New Data on the Upper Ediacaran Microbiota of Zuun-Arts (Zavkhan Terrane, Western Mongolia)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The microfossils and problematica from the Upper Ediacaran deposits of the Zuun-Arts Formation of the Zavkhan terrane of Western Mongolia are considered. For the first time, various organic remains preserved in mineralized and organic-clay taphocenoses have been described from these deposits. Numerous tubular microfossils are interpreted as remains of the sheaths of the giant sulfide-oxidizing Thioploca bacteria Candidatus Marithioploca araucae. Autochthonous and allochthonous components of microbiota were identified, and the putative facies-ecological structure of the paleobasin was analyzed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

P. Y. Petrov

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: petrov-geo-home@rambler.ru
Russian Federation, Moscow, 119017

N. G. Vorob’eva

Geological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: keltma@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119017

A. L. Ragozina

Borissiak Paleontological Institute, Russian Academy of Sciences

Email: petrov-geo-home@rambler.ru
Russian Federation, Moscow, 117647

References

  1. Воробьева Н.Г., Петров П.Ю. Род Vendomyces Burzin и фациально-экологическая специфика старореченской микробиоты позднего венда Анабарского поднятия Сибири и ее стратиграфических аналогов // Палеонтол. журн. 2014. № 6. С. 80–92. https://doi.org/10.1134/S003103011406015X
  2. Воробьева Н.Г., Петров П.Ю. Микробиота баракунской свиты и биостратиграфическая характеристика дальнетайгинской серии: ранний венд Уринского поднятия Сибири // Стратигр. Геол. корреляция. 2020. Т. 28. № 4. С. 26–42. https://doi.org/10.1134/S0869593820040103
  3. Городничев В.И., Дробкова Е.Л. Обручевеллы из отложений олхинской и чорской свит Иркутского амфитеатра // Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири. Сибирская платформа и ее обрамление. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1991. С. 120–129.
  4. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука, 2003. 348 с.
  5. Кузнецов А.Б., Семихатов М.А., Горохов И.М. Возможности стронциевой изотопной хемостратиграфии в решении проблем стратиграфии верхнего протерозоя (рифея и венда) // Стратигр. Геол. корреляция. 2014. Т. 22. № 6. С. 3–25.
  6. Овчинникова Г.В., Кузнецов А.Б., Васильева И.М. и др. U-Pb возраст и Sr-изотопная характеристика надтиллитовых известняков неопротерозойской цаганоломской свиты, бассейн р. Дзабхан, Западная Монголия // Стратигр. Геол. корреляция. 2012. Т. 20. № 6. С. 28–40.
  7. Рагозина А.Л., Доржнамжаа Д., Сережникова Е.А. и др. Ассоциация макро- и микрофоссилий в вендских (эдиакарских) постледниковых отложениях Западной Монголии // Стратигр. Геол. корреляция. 2016. Т. 24. № 3. С. 27–37. https://doi.org/10.1134/S0869593816030059
  8. Рагозина А.Л., Доржнамжаа Д., Лужная (Сережникова) Е.А. и др. Цианобактериальные сообщества завханской ассоциации позднего венда и палеообстановки формирования вендо-кембрийских отложений Западной Монголии // Палеонтол. журн. 2022. Т. 56. № 4. С. 3–11. https://doi.org/10.1134/s0031030122040098
  9. Якшин М.С. Водорослевые микрофоссилии из опорного разреза венда Патомского нагорья (Сибирская платформа) // Новости палеонтологии и стратиграфии. Приложение к журналу “Геология и геофизика”. 2002. Т. 43. Вып. 5. С. 12–31.
  10. Якшин М.С., Лучинина В.А. Новые данные по ископаемым водорослям семейства Oscillatoriaceae // Пограничные отложения докембрия и кембрия Сибирской платформы. Новосибирск: Наука, 1981. С. 28–34.
  11. Adach N., Ezaki Y., Li J. et al. Late Ediacaran Boxonia-bearing stromatolites from the Gobi-Altay, western Mongolia // Precambr. Res. 2019. V. 334. 105470. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2019.105470
  12. Anderson R.P., McMahon S., Bol U. et al. Palaeobiology of the early Ediacaran Shuurgat Formation, Zavkhan Terrane, south-western Mongolia // J. Syst. Palaeontol. 2017. V. 11. P. 947–968. http://dx.doi.org/10.1080/14772019.2016.1259272
  13. Arvestål E.H.M., Willman S. Organic-walled microfossils in the Ediacaran of Estonia: biodiversity on the East European platform // Precambr. Res. 2020. V. 341. P. 1–27. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105626
  14. Becker-Kerber B., de Barros G.E.B., Paim P.S.G. et al. In situ filamentous communities from the Ediacaran (approx. 563 Ma) of Brazil // Proc. Roy. Soc. B. Biol. Sci. 2021. V. 288. № 1942. P. 20202618. https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2618
  15. Bengtson S., Sallstedt T., Belivanova V., Whitehouse M. Three-dimensional preservation of cellular and subcellular structures suggests 1.6 billion-year-old crown-group red algae // PLoS Biol. 2017. V. 15. № 3. P. 2000735. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2000735
  16. Bold U., Ahm A.C., Schrag D.P. et al. Effect of dolomitization on isotopic records from Neoproterozoic carbonates in southwestern Mongolia // Precambr. Res. 2020. V. 350. P. 105902. https://doi.org/10.1016/j. precamres.2020.105902
  17. Bold U., Crowley J.L., Smith E.F. et al. Neoproterozoic to early Paleozoic tectonic evolution of the Zavkhan terrane of Mongolia: Implications for continental growth in the Central Asian orogenic belt // Lithosphere. 2016a. V. 8. № 6. P. 729–750. https://doi.org/10.1130/L549.1
  18. Bold U., Macdonald F.A., Smith E.F. et al. Elevating the Neoproterozoic Tsagaan-Olom Formation to a Group // Mongolian Geoscientist. 2013. V. 39. P. 89–94.
  19. Bold U., Smith E.F., Rooney A.D. et al. Neoproterozoic stratigraphy of the Zavkhan terrane of Mongolia: the backbone for Cryogenian and early Ediacaran chemostratigraphic records // Amer. J. Sci. 2016b. V. 316. P. 1–63. https://doi.org/10.2475/01.2016.01
  20. Butterfield N.J. A vaucheriacean alga from the middle Neoproterozoic of Spitsbergen: implications for the evolution of Proterozoic eukaryotes and the Cambrian explosion // Paleobiology. 2004. V. 30. P. 231–252. https://doi.org/10.1666/0094-8373(2004)030<0231:AVAFTM>2.0.CO;2
  21. Cunningham J.A., Vargas K., Liu P. et al. Critical appraisal of tubular putative eumetazoans from the Ediacaran Weng’an Doushantuo biota // Proc. Roy. Soc. B. 2015. V. 282. P. 20151169. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2015.1169
  22. Dong L., Xiao S., Shen B., Zhou Ch. Silicified Horodyskia and Palaeopascichnus from Upper Ediacaran cherts in South China: Tentative phylogenetic interpretation and implications for evolutionary stasis // J. Geol. Soc. 2008. V. 165. № 1. P. 367–378. https://doi.org/10.1144/0016-76492007-074
  23. Dornbos S.Q., Oji T., Kanayama A., Gonchigdorj S. A new Burgess shale-type deposit from the Ediacaran of western Mongolia // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 1–5. https://doi.org/10.1038/srep23438
  24. Jørgensen B.B., Gallardo V.A. Thioploca spp.: filamentous sulfur bacteria with nitrate vacuoles // FEMS Microbiol. Ecol. 1999. V. 28. P. 301–313. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.1999.tb00585.x
  25. Kendall B., Komiya T., Lyons T.W. et al. Uranium and molybdenum isotope evidence for an episode of widespread ocean oxygenation during the late Ediacaran Period // Geochim. Cosmochim. Acta. 2015. V. 156. P. 173–193.
  26. Khomentovsky V.V., Gibsher A.S. The Neoproterozoic–Lower Cambrian in northern Govi-Altay, western Mongolia: Regional setting, lithostratigraphy, and biostratigraphy // Geol. Mag. 1996. V. 133. P. 371–390. https://doi.org/10.1017/S001675680000755X
  27. Kojima H., Teske A., Fukui M. Morphological and phylogenetic characterizations of freshwater Thioploca species from Lake Biwa, Japan, and Lake Constance, Germany // Appl. Environ. Microbiol. 2003. V. 69. P. 390–398. https://doi.org/10.1128/AEM.69.1.390-398.2003
  28. Liu P., Moczydłowska M. Ediacaran microfossils from the Doushantuo Formation chert nodules in the Yangtze Gorges area, South China, and new biozones // Fossils and Strata. 2019. V. 65. P. 1–172. https://doi.org/10.1002/9781119564225.ch1
  29. Macdonald F.A., Jones D.S., Schrag D.P. Stratigraphic and tectonic implications of a newly discovered glacial diamictite–cap carbonate couplet in southwestern Mongolia // Geology. 2009. V. 37. P. 123–126. https://doi.org/10.1130/G24797A.1
  30. Maier S., Gallardo V.A. Thioploca araucae sp. nov. and Thioploca chileae sp. nov. // Intern. J. Syst. Bacteriol. 1984. V. 34. № 4. P. 414–418. https://doi.org/10.1099/00207713-34-4-414
  31. Oji T., Dornbos S.Q., Yada K. et al. Penetrative trace fossils from the late Ediacaran of Mongolia: early onset of the agronomic revolution // Roy. Soc. Open Sci. 2018. V. 5. P. 172250. https://doi.org/10.1098/rsos.172250
  32. Ouyang Q., Zhou C.M., Pang K., Chen Z. Silicified Polybessurus from the Ediacaran Doushantuo Formation records microbial activities within marine sediments // Palaeoworld. 2022. V. 31. P. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.palwor.2021.03.001
  33. Ragozina A.L., Dorjnamjaa D., Serezhnikova E.A. et al. Prasinophyte green algae Tasmanites and problematic fossils in the Upper Vendian biota of the Zavkhan Basin, Western Mongolia // Paleontol. J. 2016. V. 50. № 12. P. 1314–1320. https://doi.org/10.1134/S0031030116120157
  34. Rooney A.D., Strauss J.V., Brandon A.D., Macdonald F.A. A cryogenian chronology: Two long-lasting synchronous Neoproterozoic glaciations // Geology. 2015. V. 43. № 5. P. 459–462. https://doi.org/10.1130/G36511.1
  35. Salman V., Amann R., Girnth A.C. et al. A single-cell sequencing approach to the classification of large, vacuolated sulfur bacteria // Systematic and Applied Microbiol. 2011. V. 34. № 4. P. 243–259. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2011.02.001
  36. Salman V., Bailey J.V., Teske A. Phylogenetic and morphologic complexity of giant sulphur bacteria // Antonie van Leeuwenhoek. 2013. V. 104. P. 169–186. https://doi.org/10.1007/s10482-013-9952-y
  37. Serezhnikova E.A., Ragozina A.L., Dorjnamjaa D., Zaitseva L.V. Fossil microbial communities in Neoproterozoic interglacial rocks of western Mongolia // Precambr. Res. 2014. V. 245. P. 66–79. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.01.005
  38. Smith E.F., Macdonald F.A., Petach T.A. et al. Integrated stratigraphic, geochemical, and paleontological late Ediacaran to early Cambrian records from southwestern Mongolia // GSA Bull. 2015. V. 128. P. 442–468. https://doi.org/10.1130/B31248.1
  39. Topper T., Betts M.J., Dorjnamjaa D. et al. Locating the BACE of the Cambrian: Bayan Gol in southwestern Mongolia and global correlation of the Ediacaran–Cambrian boundary // Earth-Sci. Rev. 2022. V. 29. P. 104017. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104017
  40. Willman S., Peel J.S. Problematic tubular fossils from the Portfjeld Formation (Ediacaran) of North Greenland // J. Paleontol. 2022. Online first 02 June 2022. https://doi.org/10.1017/jpa.2022.43
  41. Willman S., Slater B.J. Late Ediacaran organic microfossils from Finland // Geol. Mag. 2021. V. 158. P. 2231–2244. https://doi.org/10.1017/S0016756821000753
  42. Xiao S., Narbonne G.M. The Ediacaran Period // Geologic Time Scale / Eds. Gradstein F.M., Ogg J.G., Schmitz M.D., Ogg G.M. Oxford: Elsevier, 2020. V. 1. P. 521–561. https://www.doi.org/10.1016/B978-0-12-824360-2.00018-8
  43. Xiao S., Narbonne G.M., Zhou C. et al. Towards an Ediacaran Time Scale: Problems, protocols, and prospects // Episodes. 2016. V. 39. № 4. P. 540–555. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2016/v39i4/103886
  44. Xiao S., Yuan X., Steiner M., Knoll A.H. Macroscopic carbonaceous compressions in a terminal Proterozoic shale: a systematic reassessment of the Miaohe biota, South China // J. Paleontol. 2002. V. 76. P. 347–376. https://doi.org/10.1017/S0022336000041743
  45. Yang B., Steiner M., Schiffbauer J.D. et al. Ultrastructure of Ediacaran cloudinids suggests diverse taphonomic histories and affinities with non-biomineralized annelids // Sci. Rep. 2020. V. 10 (535). https://doi.org/10.1038/s41598-019-56317-x
  46. Ye Q., An Z., Yu Y. et al. Phosphatized microfossils from the Miaohe Member of South China and their implications for the terminal Ediacaran biodiversity decline // Precambr. Res. 2023. V. 388. P. 107001. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2023.107001
  47. Ye Q., Tong J., An Z. et al. A systematic description of new macrofossil material from the upper Ediacaran Miaohe Member in South China // J. Syst. Palaeontol. 2017. V. 17. P. 183–238. https://doi.org/10.1080/14772019.2017.1404499
  48. Zhang Y., Chang Sh., Feng Q., Zheng Sh. A diverse microfossil assemblage from the Ediacaran–Cambrian deep-water chert of the Liuchapo Formation in Guizhou Province, South China // J. Earth Sci. 2023. V. 34. № 2. P. 398–408. https://doi.org/10.1007/s12583-021-1485-0
  49. Zhu S., Zhu M., Knoll A.H. et al. Decimetre-scale multicellular eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China// Nature Commun. 2016. V. 7. № 1. P. 11500. https://doi.org/10.1038/ncomms11500

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Geographical scheme of the work area and the location of the studied sections (a); stratigraphic scheme and sequence of Neoproterozoic deposits of the Zavkhan terrane (b); section of the lower part of the Zuun-Arts formation in the valley of the Tsagan-Gol River and the sampling interval of the studied samples (c). Formation designations: zv – zavkhan, mh – maykhan-uul, th – taishir, ol – ol, sg – shurgat, za – Zuun-Arts, bg – bayangol. Isotopic Re-Os dating at the base of the Tashir formation by Rooney et al. (2015).

Download (58KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Mineralized organic remains, pseudofossils, and problematics in the flints of the Zuun-Arts formation: a, b – single hollow Siphonophycus shells inside a highly decomposed cyanobacterial mat with an abundance of organically forming peloid particles; c, d - Spumasina– and Navifusa-like organic peloids; e, f - surface ooid grains with nuclei in the form of rounded and ellipsoidal fragments of destructured microbial mats; g, w – mosaic aggregates of densely packed clastic quartz grains imitating cellular cellular structures; and – quartz grains bordered by edges of spherulites; k – intermittently layered “worm-like” structures with an abundance of peloid particles; l–h – carbonaceous compressions of filamentous fossils on the surfaces of mudstone layers.

Download (162KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Microfossils in mudstones of the Zuun-Arts formation: a – an outcrop of mudstones with single horizons of flints and phosphorites (shown by arrows) in the basal part of the Zuun-Arts formation, the valley of the Tsagan-Gol River; b–n – filamentous microfossils: b, z–n – in petrographic sections strictly parallel to the stratification; b–w – on the surface of mudstone layers. The scale ruler on (and) is 200 microns.

Download (175KB)
Indexing metadata
5. 4. The sizes of the microfossils of the Zuun-Arts formation: a – the width of the threads observed in the grinds (n = 30 – black threads, n = 80 – red threads); b – the histograms of the distribution: 1 – the width of the threads in the grinds (n = 30), 2 – the diameter of the tubes in macerated preparations (n = 254), 3 is the diameter of the spiral of Obruchevella ditissima (n = 13); b is the ratio of the diameter of the tube to the diameter of the spiral of O. ditissima.

Download (27KB)
Indexing metadata
6. 5. Chemical and mineral composition of filamentous microfossils and host mudstone: a, b – photographs of the thread in the slot under combined illumination (a) and in transmitted light with crossed edges (b); c – average chemical composition of the thread (1), its outer shell (2) and host mudstone (3) according to microprobe analysis without taking into account organic carbon; g – mineral composition of mudstone according to X-ray diffraction analysis (oriented preparation, CuKa radiation): Cl – Fe-chlorite, M – illite + clastic mica, Q – quartz.

Download (51KB)
Indexing metadata
7. Table 1

Download (172KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».