Löytöjä pohjamudista

English summary: A couple of years ago Sebastian Willman and Ben J. Slater from the University of Uppsala published an interesting paper about the microfossils from Lappajärvi. Now they’ve turned their interest towards Saarijärvi, as well as Hailuoto island. Their paper Late Ediacaran organic microfossils from Finland was published in Geological Magazine in late August.

Saarijärvi impact structure is filled with soft sedimentary rocks, known since the early 1980s to date from the Ediacaran. In addition, Early Cambrian microfossils were discovered in the early 2000s. Those soft Saarijärvi sedimentary rocks are unique among Finnish crater fill sediments, because they were used as a source material for a small brickworks that was in operation by the lake Saarijärvi in the 1920s. Bricks were shipped all the way Oulu.

Willman and Slater are studying small carbonaceous fossils (SCFs), which tended to be destroyed by older sample processing methods. Thus, this is the first look at the SCFs from Saarijärvi. Curiously enough, they did not study the early Cambrian microfossils, but focussed on the Ediacaran samples instead. In addition to finding a whole bunch of new microfossils from Saarijärvi, they concluded that the sedimentary rocks are late Ediacaran, not early or middle Ediacaran. The big picture, however, did not change, as they did not discuss the crucial question of whether the sedimentary rocks are pre- or post-impact in origin.

Willman and Slater confirmed that Hailuoto and Saarijärvi rocks are part of essentially the same late Ediacaran sedimentary rock formation deposited in shallow water. Scientifically the most interesting aspect of the article was that Hailuoto rocks contain sclerites (parts of the exoskeleton) of bilaterian-grade animals. Bilateral symmetry was a major step forward in evolution during the Ediacaran and the topic of intensive studies these days. Thus, evidence for bilateria in Hailuoto is a fascinating discovery indeed. I do hope Willman and Slater continue their great work with Finnish impact structures, as there are still plenty of crater-fill sediments to study. The early Cambrian sediments from Saarijärvi would be very high in my list of priorities.

Sincerely, Teemu


Taivalkoski. Sukupolvesta riippuen siitä tulee mieleen lähinnä Kalle Päätalo tai Hevi reissu. Näiden kulttuurijättiläisten ohella Taivalkosken maailmanmainetta kasvattaa kuitenkin myös geologia. Taivalkoskelta Puolangalle johtavan maantien varrella nimittäin sijaitsee pieni, tasan yhden saaren sisältävä järvi. Sille, kuten 200:lle muullekin järvelle Suomessa, oli siis jokseenkin luontevaa vaikkakin melko mielikuvituksetonta antaa nimeksi Saarijärvi. Järvialtaan synty- ja kehityshistorian pohdiskelu sen sijaan sytyttää paitsi mielikuvituksen myös rationaalisempaan toimintaan keskittyneet aivosolut kiivaaseen toimintaan.

On kovinkin tuttua, että asteroidien törmäykset synnyttävät kiinnostavia ja ihmisille hyödyllisiä mineraaleja, kivilajeja ja maastonmuotoja. Varhaiselle elämälle törmäykset synnyttivät suotuisia elinympäristöjä ja vaikuttivat monin tavoin evoluution kulkuun. Etenkin Hollywoodin ja klikkijournalismin ansiosta vielä tutumpaa on, että törmäykset ovat myös tuhoava voima. Harvemmin kuitenkaan ymmärretään, että kaiken tämän luomisen ja tuhoamisen ohella törmäysten synnyttämät kraatterit ovat merkittävä säilyttävä tekijä.

Törmäyskraatterit ovat määritelmällisesti syviä kuoppia maassa. Kun tällaiseen monttuun kertyy savea, hiekkaa ja muuta moskaa, se ei hevillä sieltä pois lähde. Näin törmäyskraatterit muodostavat ainutlaatuisen arkiston, johon on tallentunut muualta jo satoja miljoonia vuosia sitten eroosion myötä kadonnutta geologista historiaa. Tällainen on tilanne vuonna 1997 törmäyskraatteriksi osoitetun Saarijärvenkin kohdalla.

Hailuodon ja Taivalkosken Saarijärven sijainti. Pikselöitynyt kartta muokattu pikaisesti MML:n Paikkatietoikkunan taustakartasta. / The location of Hailuoto and Saarijärvi. Modified after a base map by the National Land Survey of Finland.

Taivalkosken Saarijärven poikkeukselliset savi- ja hiekkakivet on tunnettu jo ainakin satakunta vuotta. Saarijärvellä toimi 1920-luvulla pieni tiilitehdas. Sen raaka-aineena oli Saarijärven hyvin pehmeä savikivi, ja tehtaan tuotteita vietiin tiettävästi Ouluun saakka. Ensimmäinen tieteellinen tutkimus Saarijärven savikivestä ilmestyi jo vuonna 1937.

Taloudellisten mahdollisuuksiensa vuoksi Saarijärven sedimenttikiviä tutkittiin vuosikymmenten varrella aina silloin tällöin. Kivien ikä selvisi vasta 1980-luvun puolivälissä, kun Risto Tynni ja Anneli Uutela löysivät sedimenttikivistä muinoin eläneitä syanobakteereja (sinileviä) ja viherleviä. Niiden iäksi he määrittivät noin 600 miljoonaa vuotta. Aiemmin tuo aikakausi tunnettiin vendikautena, mutta nykyisin puhutaan ediakarakaudesta. Suomessa tämän ikäluokan kivet ovat suuria harvinaisuuksia, sillä nuorimmatkin alueellisesti merkittävät kivilajit, eteläisen Suomen rapakivet, ovat yli 1500 miljoonan vuoden ikäisiä.

Tynni ja Uutela havaitsivat myös, että Saarijärven mikrofossiilit muistuttavat suuresti Oulun edustalla sijaitsevan Hailuodon hiekkadyynien alla piilottelevan sedimenttikivimuodostuman mikrofossiileja.* Saarijärven ja Hailuodon kivet siis oletettiin suunnilleen saman ikäisiksi. Ikivanhojen mikrofossiilien tutkimusta ei kuitenkaan Suomessa ole poliitikkojen ja virkamiesten toimesta koskaan todettu strategisesti merkittäväksi, joten tarkempaa selvitystä Saarijärven sedimenttikivien mikrofossiilistosta ja niiden suhteesta Hailuodon muodostumaan saatiin odottaa viime kesään saakka.

Uppsalan yliopiston tutkijat Sebastian Willman ja Ben J. Slater ovat suomalaisten törmäyskraatterien tutkimusta seuraaville tuttuja parin vuoden takaisesta Lappajärvi-artikkelistaan. Uusien hellävaraisten näytteenkäsittelymenetelmien ansiosta nykyisin on mahdollista tutkia pieniä hiilipitoisia fossiileja (englanniksi small carbonaceous fossils), jotka aiemmin käytetyillä ronskimmilla menetelmillä tuhoutuivat. Vaikka ne mikroskooppisia ovatkin, ne ovat silti tyypillisesti hieman suurempia kuin perinteisin menetelmin erotellut mikrofossiilit. Modernin lähestymistapansa ansiosta Willman ja Slater mullistivat käsitykset Lappajärven sedimenttikivien iästä. Samalla he löysivät todennäköisesti maailman vanhimmat viitteet nivelmadoista. Nykymaailmassa tutuimpia nivelmatoja ovat kastemadot.

Lappajärven jälkeen Willman ja Slater käänsivät katseensa Saarijärven sedimenttikivien vanhempaan osaan, samalla kun tutkivat Hailuodon mikrofossiileja. Heidän artikkelinsa Late Ediacaran organic microfossils from Finland ilmestyi Geological Magazine -julkaisusarjassa elokuun lopulla.

Saarijärveltä, samoin kuin Hailuodosta, löytyi runsain määrin erilaisia mikrofossiileja. Niiden joukossa on sekä aiemmin tunnettuja että entuudestaan tuntemattomiakin otuksia. Ne edustavat niin planktonia, siis itse vesimassassa kelluskelevia olentoja, kuin pohjaeliöitäkin. Tyypillisimmät Saarijärven mikrofossiilit, syanobakteerit, ovat todennäköisesti muodostaneet mattomaisia kasvustoja matalan meren pohjalle. Siellä ne elivät onnellista sinileväelämää nauttien edikarakauden auringonpaisteesta ja vapauttivat oleilunsa sivutuotteena mereen ja ilmakehään happea.

Tyypillisiä syanobakteereja eli Siphonophycus-donitseja Saarijärveltä. Vertaa seuraavan kuvan a- ja b-kuviin. Mittakaavajanan pituus 0,1 mm. / Typical cyanobacteria (Siphonophycus) from Saarijärvi. Compare with figures a and b below. Length of the scale bar: 0,1 mm. Kuva / Figure: Willman & Slater 2021 / CC BY 4.0.
Lisää myöhäisediakarakautisia mikrofossiileja Saarijärveltä. a–b: Siphonophycus; c: Cephalonyx?; d–g: Rugosoopsis; h–n: Obruchevella. Mittakaavajanan pituus 0,1 mm. / More late Eadiacaran microfossils from Saarijärvi. Length of the scale bar: 0,1 mm. Kuva / Figure: Willman & Slater 2021 / CC BY 4.0.
Todennäköisesti kaksikylkisen eläimen ulkoisen tukirangan kappale Hailuodosta. Mittakaavajanan pituus 0,2 mm. / Likely a part of the exoskeleton of a late Ediacaran bilaterian-grade animal from Hailuoto. Length of the scale bar: 0,2 mm. Kuva / Figure: Willman & Slater 2021 / CC BY 4.0.

Mitään suoranaisesti mullistavia löytöjä ei Saarijärveltä tehty. Eniten aiempia käsityksiä muuttaneet tulokset koskivatkin Hailuotoa. Hailuodon sedimenttikivien yläosaa oli aiemmin pidetty varhais- tai keskiediakarakautisena, mutta Willmanin ja Slaterin tutkimuksen mukaan se on nuorempi, myöhäisediakarakautinen. Hailuodon osalta kiinnostavinta kuitenkin oli, että sedimenttikivistä löydettiin kaksikylkisten eläinten ulkoisen tukirangan kappaleiksi tulkittuja mikrofossiileja. Maailmalta tunnetaan myöhäisedikarakautisia eläinten jälkifossiileita (ryömimisjälkiä), mutta Willmanin ja Slaterin tutkimus osoittaa, että myös itse eläimistä jäi fossiilista todistusaineistoa. Havainnot ovat sikäli erityisen kiinnostavia, että kaksikylkisten varhainen evoluutio ja elinolosuhteet juuri ennen kambrikaudella tapahtunutta elämän monimuotoistumista ovat tätä nykyä kiivaan tutkimuksen kohteena. Nyt tiedetään, että ainakin Hailuodossa noin 550 miljoonaa vuotta sitten eli matalan meren pohjalla sinilevämatossa myös kaksikylkisiä ulkoisen tukirangan kehittäneitä eläimiä, ja että niistä on mahdollista löytää mikrofossiileja.

Mielenkiintoista Willmanin ja Slaterin artikkelissa oli sekin, mitä ei tutkittu, tai mitä ei ainakaan vielä kerrottu. Anneli Uutelan alustavien selvitysten mukaan Saarijärven sedimenttikivimuodostuman ylin osa on varhaiskambrikautista. Ottaen huomioon Willmanin ja Slaterin aiemman kiinnostuksen varhaiskambrikauden mikrofossiileihin, Saarijärven kambrikerrostumien sivuuttamista voi pitää hivenen yllättävänä. Toivottavasti tämä tarkoittaa vain sitä, että Saarijärven kambrikautisista sedimenteistä on löytynyt niin paljon kaikkea jännää, että ne ansaitsevat kokonaan oman artikkelinsa. Ties vaikka samalla selviäisi sekin perustavanlaatuinen kysymys, ovatko Saarijärven sedimentit törmäystä nuorempia vai vanhempia. Silloin siis ratkeaisi, onko myöhäisediakaraa (tai varhaiskambria) pidettävä Saarijärven minimi- vai maksimi-ikänä.

Willmanin ja Slaterin tutkimukset Lappajärveltä ja Saarijärveltä osoittavat kiistatta, että Suomen törmäyskraattereissa on rutkasti hyödyntämätöntä tutkimuspotentiaalia. Kraattereita täyttävistä sedimenteistä tehtävät löydöt täydentävät kuvaa erittäin huonosti tunnetuista vaiheista Suomen geologisessa historiassa. Lisäksi ne voivat olla maailmanlaajuisestikin ainutlaatuisia. Toivotaan, että seuraavaa tutkimusta Saarijärven sedimenttikivistä ei tarvitse odottaa liki neljää vuosikymmentä.


*Tarkkaavainen lukija voi miettiä, onko Hailuodossakin törmäyskraatteri, jossa vanhat sedimentit olisivat säilyneet. Ei ole (tai ainakaan sellaisesta ei ole minkäänlaisia viitteitä). Siellä täällä sedimentit ovat säilyneet muissakin painanteissa kuin kraattereissa, mutta melkoisen harvinaista se on.


Tämä juttu ilmestyi ensin Kraatterin reunalta -blogissa, tosin ilman viimeistä kuvaa ja virkettä tai paria lyhyempänä.

Jätä kommentti

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s