https://frosthead.com

Saintis Menyelesaikan Misteri Paus Massa Sembilan-Million-Old-Old Die-Off

Sekali-kali antara enam dan sembilan juta tahun yang lalu, di perairan Lautan Pasifik hanya di Amerika Selatan, ada yang membunuh paus. Kebanyakan mereka.

Kandungan Terkait

  • Malam di Muzium dengan Cowboys Laser Smithsonian
  • Bagaimana Dua Koboi Laser Diselamatkan Hari Ini

Sekurang-kurangnya tiga paus balin mati, mayat mereka dibasuh ke permukaan air pasang surut dan dikebumikan dari masa ke masa. Spesies ikan paus sperma dan ikan paus seperti walrus, yang kini pupus, juga meninggal dunia, bersama dengan anjing laut, ubat-ubatan, ikan bony dan sloth akuatik. Kematian ini, yang dikenali sebagai penyepit jisim, kelihatan telah berlaku berulang-ulang, dengan haiwan-haiwan yang terkubur dalam sedimen di antara setiap episod.

Epochs berlalu. Kerangka, bawah tanah tersembunyi, secara beransur-ansur fosil. Subduksi geologi mendorong sedimen ke atas dengan jarak kira-kira 130 kaki, mengangkat flat lumpur dan mengubahnya menjadi tanah kering dengan apa yang kini dikenali sebagai Gurun Atacama Chile.

Kemudian, pada Oktober 2011, semasa muktamad ekspedisi paleontologi di kawasan kaya fosil, penyelidik Smithsonian, Nick Pyenson memutuskan untuk melihat sedimen yang terdedah oleh pelebaran Lebuhraya Pan-Amerika dari dua lorong ke empat tepat berhampiran pantai. Kesimpulannya, dia dan rakan-rakannya terkejut dengan apa yang mereka lihat-berpuluh-puluh fosil ikan paus yang lengkap, bersama-sama dengan beberapa spesies lain, termasuk spesies lumba-lumba purba yang sangat jarang ditemui yang hanya dijumpai beberapa kali sebelum ini.

"Sekurang-kurangnya sepuluh jenis haiwan laut yang berlainan, berulang dalam empat lapisan berbeza, " kata Pyenson. "Ia meminta penjelasan."

Masalahnya: Jalan itu akan diperluaskan dalam tempoh dua bulan, dan fosil terpaksa dikeluarkan segera.

Ini, sememangnya, adalah penyelamat paleontologi utama. Mengambil fosil dari laman webnya menghapuskan konteks geologi, petunjuk utama Pyenson dan penyelidik lain boleh digunakan dalam memikirkan apa yang menyebabkan semua kematian ini di tempat pertama.

3D_scanning_tent_CerroBallena.jpg Adam Metallo dan Vince Rossi menggunakan pemindai laser resolusi tinggi untuk memelihara fosil ikan paus secara digital dalam konteks geologi asalnya. (Imej melalui Institusi Smithsonian)

Penyelesaiannya: laser. Tidak lama selepas penemuan, Pyenson kembali ke laman web itu dengan Vince Rossi dan Adam Metallo dari Pejabat Program Pengisytiharan Smithsonian. Dalam masa seminggu, mereka menggunakan kaedah pendigitan laser yang berkuasa laser untuk mencipta penunjuk 3D digital tapak, dan fosilnya, secara terperinci.

Dengan penafsiran digital ini, Pyenson dan penyelidik lain dapat memeriksa fosil dalam konteks asal mereka pada masa lapang mereka, walaupun selepas dikeluarkan. Model digital ikan paus juga boleh dikongsi secara elektronik dengan ahli sains yang lain, dan para penyelidik akhirnya menjadikannya tersedia secara terbuka (di bawah: fosil ikan paus baleen), bersama-sama dengan set data dimensi mereka yang membolehkan sesiapa sahaja mencetaknya pada sebarang skala.

Dalam beberapa tahun akan datang, Pyenson, Carolina Gustein dari Universidad de Chile dan ahli-ahli makmal Muzium Sejarah Alam Pyenson menggunakan model digital dan fosil asal untuk menyiasat misteri tapak ini, yang dipanggil Cerro Ballena (bahasa Sepanyol untuk "bukit paus" ). Analisis sedimen di sekeliling menunjukkan bahawa mereka telah menjadi sebahagian daripada persekitaran rata pasang surut, dan fosil-campuran yang luas dari orang dewasa dan juvana spesies yang berbeza-telah didepositkan dalam empat lapisan berbeza sepanjang 16, 000 tahun.

Yang menarik, kedudukan fosil menunjukkan bahawa mereka tidak dibunuh di tapak itu sendiri. "Paus baleen kebanyakannya perut, dan ikan paus umumnya hanya perut jika mereka tiba di tempat yang mati, " kata Pyenson. "Ini tanah perkuburan, bukan tapak pembunuhan-pembunuhan berlaku di tempat lain."

Dia dan rakannya menyiasat kemungkinan penjelasan-tsunami, atau virus-tetapi mereka tidak sesuai dengan data. Tidak ada bukti geologi tentang tsunami yang kuat, seperti deposit pasir di mana mereka tidak boleh, dan fosil berada dalam keadaan sangat baik, secara relatifnya utuh. Virus dan patogen lain cenderung spesies spesifik, menjadikannya tidak mungkin mereka membunuh kepelbagaian haiwan itu.

"Saya sedar terdapat satu penjelasan yang baik untuknya: mekar alga yang berbahaya, " kata Pyenson. Ketika dia dan rekannya terperinci dalam artikel yang diterbitkan hari ini dalam Prosiding Royal Society B, bunga-bunga secara tiba-tiba banyak jenis alga dapat menghasilkan konsentrasi racun yang tinggi yang cepat membunuh mamalia marin herbivora yang besar ketika mereka menghirup atau memakannya. Sementara itu, haiwan karnivora mati setelah makan mangsa dengan mereka, menyebabkan kegagalan organ.

Terdapat banyak contoh moden bunga alga membunuh haiwan marin yang besar, termasuk pasang merah baru-baru ini di pantai Florida yang membawa kepada kematian ribuan manatees. Analog yang paling dekat untuk Cerro Ballena mati mungkin merupakan kejadian 1987 di mana berpuluh-puluh paus bumbung dibasuh di Cape Cod, dan autopsi paus mati menunjukkan mereka baru saja makan tenggiri yang padat dengan toksin air pasang.

Pada masa yang moden, bunga alga boleh dicetuskan oleh aktiviti manusia (contohnya air larian yang ditimbulkan oleh baja), tetapi juga oleh pelepasan mineral semulajadi seperti besi ke dalam air, yang memelihara pertumbuhan alga. Pantai Chile berhampiran Cerro Ballena, kerana ia berlaku, penuh dengan deposit besi, dan hujan mendadak di kawasan gersang boleh membawa ke lautan melalui larian.

Para penyelidik tidak dapat membuktikannya, tetapi kemungkinan besar mekanisme ini bertanggung jawab atas karunia fosil ikan paus yang ditemui semasa pelebaran jalan raya. Mereka juga merancang untuk meneruskan penggalian di kawasan itu, dengan harapan berpotensi mencari bukti strandings massa yang didorong oleh alga yang, Pyenson percaya, mungkin berlaku di tempat lain di sepanjang pantai.

Mereka juga berharap untuk menetapkan contoh. "Terdapat industri besar penyeludupan fosil haram di rantau ini, " kata Pyenson. "Banyak yang cuba dilakukan oleh pasukan kami adalah mengesahkan penyelidikan saintifik" di mata orang ramai. Dia menambah, "Fosil adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui, dan semakin kita dapat melindungi mereka, semakin kita dapat memahami apa yang mereka katakan kepada kami tentang masa lalu."

Saintis Menyelesaikan Misteri Paus Massa Sembilan-Million-Old-Old Die-Off