Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2021, T. 501, № 1, стр. 57-61

Появление и диверсификация фотоавтотрофных эукариот представляет один из важнейших этапов в эволюции биосферы и трансформации морских экосистем в протерозойское время. Вместе с тем палеонтологические данные о длительной (от 1000 до 540 млн лет) эволюции и характере обитания многоклеточных фотоавтотрофных организмов весьма дискретны и остро нуждаются в пополнении. Наиболее древние представители бентосных красных водорослей известны из отложений возрастом около 1 млрд лет в Канаде [1] и Китае [2]. О существенной диверсификации морских растений в эдиакарии свидетельствуют макрофоссилии из фосфоритовых слоев формации Доушаньто [3] и весьма разнообразные макроскопические углефицированные водоросли в вышележащей формации Денинь, получившие название Миаохенская биота [4]. Ближе к нижней границе кембрия видовое разнообразие фотоавтотрофных организмов возрастает, о чем свидетельствуют многочисленные находки макрофитной флоры в отложениях венда (терминального эдиакария) Беломорья [5], Среднего [6] и Южного Урала [7], а также Оленекского поднятия северо-востока Сибирской платформы [8]. В настоящей статье мы представляем первые находки макроскопических остатков многоклеточных водорослей в отложениях дальнетайгинской серии в разрезе верхнего докембрия на Уринском поднятии.

Дальнетайгинская серия относится к патомскому комплексу, слагающему наиболее полный разрез неопротерозоя на южной периферии Сибирской платформы. Исследования проводились на Уринском поднятии, где вскрывается типовой разрез верхней части патомского комплекса в объеме дальнетайгинской, жуинской и трехверстной серий (рис. 1). Нижняя часть дальнетайгинской серии сложена ледниковыми отложениями большепатомской свиты [9], перекрытыми в основании вышележащей баракунской свиты горизонтом венчающих доломитов (cap dolomites). Изотопные и литологические признаки этого горизонта [10, 11] находят полную аналогию с характеристиками доломитов формации Нуккалиина, определяющими подошву (GSSP) эдиакария [12]. В песчаниках нижней части баракунской свиты обнаружены отпечатки вендских организмов Beltanelloides sorichevae [13], а вышележащие карбонатные отложения фиксируют положительную аномалию δ¹³С раннего эдиакария. Верхняя часть баракунской свиты и вышележащие относительно глубоководные терригенные отложения уринской свиты охарактеризованы богатым комплексом палинофлоры [14]. Разрез дальнетайгинской серии завершает каланчевская свита, представленная карбонатными отложениями мелководной карбонатной платформы. В каланчевской свите наблюдается постепенный рост, а затем понижение значений δ¹³С, формирующие вторую положительную аномалию изотопного состава углерода в дальнетайгинской серии. В подошве жуинской серии наблюдается смена источников сноса терригенного материала и предполагается стратиграфическое несогласие [15]. Всю мощность карбонатных отложений вышележащей жуинской серии (около 1000 м) охватывает отрицательная аномалия δ¹³С, уверенно сопоставляемая с изотопным событием “Шурам-Вонока” в средней части эдиакария [16, 17]. Граница кембрия и докембрия фиксируется в отложениях трехверстной серии по появлению мелкораковинной фауны [11].

Рис. 1.

Географическое положение отложений патомского комплекса, схематическая геологическая карта центральной части Уринского поднятия, сводная стратиграфическая последовательность отложений по [15] и вариации изотопного состава углерода в разрезе дальнетайгинской и жуинской серий по [3]. 1 – диамиктиты большепатомской свиты; 2 – баракунская свита, карбонаты, песчаники, аргиллиты; 3 – уринская свита, алевролиты и аргиллиты; 4 – каланчевская свита, карбонаты и мергели; 5 – жуинская серия, карбонаты и мергели; 6 – трехверстная серия, песчаники, карбонаты; 7 – горизонт венчающих доломитов; 8 – стратиграфические перерывы; 9 – находки макроскопических водорослей; ПК – Патомский комплекс, УП – Уринское поднятие.

Остатки водорослей обнаружены в высыпках обнажения на правом берегу реки Ура в 5 км выше ее устья. Здесь вскрыты верхняя часть алевритистых аргиллитов уринской свиты и в слабо обнаженной части выше по склону – основание каланчевской свиты, представленной обломочными и, в том числе, зернистыми ооидными известняками и доломитами. Именно из этого обнажения происходят наиболее представительные находки микрофоссилий уринской свиты, получившие название Уринской биоты [18]. Найденные в высыпках водорослевые остатки, по-видимому, приурочены к основанию каланчевской свиты, поскольку они обнаружены на плитках оолитовых известняков. Оолитовые известняки имеют структуру хорошо сортированного грейнстоуна и отвечают высокоэнергетическим фациям ооидных отмелей или каналов, которые вряд ли могли служить стабильным субстратом для роста прикрепленных многоклеточных водорослей. На переотложенное состояние водорослей указывает и то, что их фрагменты частично отсортированы по размерности. Наиболее полно сохранившиеся формы запечатлены в виде безрельефных уплощенных углефицированных остатков (фитолейм) на поверхностях плиток известняка (рис. 2). Остатки водорослей сохраняются также в виде объемных форм – имеющих четкие границы областей черного кальцитового цемента, внутри доломит-кальцитовой массы. Нам представляется, что замещение первичного карбонатного цемента ооидного осадка черным кальцитовым спаритом (рис. 2в) сопровождалось инкорпорацией органического вещества за счет деградации углефицированного детрита.

Рис. 2.

Фотографии макроскопических остатков многоклеточных водорослей из дальнетайгинской серии Уринского поднятия, Республика Саха (Якутия): а – общий вид ископаемых водорослей; б – лопастевидные талломы водорослей, расположенные под углом друг к другу; б – увеличенный фрагмент таллома водорослей и его внутреннее строение.

В собранной коллекции остатки представлены в виде крупных фрагментов водорослей. Для них характерна уплощенная вытянутая лентовидная (рис. 2а) и прямолинейная лопастевидная (рис. 2б) форма талломов без видимых признаков ветвления. Ширина талломов не превышает 4 мм и остается постоянной в пределах отдельных экземпляров. Максимальная длина полностью сохранившегося таллома достигает 27 мм (рис. 2в). В ряде случаев талломы примыкают основаниями друг к другу под углом 120–130° (рис. 2б). В связи с тем, что найденные остатки в своем большинстве представлены фрагментами водорослей, чье клеточное строение пока невозможно установить, определение их систематической принадлежности остается затруднительным до находок экземпляров лучшей сохранности. Предварительно можно отметить морфологическое сходство с углефицированными лентовидными формами родов Vendotaenia [5], Protoarenicola [19] и Liulingjitaenia [20].

Хотя, морфологически достаточно сложные, в том числе дихотомически ветвящиеся, формы многоклеточных водорослей обнаруживаются с начала неопротерозоя [2], сопоставимые по размеру с находками из дальнетайгинской серии макроскопические водоросли (первые сантиметры) известны лишь начиная с эдиакария среди представителей Миаохенской биоты. Близкие по морфологии к некоторым таксонам Миаохенской биоты новые находки фрагментов макроводорослей в отложениях дальнетайгинской серии занимают более низкое стратиграфическое положение в эдиакарии, о чем свидетельствует корреляция аномалий изотопного состава углерода в разрезах Китая и юга Сибири. Так, представители Миаохенской биоты обнаружены над изотопной аномалией Шурам-Вонока [20], а остатки из дальнетайгинской серии ниже этой аномалии, прослеженной в жуинской серии [11].

Представленный выше палеонтологический материал недостаточно представителен для детальных исследований в области морфологии, гистологии, систематики и палеоэкологии. Тем не менее появляется отчетливая перспектива для поиска полноценного местонахождения углефицированных остатков макроскопических эвкариотных водорослей в отложениях дальнетайгинской серии. Поиски следует вести в пределах силикокластических толщ верхней части уринской свиты, формировавшихся в относительно мелководных бескарбонатных условиях, в которых водоросли быстро захоронялись в тонкозернистом или глинистом осадке, а ткани слоевищ и талломов не подвергались окислению и замещению карбонатным веществом. Представляется, что палеонтологический потенциал дальнетайгинской серии еще не раскрыт, а разрез венда Уринского поднятия еще раз закрепляет статус ключевого объекта для изучения и взаимной корреляции климатических, геохимических и биосферных событий позднего докембрия.