For over 150 år siden gjorde geolog Sir William Dawson en forbløffende opdagelse i Joggins Cliffs langs bredden af Nova Scotias Bay of Fundy. Inden i de lithificerede rester af en kæmpe trælignende bregne var knoglerne på et lille, 310 millioner år gammelt dyr.
Dette dyr var i modsætning til noget andet set hidtil. Det var i stand til at vove sig, hvor intet hvirveldyr (tilbage-udbenet) dyr havde vovet sig før, dybt ned i lycopsidskoven, væk fra vandkanten. Det hele var takket være en evolutionær innovation: fostervand.
Selvom dyr tidligere havde vovet sig på land i den tidligere Devoniske periode, behøver dyr med et fostervand ikke - såsom moderne krybdyr, fugle og ja, endda pattedyr - ikke at vende tilbage til vandet for at formere sig, som moderne amfibier stadig gør. Fostervandet er et selvforsynet dam, hvor embryoet og al dets mad og affald opbevares omgivet af en beskyttende, udtørringsbestandig skal.
I denne illustration fra 'Air-Breathers of the Coal Period' af John William Dawson er Hylonomus Lyelli repræsenteret som springende i jagt efter et insekt. (Dawson Brothers) Denne nye slags dyr, som Dawson ville navngive Hylonomus lyelli, forbliver den tidligste amniote i fossilrekorden. Siden da er mange andre dyr, nogle mærkelige og nogle kendte, blevet føjet til listen over opdagelser ved Joggins Cliffs ved Fundy Bay. Disse inkluderer mikrosaurer, temnospondyler og Dendrerpeton acadianum .
I 2008 blev Joggins Fossil Cliffs udnævnt til UNESCOs verdensarvsliste. Og klipperne er ikke ophørt med at dele deres hemmeligheder - hver kolossal tidevandscyklus eroderer og afslører mere af det gamle økosystem, der engang trivedes på sin tidligere ækvatoriske placering.
Ancient Fern Records
Den første opdagelse af Joggins 'paleontologiske betydning fandt sted i 1842, da den britiske geolog Sir Charles Lyell rejste til Nova Scotia. Ti år senere studerede Lyell og den lokale geolog Sir William Dawson sammen lagene af de 310 millioner år gamle klipper. Inden i klipperne stod ligene af kæmpe træer, frosne i tiden. Imidlertid er disse træer i modsætning til i skoven i dag. Snarere var de gamle, gigantiske bregner, der ville have tårnet 20 til 30 meter over skovbunden.
Disse bregner er det, der især gør Joggins kritiske for vores forståelse af den tidlige udvikling af tetrapod. Det skyldes, at når de døde, blev deres bløde indre kerner råtnet væk og efterlod deres faste ydre bark og et hult indre. Det er inden for disse udhulede stubbe, at dyrerester blev fanget og beskyttet i over 300 millioner år, og hvor vi finder dem i dag.
Nye opdagelser
Betydelige fossile fund ved Joggins er få og langt imellem. Men det er det enestående potentiale ved den næste store opdagelse, der får mig til at vende tilbage til stedet år efter år. Og vi har måske nu den bedste chance for den næste store opdagelse.
Efter en 15-årig samarbejdsindsats mellem Nova Scotia-museet, Saint Mary's University, den Nova Scotianske geolog John Calder, Joggins Fossil Institute og Joggins oprindelige Brian Hebert, en ny samling af gigantiske fossiltræer - der repræsenterer den største samling samlet siden stedet blev opdaget - er klar til friske øjne.
Trælignende bregner blev udhulet, da de døde, og gamle dyr kravlede inde, hvor de blev konserveret i hundreder af millioner af år. (Hillary Maddin, forfatter forudsat) I løbet af det næste antal år afslører omhyggelig manuel forberedelse små nye knogler, en efter en. Det, der gør det nyopdagede materiale så specielt, er, at det blev samlet fra lag lavere i Joggins-afsnittet end noget tidligere materiale. Fossilerne inden for bliver nye tidligste registreringer af dyr, som vi genkender som medlemmer af grupper af dyr, der stadig lever i dag - amfibier, krybdyr og pattedyr - og mange, der nu er uddøde. Vi vil for første gang se, hvordan disse trailblazers så ud, og hvor mange forskellige slags der var til stede i denne tidlige fase af tetrapod-evolutionen.
Tetrapod Evolution
Disse dyr vil lære os mange nye ting om en af de vigtigste faser i tetrapodudviklingen: oprettelsen af de første landlige, hvirveldyrssamfund. Vi vil analysere deres anatomi og gennem sammenligning med levende dyr lære om, hvad disse dyr kan have gjort, da de levede.
For eksempel kan vi undersøge tilstanden på deres tænder for at lære, hvad de måtte have spist. Med eksplosionen af landplanter på det tidspunkt kan vi se, hvor lang tid det tog, før dyr blev urteagtige, og hvordan deres strategier kan være ens eller alternativt helt forskellige end de moderne planteetere.
Vi kan også undersøge deres knogler for at lære om, hvilke slags aktiviteter de udførte i disse nye miljøer. Vi ser beviser på lidt yngre kulstofholdige lokaliteter om, at dyr allerede var begyndt at diversificere økologisk. Vi ser de første gravende dyr og nogle muligvis arboreale dyr (dyr, der tilbringer det meste af deres liv bor i træer).
Var dyrene hos Joggins allerede i gang med disse ting? I så fald ville vi lære, at det tog relativt lidt tid for dyr at udnytte de mange aspekter af deres nye miljø. Hvis ikke, ja, da ser det ud som om det tog nogen tid for disse trailblazers at få deres fodfæste i det jordiske område.
Fossiliferous beach at Joggins Fossil Cliffs, Nova Scotia, Canada. (Shutterstock) Sammen vil disse opdagelser og nye analyser revidere vores forståelse af den kulstofholdige periode. Vi tænker ikke længere på det som en kedelig, stillestående sump fyldt med uspecialiserede væsener.
Et nyt billede dukker nu op, et af et dynamisk miljø, der hurtigt fyldtes med dyr med mange nye tilpasninger og evner.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Hillary Maddin, vertebrate-paleontolog, adjunkt ved Carleton University
