https://frosthead.com

Znanstveniki rešujejo skrivnost devet milijonov let starega množičnega kita

Nekaj ​​pred šestimi in devetimi milijoni let je na območju Tihega oceana tik ob Južni Ameriki nekaj ubijalo kite. Veliko jih je.

Sorodne vsebine

  • Noč v muzeju s Smithsonianonovimi laserskimi kavboji
  • Kako sta si dva laserska kavboja prihranila dan

Umrlo je najmanj trideset kitov kitov, njihova telesa pa so se oprali na plimovanje blatnika in jih čez čas pokopali. Umrle so tudi vrste kitovega seroja in kite, podobnega morju, ki sta zdaj izumrli, skupaj s tjulnji, lisami, koščenimi ribami in vodnimi lenobami. Zdi se, da so se ti odmiki, znani kot množični odseki, zgodili vedno znova in znova, živali pa so se med vsako epizodo pokopavale v sedimentu.

Epohe so minile. Okostja, skrita pod zemljo, se postopoma fosilizirajo. Geološka subdukcija je usedlino potisnila za približno 130 čevljev, dvigala je blatne plošče in jih preoblikovala v suho zemljo v tistem, kar je danes znano kot čilska puščava Atacama.

Nato se je oktobra 2011 v zadnjih trenutkih paleontološke odprave v regiji, ki je bogata s fosili, Smithsonski raziskovalec Nick Pyenson odločil, da bo pogledal sedimente, ki so bili izpostavljeni s širitvijo Paameriške avtoceste z dveh pasov na desno v bližini obala. Naleteli na dokaze o smrti, je on in njegove sodelavce osupnil, kar so videli - na desetine popolnih, starodavnih fosilov kitov, skupaj s tistimi iz drugih vrst, vključno z izjemno redko starodavno vrsto delfinov, ki so jo našli le nekajkrat prej.

"Vsaj deset različnih vrst morskih živali, ki se ponavljajo v štirih različnih plasteh, " pravi Pyenson. "Prosil je za razlago."

Težava: Cesta bi bila razširjena v dveh mesecih, fosile pa je bilo treba takoj odstraniti.

To je seveda veliko ne-ne v paleontoloških raziskavah. Če vzamemo fosil z njegovega mesta, izbriše njegov geološki kontekst, bi lahko glavni namig Pyenson in drugi raziskovalci uporabili pri ugotavljanju, kaj je povzročilo vse te smrti.

3D_scanning_tent_CerroBallena.jpg Adam Metallo in Vince Rossi uporabljata laserski optični bralnik visoke ločljivosti za digitalno ohranitev fosila kitov v prvotnem geološkem kontekstu. (Slika prek Smithsonian Institution)

Rešitev: laserji. Kmalu po odkritju se je Pyenson vrnil na to mesto z Vinceom Rossijem in Adamom Metallo iz urada za program digitalizacije Smithsonian. V enem tednu so z lasersko digitalizacijsko metodo, da bi ustvarili digitalno 3D upodabljanje spletnega mesta in njegovih fosilov, zelo podrobno.

S temi digitalnimi upodabljanji bi lahko Pyenson in drugi raziskovalci v prostem času pregledovali fosile v izvirnem kontekstu, tudi potem, ko so bili odstranjeni. Digitalne modele kitov bi lahko delili tudi v elektronski obliki z drugimi znanstveniki, raziskovalci pa so jih sčasoma dali na voljo javnosti (spodaj: fosil kitovega kita) ter nabore podatkov o njihovih dimenzijah, ki omogočajo, da jih kdo poljubno natisne.

V naslednjih nekaj letih so Pyenson, Carolina Gustein iz Universidad de Chile in drugi člani laboratorija za naravoslovni muzej Pyenson uporabili digitalne modele in izvirne fosile, da bi raziskali skrivnost lokacije, imenovano Cerro Ballena (špansko za "kitov hrib" ). Analiza okoliških sedimentov je pokazala, da so bili del plimovalnega ravninskega okolja, fosili - široka mešanica odraslih in mladoletnikov različnih vrst - pa so bili odlagani v štirih različnih plasteh v približno 16.000 letih.

Intrigantno je, da stališča fosilov kažejo, da niso bili ubiti na samem najdišču. "Kitovi so bili večinoma trebušni in kiti so običajno samo trebušni, če pridejo nekam mrtvi, " pravi Pyenson. "To je pokopališče, ni mesto umora - umor se je zgodil drugje."

S sodelavci je preučil možne razlage - cunami ali virus -, vendar podatki niso ustrezali. Ni bilo nobenih geoloških dokazov o močnem cunamiju, kot so nanosi peska tam, kjer jih ne bi bilo, fosili pa so bili v odličnem stanju, razmeroma nedotaknjeni. Virusi in drugi povzročitelji bolezni so značilni za vrste, zato je malo verjetno, da bi ubili tako raznolikost živali.

"Spoznal sem, da obstaja le ena dobra razlaga zanj: škodljive alge cvetijo, " pravi Pyenson. Kot je skupaj s kolegi podrobno opisal v članku, objavljenem danes v Proceedings of the Royal Society B, lahko nenadni cvetovi mnogih vrst alg povzročijo visoke koncentracije strupov, ki hitro ubijejo velike rastlinojede morske sesalce, ko jih vdihnemo ali pojemo. Mesojede živali medtem umrejo, potem ko pojedo plen, na katerega so bile zapletene, kar povzroča odpoved organov.

Obstaja nešteto sodobnih primerov cvetenja alg ubijanje velikih morskih živali, vključno z nedavno rdečo plimovanje ob obali Floride, ki je povzročilo smrt več tisoč manatejev. Najbližji analog za odmrtje Cerro Ballena je morda incident iz leta 1987, v katerem je na Cape Codu izpustilo na desetine grbavih kitov, obdukcije mrtvih kitov pa so pokazale, da so ravno pojedli skušo z rdečimi strupi.

V sodobnem času lahko cvetenje alg sproži človekove dejavnosti (na primer gnojenje vode, ki se nanaša na gnojila), pa tudi naravni izpust mineralov, kot je železo, v vodo, ki hrani eksplozivno rast alg. Čilska obala v bližini Cerro Ballena je, kot se zgodi, polna železnih nahajališč, nenadni dež v sušnem območju pa jo lahko v odtok odnese v ocean.

Raziskovalci tega ne morejo dokončno dokazati, vendar se zdi, da je najverjetneje ta mehanizem odgovoren za bogastvo fosilov kitov, ki so jih našli med širjenjem avtoceste. Načrtujejo tudi nadaljevanje izkopavanja na tem območju z upanjem, da bodo morda našli dokaze o drugih množičnih nasedlih alg, ki bi se po prepričanju Pyenson-a verjetno zgodile drugje ob obali.

Upajo tudi, da bodo zgled. "V regiji obstaja velika industrija nezakonite trgovine s fosili, " pravi Pyenson. "Veliko tega, kar se trudi naša ekipa, je v očeh javnosti legitimirati znanstveno raziskovanje." Dodaja: "Fosili so neobnovljivi viri, in bolj ko jih lahko zaščitimo, bolj bomo lahko razumeli, kaj nam govorijo o preteklosti."

Znanstveniki rešujejo skrivnost devet milijonov let starega množičnega kita