For en gang imellem for seks og ni millioner år siden, i en strækning af Stillehavet lige ved Sydamerika, blev der ved at dræbe hvaler. Mange af dem.
Relateret indhold
- En aften på museet med Smithsonian's Laser Cowboys
- Sådan reddede to laser-cowboys dagen
Mindst tredive balehval døde, deres kroppe vasket på en tidevandskræv og begravet over tid. Arter af sædhval og en hvalrosselignende hval, begge nu uddøde, døde også sammen med sæler, billfishes, benfisk og vanddyr. Disse afstødninger, kendt som massestrengninger, syntes at være sket igen og igen med dyrene begravet i sediment mellem hver episode.
Epoker gik forbi. Skeletterne, skjult under jorden, fossileres gradvist. Geologisk subduktion skubbede sedimentet opad med ca. 130 meter, løftede mudderlejlighederne og omdannede dem til tørt land i det, der nu er kendt som Chiles Atacama-ørken.
I oktober 2011, i de sidste øjeblikke af en paleontologisk ekspedition i den fossilrige region, besluttede Smithsonian-forsker Nick Pyenson derefter at se på sedimenterne, der blev udsat for udvidelsen af den panamerikanske motorvej fra to baner til fire lige i nærheden af kyst. Han og hans kolleger, der snublede over bevis for dødsfaldene, blev forbløffet over det, de så - snesevis af komplette, gamle hvalfossiler sammen med dem fra flere andre arter, herunder en ekstremt sjælden gammel delfinart, der kun var blevet fundet en håndfuld gange tidligere.
"Mindst ti forskellige slags havdyr, der gentager sig i fire forskellige lag, " siger Pyenson. "Det bad om en forklaring."
Problemet: Vejen ville blive udvidet inden for to måneder, og fossilerne måtte fjernes øjeblikkeligt.
Dette er selvfølgelig et stort no-no i paleontologisk forskning. Ved at tage et fossil fra sit sted sletter dets geologiske kontekst, kunne den vigtigste ledetråd Pyenson og andre forskere bruge til at finde ud af, hvad der forårsagede alle disse dødsfald i første omgang.
Adam Metallo og Vince Rossi bruger en højopløsnings-laserskanner til digitalt at bevare et hvalfossil i sin oprindelige geologiske kontekst. (Billede via Smithsonian Institution) Løsningen: lasere. Kort efter opdagelsen vendte Pyenson tilbage til stedet med Vince Rossi og Adam Metallo fra Smithsonian Digitaliseringsprogramkontoret. Inden for en uges tid brugte de laserdrevne digitaliseringsmetoder til at skabe digitale 3D-gengivelser af webstedet og dets fossiler i ekstreme detaljer.
Med disse digitale gengivelser kunne Pyenson og andre forskere inspicere fossilerne i deres oprindelige kontekst på deres fritid, selv efter at de var blevet fjernet. Digitale modeller af hvaler kunne også deles elektronisk med andre videnskabsfolk, og forskerne gjorde dem til sidst offentligt tilgængelige (nedenfor: en balehvalfossil) sammen med et datasæt af deres dimensioner, der giver enhver mulighed for at udskrive dem i enhver skala.
I løbet af de næste par år brugte Pyenson, Carolina Gustein fra Universidad de Chile og andre medlemmer af Pyensons laboratorium for naturhistorisk museum de digitale modeller og de originale fossiler til at undersøge mysteriet ved stedet, kaldet Cerro Ballena (spansk for "hvalbakke" ). Analyse af de omgivende sedimenter viste, at de havde været en del af et tidevandsfladt miljø, og fossilerne - en bred blanding af både voksne og unge af forskellige arter - blev deponeret i fire forskellige lag i løbet af omkring 16.000 år.
Spændende antydede fossilernes positioner, at de ikke var blevet dræbt på selve stedet. "Balehvalerne var for det meste mave-up, og hvaler er generelt kun mave-up, hvis de ankommer til et sted dødt, " siger Pyenson. "Dette er en kirkegård, det er ikke et mordsted - mordet skete et andet sted."
Han og kolleger undersøgte mulige forklaringer - en tsunami eller en virus - men de stemte ikke overens med dataene. Der var ingen geologiske bevis for en kraftig tsunami, såsom sandaflejringer, hvor de ikke skulle være, og fossilerne var i fremragende stand, relativt intakte. Vira og andre patogener har en tendens til at være artsspecifikke, hvilket gør det usandsynligt, at de dræber en sådan mangfoldighed af dyr.
"Jeg indså, at der kun er en god forklaring på det: skadelige algeopblomstringer, " siger Pyenson. Som han og kollegerne detaljerede i en artikel offentliggjort i dag i Proceedings of the Royal Society B, kan pludselige blomster af mange typer alger producere høje koncentrationer af toksiner, der hurtigt dræber store urteagtige havpattedyr, når de inhalerer eller spiser dem. Kødædende dyr dør i mellemtiden efter at have spist bytte, der blev snøret med dem, hvilket forårsager organsvigt.
Der er utallige moderne eksempler på algeopblomstringer dræbte store havdyr, herunder et nyligt rødvande ud for Floridas kyst, der førte til tusinder af manates død. Den nærmeste analog til Cerro Ballena dør ud kan være en hændelse fra 1987, hvor snesevis af pukkelhvaler skyllede i land på Cape Cod, og obduktioner af døde hvaler viste, at de lige havde spist makrel tæt med røde tidevandstoksiner.
I moderne tid kan algeopblomstringer udløses af menneskelige aktiviteter (f.eks. Afstrømning af gødningsløst vand), men også ved den naturlige udledning af mineraler såsom jern i vand, der fører den eksplosive vækst af alger. Den chilenske kyst i nærheden af Cerro Ballena er, som det er tilfældet, fyldt med jernaflejringer, og pludselig regn i det tørre område kan føre det ud i havet via afstrømning.
Forskerne kan ikke bevise det bestemt, men det ser ud til, at denne mekanisme er ansvarlig for dusøren i hvalfossiler, der blev fundet under udvidelsen af motorvejen. De planlægger også at fortsætte udgravningen i området med håb om potentielt at finde bevis for andre algedrevne massestrenginger, som Pyenson mener, sandsynligvis skete et andet sted langs kysten.
De håber også at være et eksempel. "Der er en stor industri med ulovlig fossilhandel i regionen, " siger Pyenson. "Meget af det, vores team prøver på, er at legitimere videnskabelig forskning" i offentlighedens øjne. Han tilføjer, "Fossiler er ikke-vedvarende ressourcer, og jo mere vi kan beskytte dem, jo mere kan vi forstå, hvad de fortæller os om fortiden."
