносова, Д. В. Пономарев. Сыктывкар: Геопринт, 2011. С. 7—19. 4. Безносова Т. М, Мянник П. Граница ордовикской и силурийской систем // Вестник Ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 2002. № 10. С. 3—6. 5. Безносова Т. М, Мянник П. Граница лландовери и венлока на севере палеоконтинента Балтия // Докл. АН, Т. 401. № 5. С. 1—4. 6. Безносова Т. М., Майдль Т. В., Мянник П., Мартма Т. Граница ордовикской и силурийской систем // Стратиграфия. Геологическая корреляция, 2011. Т. 19. № 4. С. 21—39. 7. Майдль Т. В. Древние травертины на границе ордовика и силура: литологическое свидетельство изотопного феномена //Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2006. № 11. С. 6—10. 8. Матвеев

A. В. Лландоверийские строматолиты западного склона Приполярного Урала: основные морфотипы и микроструктуры // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2013. № 6. С. 17—20. 9. Мельников С. В. Конодонты ордовика и силура Тимано-Североуральского региона. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургской картографической фабрики ВСЕГЕИ, 1999а. 136 с. 10. Опорные разрезы верхнего ордовика и нижнего силура Приполярного Урала / Отв. редакторы В. С. Цыганко,

B. А. Чермных. Сыктывкар: Коми филиал АН СССР, 1987. 94 с. 11. Соколова Л. В. Нижнесилурийские конодонты в обнажении Кожым—109 на западном склоне Приполярного Урала // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 2011. № 6. С. 2—5.

Рецензент доктор геологии П. Мянник