https://frosthead.com

Znanstvenici rješavaju misteriju odumiranja masovnih kitova prije devet milijuna godina

Prije nešto između šest i devet milijuna godina, na dijelu Tihog oceana tik uz Južnu Ameriku, nešto je ubijalo kitove. Puno njih.

Povezani sadržaj

  • Noć u muzeju sa Smithsonianovim laserskim kaubojima
  • Kako su dva laserska kauboja spasili dan

Umro je najmanje trideset kitova, tijela su im se oprala na plimnom blatnjavu i vremenom su zakopana. Poginule su i vrste kitova spermatozoida i kitova poput morža, obojica koji su sada izumrli, zajedno s tuljanima, lisicama, koštanim ribama i vodenim lenjovima. Činilo se da se ove odmori, poznati kao masovni pragovi, događaju iznova i iznova, s tim da su životinje pokopane u sedimentu između svake epizode.

Prošle su epohe. Kosturi, skriveni pod zemljom, postupno su se fosilizirali. Geološka subdukcija potisnula je sediment prema gore za oko 130 stopa, podižući stanove od blata i pretvarajući ih u suhu zemlju u onome što je danas poznato kao čileanska pustinja Atacama.

Zatim je u listopadu 2011., u posljednjim trenucima paleontološke ekspedicije u regiji koja je bogata fosilima, Smithsonian istraživač Nick Pyenson odlučio pogledati sedimente koji su izloženi širenjem Paneameričke autoceste s dvije trake na četiri desno u blizini obala. Naiđući na dokaze o smrti, on i njegove kolege bili su zapanjeni onim što su vidjeli - na desetine cjelovitih, drevnih fosila kitova, zajedno s onima nekoliko drugih vrsta, uključujući izuzetno rijetku drevnu vrstu dupina koja je pronađena tek nekoliko puta prethodno.

"Najmanje deset različitih morskih životinja, koje se ponavljaju u četiri različita sloja", kaže Pyenson. "Molila je za objašnjenje."

Problem: Put bi se proširio u roku od dva mjeseca, a fosile je trebalo odmah ukloniti.

To je, naravno, veliko ne-ne u paleontološkom istraživanju. Uzimanje fosila s njegovog mjesta briše njegov geološki kontekst, glavni trag koji bi Pyenson i drugi istraživači mogli upotrijebiti u pronalaženju uzroka svih tih slučajeva.

3D_scanning_tent_CerroBallena.jpg Adam Metallo i Vince Rossi koriste laserski skener visoke rezolucije kako bi digitalno sačuvali fosil kitova u izvornom geološkom kontekstu. (Slika putem Smithsonian Institution)

Rješenje: laseri. Ubrzo nakon otkrića, Pyenson se vratio na mjesto s Vinceom Rossijem i Adamom Metallom iz ureda za digitalizaciju Smithsonian. U roku od tjedan dana, koristili su laserski način digitalizacije za izradu digitalnih 3D prikaza web mjesta i njegovih fosila, s iznimnim detaljima.

Pomoću ovih digitalnih prikazivanja, Pyenson i drugi istraživači mogli su u slobodno vrijeme pregledavati fosile u njihovom izvornom kontekstu, čak i nakon što su ih uklonili. Digitalni modeli kitova mogli bi se elektronički dijeliti i s drugim znanstvenicima, a istraživači su ih na kraju učinili javno dostupnim (u nastavku: fosil kitova baleen), zajedno s nizom podataka o njihovim dimenzijama koji omogućuju svima da ih ispisuju u bilo kojem razmjeru.

Tijekom sljedećih nekoliko godina, Pyenson, Carolina Gustein iz Universidad de Čilea i drugi članovi laboratorija Penson's Natural History Museum koristili su digitalne modele i originalne fosile kako bi istražili misteriju mjesta, nazvanu Cerro Ballena (španjolski za "kitov brdo" ). Analiza okolnih sedimenata pokazala je da su bili dio plime i plime u okolišu, a fosili - široka mješavina odraslih i mladih različitih vrsta - taložena su u četiri različita sloja tokom oko 16.000 godina.

Intrigantno je da položaji fosila sugeriraju da nisu ubijeni na samom mjestu. "Kitovi su uglavnom bili trbušnjaci, a kitovi su uglavnom samo trbuhu ako dođu negdje mrtvi", kaže Pyenson. "Ovo je groblje, nije mjesto ubojstva - ubojstvo se dogodilo drugdje."

On i njegove kolege istražili su moguća objašnjenja - cunami ili virus - ali nisu odgovarali podacima. Nije bilo geoloških dokaza o snažnom cunamiju, poput naslaga pijeska tamo gdje ih ne bi trebalo biti, a fosili su bili u izvrsnom stanju, relativno netaknuti. Virusi i drugi patogeni obično su specifični za vrste, pa je malo vjerojatno da bi ubili takvu raznolikost životinja.

"Shvatio sam da postoji samo jedno dobro objašnjenje za to: štetno cvjetanje algi", kaže Pyenson. Kao što je on i njegove kolege detaljno napisao u članku objavljenom danas u Proceedings of the Royal Society B, iznenadni procvat mnogih vrsta algi može proizvesti visoku koncentraciju toksina koji brzo ubijaju velike biljojedične morske sisare kad ih udišu ili pojedu. U međuvremenu mesožderke umiru nakon što pojedu plijen s njima povezan zbog propadanja organa.

Postoji bezbroj modernih primjera cvjetanja algi ubijanje velikih morskih životinja, uključujući nedavnu crvenu plimu na obali Floride, koja je dovela do smrti tisuća manatea. Najbliži analog za odumiranje Cerro Ballena može biti incident iz 1987. u kojem su deseci grbavih kitova oprali kopno na Cape Codu, a obdukcije mrtvih kitova pokazale su da su upravo pojeli skušu gustu s toksinima crvene plime.

U moderno doba cvjetanje algi može biti potaknuto ljudskim aktivnostima (na primjer, otjecanjem vode gnojivom), ali i prirodnim ispuštanjem minerala poput željeza u vodu, koji hrani eksplozivni rast algi. Čileanska obala u blizini Cerro Ballena, kao što se događa, puna je željeznih naslaga, a nagle kiše u sušnoj regiji mogu je odnijeti u ocean preko otjecanja.

Istraživači to ne mogu definitivno dokazati, ali čini se da je ovaj mehanizam odgovoran za bogatstvo fosila kitova koji su pronađeni tijekom širenja autoceste. Oni također planiraju nastaviti iskopavanje na tom području, uz nadu da će potencijalno pronaći dokaze o drugim masovnim nasipima pod utjecajem algi, koji se, vjeruje Pyenson, vjerojatno dogodili drugdje uz obalu.

Nadaju se i primjeru. "U regiji postoji velika industrija ilegalne trgovine fosilima", kaže Pyenson. "Puno onoga što naš tim pokušava učiniti je legitimizirati znanstvena istraživanja" u očima javnosti. Dodaje: "Fosili su neobnovljivi resursi, a što ih više možemo zaštititi, to više možemo razumjeti što nam govore o prošlosti."

Znanstvenici rješavaju misteriju odumiranja masovnih kitova prije devet milijuna godina