https://frosthead.com

Еволюционните тайни в ямата Messel

В средата на гора на около 20 минути от град Дармщат в централна Германия е извадена от ивица мина на половин миля. Днес храстовидните храсти покриват дъното, където пътеки с мръсотия се навиват покрай езерни дъждовни води, пълни с яркозелени водорасли. Зейнал 200 фута дълбок гювеч в залесената местност, Messel Pit на пръв поглед изглежда не си струва да се пази, няма значение, че е посетен, но от 1995 г. е обект на световното наследство на ЮНЕСКО, благодарение на поредица злощастни събития, които започват преди около 48 милиона години.

Светът беше много различно място тогава, през периода, известен на учените като еоцен. Нивата на въглероден диоксид в атмосферата бяха по-високи от днешните (поне засега), което произвежда парников ефект на високите температури. В Арктика гигантски крокодили са плували в топли води сред папратите. Тропическа гора покри Антарктида. Формите на континентите биха били най-вече разпознаваеми, въпреки че Индия все още беше на сблъсъка с Азия, който ще образува Хималаите. Морските нива бяха с около 150 фута по-високи от днешните, така че Европа не беше до голяма степен непрекъсната суша, а обширен архипелаг.

Мястото, което сега е заето от новия, забележително елегантен, бетонен и стъклен център за посетители на Messel Pit - който включва пътуване назад във времето през виртуален сондаж - беше в еоцена, близо до дълбоко езеро, което на върха си беше около две мили, Езерото се превърна в смъртен капан за безброй животни, а геохимията в съчетание с милиони години натрупване на растителни и минерални утайки ще запази до изумителна степен характеристиките на потъналите трупове.

Гниене на животински и растителен материал, заровен и изстискан под огромен натиск за милиони години добиви, всеки ученик знае, изкопаемо гориво, в случая предимно маслени шисти - слоеве от мек сив камък, импрегниран с масло. Тези находища привличали миньори от края на 1800 г. до 70-те години на миналия век, когато рудникът се е затворил и е бил забравен от всички, освен малка група хора, които са се наведели да извличат не горивото, а вкаменелостите.

Преди около 48 милиона години Меселската яма беше мястото на дълбоко езеро - около две мили в своя връх - където загинаха хиляди животни. С течение на времето пластове глина и мъртви водорасли запазили екземплярите като цветя, притиснати между страниците на книга. (Бертолд Щайнхилбер) Това са костенурки, които вероятно са били отровени, докато копулират. (Джонатан Блеър / Корбис) Еленски бръмбар показва цветовете си. (Бертолд Щайнхилбер) Изследовател изследва вкаменелостта на първоначален кон ( Eurohippus ), който е бил с размерите на модерен териер. (Бертолд Щайнхилбер) Изследовател, работещ върху вкаменелост на Titanomyrma giganteum, мравка, която растеше толкова голяма като колибри. (Бертолд Щайнхилбер) Вкаменелостта на хлебарка ( Blattodea ), дълга приблизително два инча. (Бертолд Щайнхилбер) Вкаменелостта на праисторически крокодил. Подобен екземпляр е открит от миньорите през 1875 г. (Бертолд Щайнхилбер)

Дума за невероятни находки се разпространява бързо. И освен може би разбираем пристъп на гражданска късогледство, когато местната власт обмисляше да превърне гигантската дупка в земята в сметище - предложение, на което палеонтолозите и други остро се противопоставяха в продължение на 20 години, преобладаващо през 1992 г. най-голямата изкопаема тропа по рода си. "Всички в палеонтологията на гръбначните животни познават Месел", казва палеонтологът от университета Джон Хопкинс Кен Роуз. „Наистина няма място в света, което да сравнява. Голяма част от това, което знаем от този период, е от там. "

Еоценът от 56 милиона до 34 милиона години е бил решаващ повратен момент в историята на живота на Земята, време, на което самите ние дължим значителен дълг, тъй като именно тогава бозайниците влязоха в своето и се развиха да заемат екологичните ниши, освободени от изчезването на динозаврите. В Месел яма скелетите на бозайниците са запазени непокътнати, често с очертания на козина и плът все още се виждат в заобикалящата скала. Примитивни опосуми, коне с размерите на лисици териери, преддверие, осем вида прилепи и примат, подобен на лемур, които биха могли да бъдат ранен клон на родословното дърво на човечеството - тези и много други вкаменелости предоставят оглед на далечните предци на видовете, които познаваме днес.

Докато палеонтолозите често се мръщят на перспективата на посетителите да тръпнат около копаенето си, Messel Pit, който се управлява от Научния институт на Сенкенберг във Франкфурт, е отворен за обществеността за екскурзоводско обслужване. Един есен ден следя геоложката Мари-Луиз Фрей от центъра за посетители на стойност 6, 5 милиона долара, открит през 2010 г., до дъното на ямата. Тя ме води от павираната пътека към нежния склон на наскоро затворен разкоп. Люспи от изсъхнали маслени шисти се разбиват под ботушите ми. Остър ъгъл разкрива, където палеонтолозите прорязват слоеве шисти с верижен трион, премахвайки големи блокове, преди внимателно да ги разкъсат, за да търсят скрити вкаменелости.

Краищата на разкопа наподобяват страниците на изгорена книга. И до днес масленият шисти е предимно вода. Докато изсъхва, обяснява Фрей на немски език, шистият масленик се превръща в люспест като филово тесто и в крайна сметка се разпада на прах. Опитвам се да си представя мястото, както беше преди, но въздухът от прохладата пада, завиващите листа, бученето на машини в близкия чакълен завод не ми помагат да се поставя в джунгла преди 48 милиона години.

Забелязвам някои подозрително кръгли камъчета и вдигам едно. Става въпрос за размера на пралин. " Das ist ein Koprolith ", казва ми Фрей ярко - "копролит", палеонтолог, говорят за парче фосилизиран поп. Тази вероятно е произведена от много голяма риба, тя казва: „Все още можете да кажете какво са яли, като ги изследвате.“ Следя Фрей по-далеч в ямата, нетърпелив да разбере как е станало това място.

По някое време преди около 50 милиона години подземната вода влезе в контакт с вена от разтопена скала. Парата с високо налягане изригна, образувайки кратер със стръмни страни. Докато водата проникваше, тя създава езеро, оформено повече като чаша за пиене, отколкото купа за супа. Всяко животно, което падна в, потъна бързо на дъното.

И все пак, това само по себе си не обяснява защо толкова много сухоземни бозайници - да не говорим за птици, прилепи и насекоми - загиват тук. Една от теориите е, че въглеродният диоксид периодично се издига от дълбоко под дъното на езерото, задушавайки животни близо до брега. Друга възможност е, че някои от летните цъфтящи водорасли са били токсични, отравящи животни, избрали грешното време и място, за да потушат жаждата си. Или може би по-малки животни са загинали наблизо и са били измити от малки наводнения или бързащи потоци.

Езерото беше толкова дълбоко, че кислородът не циркулира близо до дъното, което означаваше, че няма дънни хранилки наоколо, които да консумират мъртви и умиращи животни. Година след година водораслите, скапали повърхността на езерото, цъфтяха и умираха и така слоеве от фина глина и мъртви микроорганизми се стичаха на дъното. Всеки слой беше дебел като кичур коса. Минаха 250 години, за да се натрупа инч кал. В продължение на милиони и милиони години растенията и животните се запазват като цветя, притиснати между страниците на книга, а водораслите и други органични вещества се превръщат в маслени шисти.

Сред хилядите вкаменелости, които палеонтолозите са открили в Месел яма, са екземпляри, представляващи близо 45 различни вида бозайници. Тези находки са от решаващо значение за разбирането как еволюирали топлолюбиви същества. Бозайниците и динозаврите се появяват почти едновременно преди около 200 милиона години. Но динозаврите бяха толкова подходящи за средата, че изоставиха всякаква конкуренция. Бозайниците са живели на краищата, предимно мънички същества, които изкарват прехраната си, като се хранят с насекоми под прикритието на тъмнината. „Те просто се опитваха да не стоят настрана“, казва Томас Леман, палеонтолог на Научния институт в Сенкенберг. И така мина почти 150 милиона години.

След това в един миг всичко се промени, явно когато астероид или комета удари Земята преди 66 милиона години и драматично промени климата, в крайна сметка изтривайки гигантските влечуги. Разнообразието от видове, открити сред вкаменелостите на Messel Pit, разкрива, че бозайниците се втурнали да запълнят всяко празно екологично кътче и кранче, което могат да намерят. „Те наистина са опитали всичко - летене, скачане, бягане, обитаване на дървета, ядене на мравки“, казва Леман. „От гледна точка на еволюцията Месел е фантастична лаборатория, която да види какво би могъл да ни даде животът.“

Може да има, но в много случаи не. Най-завладяващите екземпляри на Месел могат да бъдат онези видове, които нямат живи роднини, въпреки че изглеждат страшно познати. В центъра за посетители децата се тълпят наоколо, за да гледат как консерватор, въоръжен с четки за зъби, зъбни кирки и скалпели, почиства слоеве маслени шисти далеч от изкопаеми изкопаеми само няколко седмици по-рано. За мен скелетът на Ailuravus macrurus изглежда като този на гигантска катерица. Дълъг е три фута, включително храстовата му опашка. В близост до ребрата черно петно ​​проследява вкаменелия храносмилателен тракт на съществото. Въпреки опашката си, Айлураус не е прародител на катерици. Това е еволюционна задънена улица; Айлуравус и всички негови роднини са изчезнали преди повече от 37 милиона години. Защо? Може би те стават жертва на климатичните промени, или по-добре адаптиран конкурент, или изчезват източници на храна, или просто лош късмет.

Приликата на Айлуравус с модерна катерица е пример за еволюционно сближаване. Като се има предвид достатъчно време, адаптациите могат да доведат до почти идентични решения - буйни опашки, да речем, или мощни задни крака, подобни на кенгуру - да изскочат при различни видове. „Това е все едно да използвате едни и същи Legos за изграждане на различни форми“, казва Lehmann.

И в ямата на Месел има форми за приспособяване. Изключително запазените вкаменелости предоставиха на палеонтолозите безпрецедентен поглед върху адаптивните стратегии - някои успешни, други не - приети от бозайници за хранене, движение и дори размножаване. Например, съдържанието на мъничкия праисторически конски стомах - вкаменели листа и гроздови семки - показва, че животното не е грейзер, а браузър, яде това, което е намерило на горския под. Палеонтолозите са открили и осем фосилизирани екземпляри от бременни кобили, всеки от които носи по едно жребче. Това откритие предполага, че ранните коне вече са възприели поведението на стадото, тъй като съвместните грижи биха били най-добрият начин да се гарантира оцеляването на малък брой потомство.

Подобни находки правят мястото да се чувства по-малко като гробище, отколкото капсула от време, обхващаща екосистема на 48 милиона години. „Това не е само палеонтология, а биология“, казва Йенс Лоренц Францен, пенсиониран палеонтолог, работил в Научния институт в Сенкенберг и помогнал да се разкопаят някои от най-забележителните находки на Месел. „Можем да реконструираме живия свят от тази епоха.“

Еволюционните тайни в ямата Messel