https://frosthead.com

Evolucijske tajne unutar Messel Pit

Usred šume, oko 20 minuta od grada Darmstadta, u središnjoj Njemačkoj, nalazi se izbačena rudarska traka široka pola milje. Danas obrasli grmovi prekrivaju dno, gdje se stazama prljavštine vijugaju pored ribnjaka kišnice ispunjenih jarkozelenim algama. Zimski provalija duboka 200 stopa u šumovitoj prirodi, Messel Pit na prvi pogled se ne čini vrijednim očuvanja, nema veze s posjetom, ali od 1995. godine je mjesto Unescove svjetske baštine, zahvaljujući nizu nesretnih događaja koji počinju prije nekih 48 milijuna godina.

Svijet je tada bio vrlo različito mjesto, u razdoblju koje je znanstvenicima poznato kao eocen. Razine ugljičnog dioksida u atmosferi bile su veće nego danas (barem, za sada), proizvodeći staklenički učinak velike temperature. Na Arktiku su divni krokodili plivali u toplim vodama među paprati. Tropska prašuma prekrila je Antarktiku. Oblici kontinenata bili bi većinom prepoznatljivi, iako je Indija još uvijek bila na putu sudara s Azijom koja bi činila Himalaju. Razina mora bila je oko 150 stopa viša nego danas, tako da Europa nije bila neprekidno kopno već ogroman arhipelag.

Mjesto sada zauzeto novim, upadljivo uglađenim, betonskim i staklenim centrom za posjetitelje Messel Pit - koji uključuje putovanje u prošlost kroz virtualnu bušotinu - bilo je u eocenu, u blizini dubokog jezera koje je na vrhuncu bilo oko dvije milje, Jezero je postalo zamka smrti za bezbroj životinja, a geokemija će zajedno s milijunima godina gomilanja biljnih i mineralnih sedimenata sačuvati obilježja potopljenih leševa do zapanjujuće razine.

Propadanje životinjskog i biljnog materijala zakopano je i stisnuto pod ogromnim pritiskom tijekom milijunskog i godišnjeg prinosa, zna svako školsko dijete, fosilno gorivo, u ovom slučaju prvenstveno ulje iz škriljaca - slojevi mekog sivog kamena prepojenih uljem. Ta su nalazišta privlačila rudare od kraja 1800-ih do 1970-ih, kada se rudnik na otvorenom zatvarao i zaboravio ga je sve, osim male skupine ljudi koji su se trudili da vade ne gorivo, već fosile.

Prije otprilike 48 milijuna godina, Messekova jama bila je mjesto dubokog jezera - nekih dvije milje preko puta njenog vrhunca - u kojem su nestale tisuće životinja. Vremenom su slojevi gline i mrtvih algi sačuvali uzorke poput cvijeća utisnutih između stranica knjige. (Berthold Steinhilber) To su kornjače koje su se vjerojatno otrovale tijekom gomilanja. (Jonathan Blair / Corbis) Buba jelena pokazuje svoje boje. (Berthold Steinhilber) Istraživač ispituje fosile prvobitnog konja ( Eurohippus ) koji je otprilike veličine modernog terijera. (Berthold Steinhilber) Istraživač koji radi na fosilu Titanomyrma giganteum, mravu koji je narastao kao kolibri. (Berthold Steinhilber) Fosil žohara ( Blattodea ), dugačak oko dva inča. (Berthold Steinhilber) Fosil prapovijesnog krokodila. Sličan primjerak rudari su otkrili 1875. (Berthold Steinhilber)

Riječ nevjerojatnih nalaza brzo se širi. A osim možda razumljivog skupa građanske kratkovidnosti kada je lokalna vlada razmotrila pretvaranje džinovske rupe u zemlju u deponiju smeća - prijedlog kojem su se paleontolozi i drugi žestoko protivili 20 godina, koji su prevladavali 1992. godine - mjesto je cijenjeno kao najveća fosilna vrsta ove vrste. "Svi paleontologija kralježnjaka poznaju Messela", kaže Kenon Rose sa paleontologa sa Sveučilišta Johns Hopkins. "Doista ne postoji mjesto na svijetu koje se uspoređuje. Odatle je velik dio onoga što znamo iz tog vremenskog razdoblja. "

Eocen, od prije 56 milijuna do 34 milijuna godina, bio je presudna prekretnica u povijesti života na Zemlji, doba kojem i sami dugujemo znatan dug, jer su tada sisavci došli u svoje i evoluirali da bi zauzeli ekološku niše ispražnjene izumiranjem dinosaura. Na Messel Pit-u su korovi sisavaca sačuvani netaknuti, često sa obrisima krzna i mesa još uvijek vidljivim u okolnoj stijeni. Primitivni opossumi, konji veličine fox terijera, anteatri, osam vrsta šišmiša i primat sličan lemuru koji bi mogli biti rana grana obiteljskog stabla čovječanstva - ovi i mnogi drugi fosili pružaju tragove dalekih predaka vrsta koje danas poznajemo.

Dok se paleontolozi često mršte zbog mogućnosti da posjetitelji tutnjaju oko svojih kopa, Messel Pit, kojim upravlja Istraživački institut Senckenberg iz Frankfurta, otvoren je za vodene ture. Jednog dana jeseni pratim geologicu Marie-Luise Frey iz centra za posjetitelje vrijednog 6, 5 milijuna dolara, otvorenog 2010. godine, na dno jame. Vodi me s asfaltirane staze na blagu padinu nedavno zatvorenog iskopa. Pahuljice osušenih škriljaca škripe pod mojim čizmama. Oštar kut otkriva gdje paleontolozi sjeku slojeve škriljevca motornom pilom, uklanjajući velike blokove prije nego što ih pažljivo izvade kako bi potražili skrivene fosile.

Rubovi iskopa nalikuju stranicama spaljene knjige. I danas je uljni škriljac uglavnom voda. Kako se suši, Frey objašnjava na njemačkom, uljni se škriljac pretvori u pahuljasto poput filo tijesta i na kraju se raspadne u prah. Pokušavam zamisliti mjesto kakvo je bilo prije, ali hladan pad zraka, okretno lišće, tutnjava strojeva u obližnjoj šljunčanoj tvornici ne pomažu mi da se smjestim u džunglu prije 48 milijuna godina.

Primjećujem sumnjivo okrugle šljunak i pokupim jedan. Radi se o veličini praline. " Das ist ein Koprolith ", vedro mi govori Frey - paleontolog koji govori o "koprolitu", govori za komadić fosiliziranog struka. Ovu je vjerojatno proizvela jako velika riba. Ona kaže: "Još uvijek možete reći što su jeli ispitujući ih." Pratim Freya dalje u jamu, željan shvatiti kako to mjesto nastaje.

U nekom trenutku prije otprilike 50 milijuna godina, podzemna voda je došla u dodir s venom rastopljene stijene. Para visokog pritiska je eruptirala, tvoreći krater sa strmim stranama. Kako je voda prodirala, stvorilo je jezero u obliku čaše za piće nego zdjele za juhu. Svaka životinja koja je pala u trenutku potonula je na dno.

Ipak, to samo po sebi ne objašnjava zašto je toliko kopnanih sisara - a da ne spominjemo ptice, šišmiša i insekata - ovdje propalo. Jedna teorija je da se ugljični dioksid periodično dizao duboko ispod dna jezera, gušivši životinje u blizini obale. Druga je mogućnost da su neki od ljetnih cvjetova algi bili toksični, otrovali su životinje koje su izabrale pogrešno vrijeme i mjesto kako bi utažile žeđ. Ili su možda manje životinje uginule u blizini i bile su isprane malim poplavama ili brzim potocima.

Jezero je bilo tako duboko da kisik nije cirkulirao u blizini dna, što je značilo da na dnu nije bilo dotoka koji bi mogli konzumirati mrtve i umiruće životinje. Iz godine u godinu, alge koje su površinom jezera procvjetale i uginule, pa su se slojevi fine gline i mrtvih mikroorganizama spustili na dno. Svaki je sloj bio debeo kao pramen kose. Bilo je potrebno 250 godina da stvori centimetar blata. Tijekom milijuna i milijuna godina, biljke i životinje sačuvale su se poput cvijeća prešanih između stranica knjige, a alge i druga organska tvar pretvorili su se u uljni škriljac.

Među tisućama fosila koje su paleontolozi izvadili na Messel Pit-u su primjerci koji predstavljaju gotovo 45 različitih vrsta sisavaca. Ti nalazi su kritični za razumijevanje kako su se razvijala toplokrvna stvorenja. Sisari i dinosauri pojavili su se gotovo u isto vrijeme prije otprilike 200 milijuna godina. No dinosaurusi su se tako dobro uklopili u okoliš da su istisnuli bilo kakvu konkurenciju. Sisavci su živjeli na marginama, uglavnom sićušna bića koja su zarađivala za život jedući insekte pod plaštom tame. "Samo su pokušali izbjeći put", kaže Thomas Lehmann, paleontolog Instituta za istraživanje Senckenberga. I tako je prošlo gotovo 150 milijuna godina.

Tada se u trenu sve promijenilo, očito kada je asteroid ili kometa pogodio Zemlju prije 66 milijuna godina i dramatično promijenio klimu, na kraju obrisući divovske gmazove. Raznolikost vrsta pronađenih među fosilima Messel Pit-a otkriva da su sisari požurili da ispune svaki prazan ekološki čvor i bradu. „Doista su pokušali sve - leteći, skakati, trčati, boraviti na drveću, jesti mravlje“, kaže Lehmann. "S gledišta evolucije, Messel je fantastična laboratorija koja će vidjeti što bi nam život mogao dati."

Moglo bi biti, ali u mnogim slučajevima nije. Messelovi najfascinantniji primjerci mogu biti one vrste koje nemaju žive srodnike, iako izgledaju jezivo poznato. U centru za posjetitelje djeca se okupljaju kako bi promatrala kako konzervator naoružan četkicama za zube, zubnim rakovima i skalpelima čisti slojeve uljnih škriljaca dalje od fosila koji su pronađeni samo nekoliko tjedana ranije. Za mene, kostur Ailuravus macrurusa izgleda poput divovske vjeverice. Duga je tri metra, uključujući njezin gomoljasti rep. U blizini rebara crna mrlja prati trag fosiliziranog probavnog trakta. Unatoč svom repu, Ailuravus nije predak vjeverica. To je evolucijski ćorsokak; Ailuravus i svi njegovi rođaci su izumrli prije više od 37 milijuna godina. Zašto? Možda su postali žrtve klimatskih promjena, ili bolje prilagođeni natjecatelj, ili nestaju izvori hrane ili jednostavna loša sreća.

Ailuravusova sličnost s modernom vjevericom primjer je evolucijske konvergencije. S obzirom na dovoljno vremena, prilagodbe mogu dovesti do gotovo identičnih rješenja - bujnih repova, recimo, ili snažnih zadnjih nogu poput klokana - koji iskaču u različite vrste. "To je poput korištenja istog Legosa za izgradnju različitih oblika", kaže Lehmann.

A na Messekovoj jami postoje oblici obrasca. Izvrsno sačuvani fosili pružili su paleontolozima neviđeni uvid u prilagodljive strategije - neke uspješne, druge ne - koje su sisavci usvojili za hranjenje, kretanje, pa čak i reprodukciju. Na primjer, sadržaj malog prapovijesnog konjskog stomaka - fosilizirani listovi i sjemenke grožđa - ukazuju na to da životinja nije bila grejač, već pretraživač, jedući ono što je pronašla na šumskom dnu. Paleontolozi su također pronašli osam fosiliziranih primjeraka trudnih kobila, od kojih svaki nosi po jednog ždrijela. To otkriće sugerira da su rani konji već prihvatili stado ponašanja, jer bi zajednička skrb bila najbolji način da zajamči opstanak malog broja potomaka.

Takvi nalazi čine da se mjesto osjeća manje poput groblja nego vremenske kapsule koja obuhvaća 48-godišnji ekosustav. "To nije samo paleontologija, već i biologija", kaže Jens Lorenz Franzen, umirovljeni paleontolog koji je radio u istraživačkom institutu Senckenberg i pomogao u iskopavanju nekih Messelovih najznamenitijih nalaza. "Možemo rekonstruirati živi svijet tog doba."

Evolucijske tajne unutar Messel Pit