https://frosthead.com

Teadlased lahendavad üheksa miljonit aastat vana massvaala suremise mõistatuse

Mõni aeg kuni kuus kuni üheksa miljonit aastat tagasi vaikses Vaikse ookeani lõunaosas Lõuna-Ameerika rannikul tappis miski vaalu. Neid on palju.

Seotud sisu

  • Öö muuseumis koos Smithsoniani Laser-kauboidega
  • Kuidas kaks laseriga kauboid päeva päästsid

Hukkus vähemalt kolmkümmend vaalavaala, nende keha pesti loodemudale ja maeti aja jooksul maha. Samuti hukkusid nüüdseks väljasurnud spermavaalaliigid ja kreeklasetaoline vaal, koos hüljeste, hariliku kalastiku, kondiga kala ja veeloomadega. Need massilise jaotamisena tuntud surmad näisid toimuvat ikka ja jälle, loomad maeti setetesse iga episoodi vahele.

Ajastud möödusid. Maa alla peidetud luustikud kivistusid järk-järgult. Geoloogiline subduktsioon lükkas sette umbes 130 jalga ülespoole, tõstes mudakorterid ja muutes need kuivaks maaks, mida praegu tuntakse Tšiili Atacama kõrbes.

Seejärel otsustas 2011. aasta oktoobris fossiilirikkaks peetud piirkonnas toimuva paleontoloogilise ekspeditsiooni viimastel hetkedel Smithsoni teadlane Nick Pyenson vaadelda setteid, mida paljastanud Pan-Ameerika maantee laienemine kahelt rajalt neljale otse rannikul. Komistades surmade kohta tõendusmaterjali, hämmastasid teda ja ta kolleege nähtu - kümned täielikud iidsed vaalafossiilid koos mitme teise liigi fossiilidega, sealhulgas äärmiselt haruldaste iidsete delfiiniliikidega, mida oli vaid mõni kord leitud varem.

"Vähemalt kümme erinevat liiki mereloomi, kes korduvad neljas erinevas kihis, " räägib Pyenson. "See palus selgitust."

Probleem: teed laiendatakse kahe kuu jooksul ja fossiilid tuli viivitamatult eemaldada.

See on muidugi paleontoloogiliste uuringute peamine eitavus. Fossiili võtmisel selle kohalt kustutatakse selle geoloogiline kontekst, mida peamised näpunäited Pyenson ja teised uurijad said kasutada, et välja mõelda, mis nende kõigi surma põhjustas.

3D_scanning_tent_CerroBallena.jpg Adam Metallo ja Vince Rossi kasutavad suure eraldusvõimega laserskannerit, et vaalafossiil säiliks digitaalselt tema algses geoloogilises kontekstis. (Pilt Smithsoniani asutuse kaudu)

Lahendus: laserid. Varsti pärast avastust naasis Pyenson saidile koos Vince Rossi ja Adam Metalloga Smithsoni digiteerimisprogrammi büroost. Nädala aja jooksul kasutasid nad laseriga töötavaid digiteerimismeetodeid saidi ja selle fossiilide digitaalse 3D-renderduse loomiseks äärmiselt detailselt.

Nende digitaalsete renderduste abil said Pyenson ja teised teadlased vabal ajal kontrollida fossiile nende algses kontekstis, isegi pärast nende eemaldamist. Vaalade digitaalseid mudeleid sai ka teiste teadlastega elektrooniliselt jagada ja teadlased tegid need lõpuks avalikkusele kättesaadavaks (allpool: baleenvaala fossiil) koos nende mõõtmete andmekogumitega, mis võimaldavad kõigil neid printida mis tahes skaalal.

Järgmise paari aasta jooksul kasutasid Pyenson, Tšiili Universidad Carolina Gustein ja teised Pyensoni loodusloomuuseumi labori liikmed saidi müsteeriumi uurimiseks digitaalseid mudeleid ja originaalseid fossiile Cerro Ballena (hispaania keeles vaalamägi) ). Ümbritsevate setete analüüs näitas, et nad olid osa loodete tasasest keskkonnast ja fossiilid - lai segu nii erinevate liikide täiskasvanud kui ka noorkaladest - ladestusid umbes 16 000 aasta jooksul neljas eraldiseisvas kihis.

Intrigeerivalt näitasid fossiilide positsioonid, et neid ei olnud kohas ise tapetud. "Baleenvaaladel oli enamasti kõht üles ja vaaladel on kõht tavaliselt ainult siis, kui nad jõuavad kusagile surnuks, " räägib Pyenson. "See on surnuaed, see pole mõrvapaik - mõrv toimus mujal."

Tema ja kolleegid uurisid võimalikke seletusi - tsunami või viirust -, kuid need ei sobinud andmetega. Puudusid geoloogilised tõendid võimsa tsunami kohta, näiteks liivamaardlad seal, kus nad ei tohiks olla, ja fossiilid olid suurepärases seisukorras, suhteliselt terved. Viirused ja muud patogeenid kipuvad olema liigispetsiifilised, mistõttu on ebatõenäoline, et nad tapavad sellist loomade mitmekesisust.

"Mõistsin, et sellel on ainult üks hea seletus: kahjulik vetikate õitsemine, " räägib Pyenson. Nagu ta ja tema kolleegid täpsustavad täna ajakirjas Proceedings of the Royal Society B avaldatud artiklis, võib mitut tüüpi vetikate äkiline õitsemine tekitada suurtes kontsentratsioonides toksiine, mis tapavad kiiresti suured taimtoidulised mereimetajad, kui nad neid sisse hingavad või söövad. Lihasööjad loomad surevad vahepeal pärast nendega nööritud saagiks söömist, põhjustades elundi rikke.

Vetikate õitsemise kohta on lugematu arv tänapäevaseid näiteid suurte mereloomade tapmine, sealhulgas hiljutine punane tõusulaine Florida ranniku lähedal, mis põhjustas tuhandete lamantide surma. Cerro Ballena surma lähim analoog võib olla 1987. aasta juhtum, kus kümned küürvaalad pesid Codi neeme kaldal ja surnud vaalade lahkamised näitasid, et nad olid lihtsalt söönud makrelli tihedalt koos punase loodetoksiinidega.

Kaasajal võib vetikate õitsemist põhjustada inimtegevus (näiteks väetisega veega varutud vesi), aga ka mineraalide, näiteks raua, loodusliku vette laskmise kaudu, mis toidab vetikate plahvatuslikku kasvu. Cerro Ballena lähedal asuv Tšiili rannik on nagu rauamaardlaid täis ja äkiline vihm võib kuivas piirkonnas vihmavee kaudu ookeani viia.

Teadlased ei suuda seda lõplikult tõestada, kuid tõenäoliselt näib, et see mehhanism põhjustab maantee laiendamisel leitud vaalafossiilide halastust. Samuti plaanivad nad selles piirkonnas kaevamist jätkata, lootuses leida potentsiaalseid tõendeid muude vetikatest põhjustatud massiliste kihistuste kohta, mis Pyensoni arvates juhtusid tõenäoliselt mujal rannikualal.

Samuti loodavad nad olla eeskujuks. "Selles piirkonnas on suur ebaseadusliku fossiilikaubanduse tööstus, " ütleb Pyenson. "Suur osa sellest, mida meie meeskond üritab teha, on teadusuuringute seadustamine", avalikkuse silmis. Ta lisab: "Fossiilid on taastumatud ressursid ja mida rohkem suudame neid kaitsta, seda rohkem saame aru, mida nad meile minevikust räägivad."

Teadlased lahendavad üheksa miljonit aastat vana massvaala suremise mõistatuse