חבורת ג'הול

חבורת ג'הול (בסינית: 热河群) היא חבורה גאולוגית במחוזות ליאונינג, חביי ומונגוליה הפנימית בסין. החבורה ידועה בשל עושר מאובני בעלי החיים והצמחייה שנשתמרו בה בצורה מעולה, הכוללים דינוזאורים מנוצים, עופות קמאים, פטרוזאורים יונקים קדומים, צמחים בעלי פרחים ואורגניזמים אחרים מהקרטיקון התחתון המכונים "הביוטה של ג'הול". חבורת ג'הול הוגדרה על ידי גוּ (ב-1962 ו-1983) כמקבץ של תצורות גאולוגיות הכולל שלוש שכבות: מרבצי הפחם של ג'הול, שכבות פצלי השמן של ג'הול והסלעים הגעשיים של ג'הול. על פי ההגדרה המקובלת כוללת חבורת ג'הול (מהתצורה העתיקה ביותר לתצורה הצעירה ביותר) את תצורת יישיין (כולל השמות הנוספים לתצורה: תצורות גִ'ינְגְאָנְגְשָׁאן, טוּחוּלוּ, גְ'ייֵנְצָ'אנְג, ותצורות סלעים געשיים), תצורת ג'יופוטאנג (כולל השם הנוסף תצורת שָׁהָאי) ותצורת פושין. שכבות דָאוחוּגוֹאוּ העתיקות יותר, שגילן המשוער הוא בגבול שבין היורה לקרטיקון התחתון, קודמות לתצורת יישיין, ולעיתים נכללות יחד איתה בחבורת ג'הול. עובי חבורת ג'הול הוא עד 4,700 מטרים של רצפים של שכבות מלמינות (רובד דק בסלע שעוביו קטן מסנטימטר אחד) דרך משקעים ימיים סיליקלאסטיים דקי גרגיר ועד שכבות של בזלת וטוף שמקורם בהתפרצויות געשיות. על פי מדידות בשיטת תיארוך רדיומטרי הגיעו החוקרים למסקנה כי החבורה הושקעה בקרטיקון התחתון בין 128 למ"ש (לפני מיליון שנים) ועד 110 למ"ש. לואיס צ'יאפה (Luis m. Chiappe) ואחרים טענו ב-1999 שיש להפריד את השכבות העתיקות ביותר של תצורת יישיין (אלו שבהן יש בפאונה בעיקר מאובנים של עופות קמאים מהמשפחה קונפוציוסאורניים שבה הנציג הבולט הוא הקונפוציוסאורניס) לתצורה נפרדת אותה כינו "תצורת צָ'אומִידְייֵנְדְזְה" (Chaomidianzi Formation), שהמיקום המייצג של בכפר סְה-חֶטוּן (Sihetun), כ-25 קילומטרים דרומית לעיר בֵּייפְּיָאו (Beipiao). אך חלוקה זו לא התקבלה ותצורת צָ'אומִידְייֵנְדְזְה נחשבת לשם נרדף לשכבות גְ'ייֵנְשָׁאנְגְאוֹאוּ של תצורת יישיין. הביוטה של ג'הול (בסינית: 热河群, בפין-יין: rè hé qún) כוללת את כל האורגניזמים החיים – המערכת האקולוגית של צפון מזרח סין מ-133 למ"ש ועד 110 למ"ש. משערים כי מאובנים מתקופה זו נשמרו גם באגן סינאויג'ו בקוריאה הצפונית. המערכת האקולוגית בקרטיקון התחתון נשלטה על ידי ביצות ומספר רב של אגמים, אך לא, בניגוד לסביבות אחרות בהן נוצרים מאובנים, נהרות, שפכי נהרות או בתי גידול ימיים. גשמים ירדו באזור בעונות מסוימות וכמות המשקעים נעה בין גשומה לצחיחה למחצה. האקלים היה ממוזג. המערכת האקולוגית של ג'הול שובשה מדי פעם על ידי התפרצויות אפר מהרי געש במערב. הכינוי "ג'הול" שאול מארץ מיתולוגית בפולקלור הסיני, והיה השם שבה כינתה האימפריה היפנית חלק גדול ממנצ'וריה (צפון סין) עליו היא שלטה במחצית הראשונה של המאה ה-20, לשעבר מחוז זֶ'חֶה. בתקופת שלטונם על ג'הול הבחינו חוקרים יפנים בשרידי מאובנים של דגים וזוחלים נכחדים, קרוב לוודאי מהסדרה כוריסטודרה. המאובנים שנתגלו לראשונה על ידי החוקרים היפנים אבדו בתום מלחמת העולם השנייה. המונח "הביוטה של ג'הול" (Jehol Biota) התפרסם לראשונה במאמר של גוּ (ב-1962) במאמר "היורה והקרטיקון בסין" ("Jurassic and Cretaceous of China"), אבל גאולוגים ופלאונטולגים השתמשו בו כבר מ-1959. מונח זה החליף את המונח הקודם "הפאונה של ג'הול" ("Jehol Fauna") אותו טבע הגאולוג האמריקני אמדאוס ויליאם גרֶייבָּאוּ (Grabau‏; 1946-1870) ב-1923 במאמרו "רכיכות מהקרטיקון בצפון סין ("Cretaceous Mollusca from north China"). במאמר הוגדר המונח כמקבץ מאובנים המאופיין על ידי מאובנים רבים של הרכיכה מהסוג Eosestheria מהסדרה Conchostraca, חרקים מהסוג Ephemeropsis מסדרת הבריומאי ודגים מהסוג Lycoptera מסדרת הכליל גרמיים. מסיבה זו כונה המקבץ בראשי תיבות EEL. ג'י וחוקרים נוספים טענו במאמר מ-2008 כי ההגדרות המסורתיות של הביוטה של ג'הול דוחקות החוצה באופו שרירותי שכבות מאובנים עתיקות יותר המייצגות באופן ברור את השלבים האבולוציונים הראשונים של פאונה מאוחרת יותר, אף שהשכבות העתיקות יותר כוללות מאובנים של Ephemeropsis ו-Lycoptera. הם טענו שגבולות הביוטה צריכות להיקבע על בסיס הרצפים בקנה מידה גדול של התפרצויות געשיות שייצרו את השכבה, כשהגבול העליון בתצורות ג'יופוטאנג ופושין והגבול התחתון בתצורת גָ'אנְגְגְ'יָאקוֹאוּ (Zhangjiakou Formation). הם ציינו גם שהמאובנים המנחים הטובים ביותר המזהים את הביוטה הם Peipiaosteus ו-ו-Lycoptera. על פי הגדרה זו השלב האבולוציוני המוקדם ביותר של הביוטה של ג'הול מיוצג על ידי תצורת חְווָאגִ'ייִינְג (Huajiying Formation). מספר מדענים טענו שהביוטה של ג'הול התפתחה ישירות מהביוטה של דָאוחוּגוֹאוּ (Daohugou Biota), וכי אין בעצם קו הפרדה ברור בין צורות החיים הקודמות לצורות החיים שנתגלו בביוטה של ג'הול. עם זאת, התיארוך האבסולוטי של שכבות דאוחוגואו (Daohugou beds) הוא נושא השרוי במחלוקת. ב-2006 ואנג ואחרים מצאו קווי דמיון בין המאובנים של בעלי החיים שנתגלו בשכבות דאוחוגואו והמאובנים מהביוטה של ג'הול שנתגלו בשכבה התחתונה של תצורת יישיין. חוקרים, כולל ליו וחוקרים נוספים ניסו להפריך טיעון זה באמצעות תיארוך אורניום-עופרת בזירקון בסלעים הגעשיים שמתחת ומעל לשכבות שבהן נתגלו מאובנים של סלמנדרות (סלמנדרות משמשות לעיתים קרובות כמאובן מנחה). ליו והחוקרים הנוספים הגיעו למסקנה ששכבות דאוחוגואו נוצרו בין 164 למ"ש (לפני מיליון שנים) ל-158 למ"ש, בין יורה תיכונה לעליונה. שנתיים אחרי פרסום המאמר טענו קבוצת חוקרים בראשות ג'י שמאפיין עיקרי של הביוטה של ג'הול הם המאובנים המנחים של הסוגים Peipiaosteus ו-Lycoptera. על פי הגדרה זו השלב האבולוציוני המוקדם ביותר של הביוטה של ג'הול מיוצג על ידי תצורת חְווָאגִ'ייִינְג (Huajiying Formation). תצורות יישיין וג'יופוטאנג מתאפיינות בתנאים יוצאי דופן להשתמרות של מאובנים. תכונה זו של שכבת סלעי משקע מכונה בקרב הפלאונטולוגים "לאגרשטטה" (מגרמנית: Lagerstätte - מילולית "אזור האחסון"). כמות המאובנים רבה מאוד, והם גם נשתמרו היטב. לעיתים קרובות מוצאים בהן שלדים שלמים, פרווה, נוצות וגידים של בעלי חוליות, רקמות רכות, דפוסי צבע, תוכן של קיבה, וענפים שעלים ופרחים עדיין צמודים אליהם. לעיתים מוצאים דפוסים של פרטים אלו בסלע. ג'ונְגְחֶה ג'וֹאוּ וחוקרים נוספים (2003) הסיקו שתי מסקנות מכך. הראשונה, שבעלי החיים היבשתיים נסחפו לאט מאוד לאגם שבו התאבנו בסופו של דבר, או שהיו כבר באגם כשמתו. לא אובחן בהם הנזק משיטפונות גדולים שמתגלה במאובנים במקומות אחרים. השנייה, שהגעשיות במהלך היווצרות חבורת ג'הול מילאה תפקיד חשוב בהשתמרות המאובנים. הגעשיות הגוברת במהלך היווצרות חבורת ג'הול חשובה הן משום שהיא מסייעת לקביעת תיארוך השכבות בהתבסס על מינרלים בשכבות הגעשיות כדוגמת תיארוך בעזרת אורניום של זירקונים ותיארוך אשלגן-ארגון של ביוטיט ופצלת השדה, והן בשל התפקיד שמילאה בהשתמרות יוצאת הדופן של מאובני ג'הול. האפר שנפלט בהתפרצויות אטם את המשקעים מכילי המאובנים שבאגם הקרוב ויצר סביב הגופה של בעל החיים סביבה נטולת חמצן (אנוקסית) ועקב כך הושהה תהליך הריקבון הבקטריאלי. המחסור בחמצן גם הגביל את פעילות של בעלי חיים אוכלי נבלות. לפי כך השכבות העשירות במאובנים שוכנות מתחת לשכבות הטוף, שנוצרו עקב השקעה של האפר הגעשי שקבר את מרבית האורגניזמים (או פגריהם), ששהו במי האגם בזמן ההתפרצות הגעשית. ג'ונְגְחֶה ג'וֹאוּ וחוקרים נוספים (2003) ציינו כי בהתחשב בתקופה (קרטיקון תחתון) שבה חיו בעלי החיים שאת מאובניהם מוצאים בחבורת ג'הול היא מכילה תערובת שבה גם מינים מתקדמים של בעלי חיים וגם מינים עתיקים. כמו כן, חלק מהמינים נתגלו אך ורק בתצורת ג'הול וחלקם נתגלה במקומות רבים אחרים ברחבי העולם. ייתכן שצפון מזרח אסיה היה אזור מבודד בחלק מהיורה בשל ים טורגאי שהפריד באותו תקופה בין אסיה לאירופה. הביוטה של ג'הול כוללת מינים רבים שקודם לכן היו מוכרים רק מהיורה העליונה או מוקדם יותר. מיני "רליקטים" אלו כוללים את הסינוזאורופטריקס ממשפחת הקומפסוגנתוסיים והפטרוזאור Dendrorhynchoides. כמו כן כלולים בה הפרטים הראשונים והפרימיטיביים ביותר של קבוצות שהתפשטו ברחבי העולם במהלך הקרטיקון העליון, כולל צרטופסים, תריזינוזאוריים, טירנוזאוריים, ואובירפטוריים. ייתכן שצפון מזרח אסיה הייתה המרכז שממנו החל התהליך האבולוציוני של יצירת עושר המינים של קבוצות הדינוזאורים האלו. אבל הביוטה של ג'הול לא הייתה מבודדת לגמרי, משום שהיא כללה גם בעלי חיים המוכרים ממקומות אחרים בעולם באותה תקופה, כולל עגולשוניים, הלטאה הקדומה פרמצ'לודוס, יונקים מהסדרה מולטיטוברקולטים, עופות מתת-המחלקה Enantiornithes, מיני פטרודקטיליים, דינוזאורים איגואנודיים, מיני טיטנוזאורים, נודוזאוריים ודרומאוזאוריים טורפים. פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. תצורת יישיין תצורת ג'יופוטאנג הגאולוגים מקבצים את שכבות הסלעים ליחידות ליתוסטרטיגרפיות (יחידות סלע) הקרויות פרטים (באנגלית members) המוכלות בתוך תצורות (formations) המקובצות לחבורות (groups). Chiappe, L.M., Ji, S.A., Ji, Q., and Norell, M.A. (1999). "Anatomy and systematics of the Confuciusornithidae (Aves) from the Mesozoic of North-eastern China." Bulletin of the American Museum of Natural History, 1999 Chen, P., Q. Wang, H. Zhang, M. Cao, W. Li, S. Wu, and Y. Shen. (2005). "Jianshangou Bed of the Yixian Formation in west Liaoning, China." Science in China Series D - Earth Sciences, 48: 298–312 מחוז לשעבר בצפון מזרח סין, ב-1955 הוא חולק בין חביי, ליאונינג ומונגוליה הפנימית Wang, X.; Zhou, Z.; He, H.; Jin, F.; Wang, Y.; Wang, Y.; Zhang, J.; Xu, X.; Zhang, F. et al. (2005). "Stratigraphy and age of the Daohugou Bed in Ningcheng, Inner Mongolia" Liu, Y.; Liu, Y.; Zhang, H. (2006). "LA-ICPMS zircon U-Pb dating in the Jurassic Daohugou Beds and correlative strata in Ningcheng of Inner Mongolia" Jin, F.; Zhang, F.C.; Li, Z.H.; Zhang, J.Y.; Li, C.; Zhou, Z.H. (2008). "On the horizon of Protopteryx and the early vertebrate fossil assemblages of the Jehol Biota"