https://frosthead.com

Školjke drevnih ostrige su prozori prošlosti


Povezani sadržaj

  • Koliko su bile kamenice u Chesapeakeu prije kolonizacije?
Ovaj članak je iz časopisa Hakai, internetske publikacije o znanosti i društvu u obalnim ekosustavima. Pročitajte više ovakvih priča na hakaimagazine.com.

Stephen Durham ignorira hladnu vodu koja mu ulazi u planinarske cipele dok ulazi u plitki, boćati potok koji se probijao kroz slanu močvaru u Madisonu, Connecticut. Svakim korakom granate mu puknu pod nogama i on osuđuje još nekoliko kamenica na ranu smrt. Ispod tih žrtava posmrtni ostaci njihovih predaka leže u zaseoku. Manje od metra niže, mogli bi biti stari stotine godina - artefakti vremena prije modernog vođenja evidencije. Kao i tisuće kamenčića od Rosette veličine sapuna, školjke mogu otkriti tragove prošlosti - ako znate što tražite.

Durham, koji ima ošišanu bradu i šešir iz restorana s morskom hranom, nova je vrsta slehte. On je jedan od prvih svjetskih učenika obučenih za konzervatorsku paleobiologiju, mlado polje koje primjenjuje paleontološku vještinu postavljenu za suvremene izazove očuvanja dekodiranjem životinjskih i biljnih ostataka. Istraživanje pod vodstvom The Nature Conservancy pokazuje da se na globalnoj razini populacija kamenica smanjila za 85 posto u posljednjih 130 godina. Podaci koje Durham može prikupiti iz starih školjki ostrige ( Crassostrea virginica ) u ovom malom močvari - poput slane vode kad su živjeli, koliko su velike i koliko brzo rasle i koliko su bile čvrsto skupljene - mogle bi pružiti vrijedan kontekst za napori na očuvanju i obnovi istočnih grebena kamenica danas. No ljudima koji su odgovorni za taj restauratorski posao trebat će uvjerljiva.

Jedan od prvih koraka u Durhamovom laboratorijskom procesu je širenje uzoraka na žičane mreže za čišćenje. Jedan od prvih koraka u Durhamovom laboratorijskom procesu je širenje uzoraka na žičane mreže za čišćenje. (Ljubaznošću Hakai / Geoff Giller)

Potok mora biti prazan prije nego što je Durham mogao ukopati se u blato s ugljikom i mirisom sumpora i prikupiti svoje uzorke. Ali u trenutku mrtve plime, voda i dalje struji oko njegovih gležnjeva. Nezadovoljan, Durham nastavlja sa svojim drugim zadatkom: istiskivanjem živih ostrige sa površine korita za usporedbu. U laboratoriju ga čeka dosta starinskih dagnji, pet sati vožnje.

Durham je zajedno sa svojim doktoratom Gregoryjem Dietlom iskopao tisuće školjaka istočnih kamenica s nalazišta u Louisiani, Carolinasu i Connecticutu u posljednjih nekoliko godina. U njegovom uredu na Paleontološkoj istraživačkoj instituciji u Cornellu, Sveučilište Cornell, u Ithaci, New York, gomile su se na policama i ladicama, neke su još uvijek prekrivene močvarnom muljom i zamotane u plastične vreće za prikupljanje, druge očišćene, razvrstane, uredno označene i uokvireno. Najmanja školjka duga je samo nekoliko milimetara; najveći su dulji od iPhonea. Školjke variraju u dobi; neke su relativno mlade stare nekoliko desetljeća do stoljeća, poput one iz potoka u Connecticutu, dok njegove najstarije školjke datiraju stotinama tisuća godina u pleistocen. Te starije školjke nisu ni iz modernih močvara: Durham i Dietl nalaze ih izložene duž zidova kanala, na mjestima gdje su nekoć postojale močvare kad su razine oceana bile veće. Često nalaze ove stare školjke netaknute, s obje polovice uspravne kao što bi bile kad bi ostrige bile žive, prije nego što su ih tisućljećima zakopali močvarni mulj.

Stephen Durham mjeri laboratorijsku školjku iz kamenica iz Južne Karoline u svom laboratoriju na Ithaci u New Yorku. Stephen Durham mjeri laboratorijsku školjku iz kamenica iz Južne Karoline u svom laboratoriju na Ithaci u New Yorku. (Ljubaznošću Hakai / Geoff Giller)

Nekoliko dana nakon povratka iz Connecticuta, u laboratoriju u hodniku, iz hodnika, Durham je uzeo uzorke stare 350.000 godina s mjesta u Južnoj Karolini, školjke su na žičanim mrežama narasle na sudoper. Nakon što je očistio svaki upakirani uzorak, češlja se kroz kolekciju i slaže pojedinačne školjke ostrige u parove, poput drevne slagalice. "Ta-da", kaže, držeći skup. S obje polovine može biti siguran da mjeri punu veličinu ostrige i da je živjela u blizini mjesta sakupljanja, a tamo ih nisu prali samo valovi ili plime.

Odatle, Durham kreće u pretvaranje starog kalcijevog karbonata u teške podatke. Odabere nekoliko školjki za analizu, pilje ih na pola, a zatim laserskim rezom presiječe površine kako bi izmjerio omjere elemenata poput magnezija, kalcija i barija. Odnos magnezija i kalcija mijenja se s temperaturom, pa on može zaključiti životni vijek kamenice promatrajući kroz koliko vrućih i hladnih sezona je proživio. Omjer barija i kalcija u ljusci blago se razlikuje od lokalne slanosti, što ukazuje na to koliko je bila slana voda u vrijeme kada je živjela ostrige.

U detritusu postoje čak i informacije da je oprao školjke. Dok odvaja komade školjke na žičane mreže, zveckaju poput razbijenog stakla. Odabere nevjerojatno malu školjku, ne mnogo veću od vešanja. " Boonea utisak ", izjavljuje: parazit ostrige . Njegova prisutnost i prisutnost ostalih školjki koje nisu ostrige u uzorku - sve od vrsta koje su i danas žive - otkriva više o okolišu iz kojeg su kamenice stigle. Na primjer, Boonea živi u užem rasponu slanosti od istočne ostrige, tako da drevni uzorak daje daljnje dokaze o tome koliko je slana voda bila svih tih godina na mjestu u Južnoj Karolini, odakle potječe ta posebna skupina školjki.

U svom laboratoriju, Stephen Durham koristi dijamantsku pilu kako bi prošao kroz školjku ostrige. U svom laboratoriju, Stephen Durham koristi dijamantsku pilu kako bi prošao kroz školjku ostrige. (Ljubaznošću Hakai / Geoff Giller)

Konzervacijska paleobiologija može pružiti nevjerojatno cjelovitu sliku o tome kako su ostrige ili drugi organizmi živjeli prije nego što su ljudi stigli na mjesto događaja. "Možemo reći upraviteljima kako je izgledala populacija kamenica u prošlosti", kaže Durham. Pitanje je sada: "Koje su stvari koje žele znati?"

Užasno u to pitanje postavlja se poteškoća o tome kako da informacije dođu u promet. Polje konzervacijske paleobiologije prvi put je nazvano 2002. godine, iako znanstvenici koriste njegove tehnike već nekoliko desetljeća; 2009. Dietl je pomogao organizirati prezentacije o tome na sastanku Geološkog društva Amerike. Nastavno polje sada ima članove diljem Amerike, Europe i Australije. A opseg posla proteže se i od kamenica: paleobiolozi za zaštitu su koristili pelud i tragove sjemena da bi utvrdili jesu li neke biljke Galapagos, na primjer, izvorno ili invazivno, te su proučavali fosilne koralje kako bi pokazali pomake u distribuciji kao odgovor na velike razmjere klimatske promjene. Ipak, mnogi menadžeri obnove još uvijek nisu svjesni terena - ili su skeptični.

Mnogi su "zaintrigirani, ali pomalo sumnjičavi" o paleobiološkim podacima, kaže Rowan Lockwood, profesor geologije i konzervativni paleobiolog s koledža Williama i Marije u Virginiji. "Ovo je novi izvor podataka za njih i mislim da nisu potpuno uvjereni." To mišljenje je odjeknulo rezultatima istraživanja koje je ispunilo oko 100 ljudi koji su radili na obnovi kamenica u Sjedinjenim Državama i objavili Durham i Dietl prošle godine.

Ostale vrste pronađene među starim školjkama kamenica, poput ove <i> Booneapressa </i> pružaju više detalja o prošlosti: na primjer, slanost vode u vrijeme kada su kamenice živjele. Ostale vrste pronađene među starim školjkama kamenica, poput ove Booneapressa, pružaju više detalja o prošlosti: na primjer, slanost vode u vrijeme kada su živele ostrige. (Ljubaznošću Hakai / Geoff Giller)

Neki misle da tajne drevnih školjaka imaju ograničenu vrijednost za planiranje današnjih nastojanja na obnovi. "U posljednjih 200 godina dogodilo se mnogo promjena u grebenima ostrige", kaže Philine zu Ermgassen, koja proučava usluge morskih ekosustava na Sveučilištu u Cambridgeu. "Zanemariti tu činjenicu bilo bi krajnje naivno." Važnije je, kaže, razumjeti trenutne uvjete.

Durham i Dietl tvrde da bi znanstvenici iz restauracije jednostavno trebali faktor paleobioloških podataka dati u svoje jednadžbe - zajedno s trenutnim uvjetima. Jedna od prednosti njihovih informacija je da to može pomoći izbjeći zamku "pomicanja polaznih linija". To je ideja da je svijet za vrijeme našeg života, ili u skorijoj prošlosti, naš model - ili početna crta - za to kako bi svijet trebao pogledati, čak i ako je taj svijet ili je već bio znatno degradiran.

"Ako postavljate ciljeve na temelju nečega što je već potpuno degradirano, možda ćete puno podcjenjivati", kaže Dietl. Ni on, pa ni najoptimističniji restauratori ostrige, ne očekuju da obalna crta ikada izgleda onako kako je to činila prije industrijske žetve i obalnog razvoja, desetkovao je populaciju. Ipak, ova vrsta povijesnih podataka može pomoći osigurati da su ciljevi obnove na odgovarajući način ambiciozni i dobro prilagođeni okolišnim uvjetima. "Možda biste ga mogli vratiti da bude bolji, ali nemate pojma, jer je vaša mjera uspjeha gledanje na greben koji je degradiran stoljećima."

Konzervatorska paleobiologija do sada je imala barem jedan uspjeh od kamenica. Na mjestu u blizini Florida Everglades-a, menadžeri obnove upotrijebili su paleobiološke podatke prikupljene 2007. i 2008. kako bi pomogli postaviti ciljeve za oporavak grebena i kako bi smislili kako obnoviti tok slatke vode na način koji bi najviše koristio kamenicama. Podaci, objašnjava Aswani Volety, koja je bila uključena u projekt i koja je sada profesor morskih znanosti specijalizirala se za biologiju školjkaša i obnavljanje staništa na Sveučilištu Sjeverne Karoline Wilmington, također su pokazali tim da kamenice nikad nisu bile prisutne u određenim uvalama, pa bi se pokušaj „vraćanja“ na ta područja mogao pokazati beskorisnim.

Oštri rub školjke ostrige može se procijeniti za različite elemente, poput magnezija i kalcija; omjeri mogu ukazivati ​​na to koliko je godina živjela ostrige. Oštri rub školjke ostrige može se procijeniti za različite elemente, poput magnezija i kalcija; omjeri mogu ukazivati ​​na to koliko je godina živjela ostrige. (Ljubaznošću Hakai / Geoff Giller)

Školjke iz Južne Karoline koje Durham pere i razvrstava u svom laboratoriju potječu iz vremena između ledenih doba kada je svijet u prosjeku bio za 1 do 2 ° C topliji nego danas. To znači da školjke mogu biti i posrednici u pogledu na to kako će izgledati kamenice u bliskoj budućnosti. Do sada, njegovi podaci govore da su ostrige u toplijim klimama manje i kraće žive. To mogu biti važni podaci za upravitelje obnove jer ciljevi obnove mogu uključivati ​​biomasu ostrige i mjerne podatke o dobi.

Paleobiološki podaci mogu također pomoći da se ispriča snažna priča o onome što je izgubljeno, što može stvoriti lokalnu podršku projektima obnove. Ljudi se vjerojatno neće boriti za nešto ako ne znaju da to postoji. Ali pokažite nekome dokaze o onome što su izgubili, kaže Dietl, i možda će reći: „Ja sam nešto izgubio. Možda bismo to trebali vratiti. "

U svom skučenom podrumskom laboratoriju, Durham još jednu školjku steže na pokretnu ruku i pojačava dijamantsku pilu. Oštrica viri poput zahrđalog prigušivača koji struga po betonu, dok polako prelazi stotine tisuća godina povijesti.

Kad je rez dovršen, on podiže školjku i pregledava sirovi rub, s mogućnošću mnogih slojeva.

Pročitajte više primorskih znanstvenih priča na hakaimagazine.com.

Školjke drevnih ostrige su prozori prošlosti