https://frosthead.com

Οι επιστήμονες λύουν το μυστήριο μιας εννέα εκατομμυρίων ετών μαζικής φάλαινας πεθαίνουν

Κάποτε πριν από έξι έως εννέα εκατομμύρια χρόνια, σε μια έκταση του Ειρηνικού Ωκεανού λίγο έξω από τη Νότια Αμερική, κάτι έμενε να σκοτώνει τις φάλαινες. Πολλά από αυτά.

σχετικό περιεχόμενο

  • Μια νύχτα στο Μουσείο με τους Laser Cowboys του Smithsonian
  • Πώς Δύο Cowboys λέιζερ αποθηκεύονται την Ημέρα

Τουλάχιστον τριάντα φάλαινες φάλαινες πέθαναν, το σώμα τους πλύθηκε πάνω σε ένα παλιρροϊκό λασκάκι και θάφτηκε με την πάροδο του χρόνου. Τα είδη φαλαινών σπερματοζωαρίων και φάλαινας, όπως και σήμερα, εξαφανίστηκαν, μαζί με φώκιες, billfishes, οστεώδη ψάρια και υδρόβια σκνίπες. Αυτές οι πεθαίνουν, γνωστές ως μάζες, φαίνεται να έχουν συμβεί ξανά και ξανά, με τα ζώα να θάβονται σε ιζήματα μεταξύ κάθε επεισοδίου.

Οι εποχές πέρασαν. Οι σκελετοί, κρυμμένοι κάτω από το έδαφος, απολιθώθηκαν βαθμιαία. Η γεωλογική υποβάθμιση ώθησε το ίζημα προς τα πάνω κατά περίπου 130 πόδια, ανυψώνοντας τα επίπεδα της λάσπης και μετατρέποντάς τα σε ξηρή γη σε αυτό που είναι τώρα γνωστό ως έρημο Atacama της Χιλής.

Στη συνέχεια, τον Οκτώβριο του 2011, κατά τις τελευταίες στιγμές μιας παλαιοντολογικής εκστρατείας στην πλούσια σε ορυκτά εδάφη περιοχή, ο ερευνητής Smithsonian Nick Pyenson αποφάσισε να εξετάσει τα ιζήματα που εκτίθενται από τη διεύρυνση της Παναμερικανικής οδού από δύο λωρίδες σε τέσσερις ακριβώς κοντά στο ακτή. Περπατώντας με την απόδειξη των θανάτων, ο ίδιος και οι συνάδελφοί του έκπληκτοι από αυτό που είδαν - δεκάδες πλήρης, αρχαία απολιθώματα φάλαινας, μαζί με πολλά άλλα είδη, συμπεριλαμβανομένου ενός εξαιρετικά σπάνιου αρχαίου είδους δελφινιών που είχε βρεθεί μόνο μια χούφτα φορές προηγουμένως.

"Τουλάχιστον δέκα διαφορετικά είδη θαλάσσιων ζώων, επαναλαμβανόμενα σε τέσσερα διαφορετικά στρώματα", λέει ο Pyenson. "Εξέτασε μια εξήγηση."

Το πρόβλημα: Ο δρόμος θα διευρυνθεί εντός δύο μηνών και τα απολιθώματα θα έπρεπε να απομακρυνθούν αμέσως.

Αυτό, βεβαίως, είναι ένα σημαντικό όχι-όχι στην παλαιοντολογική έρευνα. Λαμβάνοντας ένα απολίθωμα από την περιοχή του, σβήνει το γεωλογικό πλαίσιο του, η κύρια ένδειξη Pyenson και άλλοι ερευνητές θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει για να υπολογίσει τι προκάλεσε όλους αυτούς τους θανάτους στην πρώτη θέση.

3D_scanning_tent_CerroBallena.jpg Ο Adam Metallo και ο Vince Rossi χρησιμοποιούν έναν ανιχνευτή λέιζερ υψηλής ανάλυσης για να διαφυλάξουν ψηφιακά ένα απολίθωμα φάλαινας στο αρχικό του γεωλογικό πλαίσιο. (Εικόνα μέσω του Ιδρύματος Smithsonian)

Η λύση: λέιζερ. Λίγο μετά την ανακάλυψη, ο Pyenson επέστρεψε στην περιοχή με τους Vince Rossi και Adam Metallo του γραφείου προγράμματος ψηφιοποίησης του Smithsonian. Μέσα σε μια εβδομάδα, χρησιμοποίησαν μεθόδους ψηφιακής επεξεργασίας με λέιζερ για να δημιουργήσουν ψηφιακές 3D απεικονίσεις του χώρου και τα απολιθώματα του, σε εξαιρετικές λεπτομέρειες.

Με αυτές τις ψηφιακές απεικονίσεις, η Pyenson και άλλοι ερευνητές θα μπορούσαν να επιθεωρήσουν τα απολιθώματα στο αρχικό τους πλαίσιο στον ελεύθερο χρόνο τους, ακόμα και μετά την κατάργησή τους. Τα ψηφιακά μοντέλα των φαλαινών θα μπορούσαν επίσης να μοιραστούν ηλεκτρονικά με άλλους επιστήμονες και οι ερευνητές τελικά θα τους δημοσιοποιούσαν (παρακάτω: ένα απολιθωμένο φάλαινο φάλαινας), μαζί με σύνολα δεδομένων των διαστάσεών τους που επιτρέπουν σε οποιονδήποτε να τα εκτυπώσει σε οποιαδήποτε κλίμακα.

Τα επόμενα χρόνια, οι Pyenson, Carolina Gustein του Πανεπιστημίου της Χιλής και άλλα μέλη του εργαστηρίου του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας της Pyenson χρησιμοποίησαν τα ψηφιακά μοντέλα και τα αρχικά απολιθώματα για να διερευνήσουν το μυστήριο της περιοχής, που ονομάζεται Cerro Ballena (ισπανικό για "λόφο φάλαινας" ). Η ανάλυση των γύρω ιζημάτων έδειξε ότι ήταν μέρος ενός παλιρροιακού επίπεδου περιβάλλοντος και τα απολιθώματα - ένα ευρύ μίγμα τόσο ενήλικων όσο και νεαρών διαφόρων ειδών - κατατέθηκαν σε τέσσερα ξεχωριστά στρώματα κατά τη διάρκεια περίπου 16.000 ετών.

Συγκεκριμένα, οι θέσεις των απολιθωμάτων υποδηλώνουν ότι δεν είχαν σκοτωθεί στο ίδιο το χώρο. "Οι φάλαινες είναι συνήθως κοιλιές και οι φάλαινες είναι γενικά μόνο κοιλιακοί αν φτάσουν σε κάποιο σημείο νεκρών", λέει ο Pyenson. "Αυτό είναι ένα νεκροταφείο, δεν είναι ένας τόπος δολοφονίας - ο φόνος συνέβη αλλού".

Αυτός και οι συνεργάτες του διερεύνησαν πιθανές εξηγήσεις - ένα τσουνάμι ή έναν ιό - αλλά δεν ταίριαζαν τα δεδομένα. Δεν υπήρχαν γεωλογικές ενδείξεις για ισχυρό τσουνάμι, όπως οι εναποθέσεις άμμου όπου δεν έπρεπε να είναι, και τα απολιθώματα ήταν σε άριστη κατάσταση, σχετικά άθικτα. Οι ιοί και άλλοι παθογόνοι οργανισμοί τείνουν να είναι ειδικοί για το είδος, καθιστώντας απίθανο να σκοτώσουν μια τέτοια ποικιλία ζώων.

«Συνειδητοποίησα ότι υπάρχει μόνο μία καλή εξήγηση γι 'αυτό: οι βλαβερές ανθοφορία ανθίζει», λέει ο Pyenson. Όπως και οι συνάδελφοί του σε ένα άρθρο που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Proceedings of the Royal Society B, ξαφνικά άνθη πολλών τύπων φυκών μπορούν να παράγουν υψηλές συγκεντρώσεις τοξινών που σκοτώνουν γρήγορα τα μεγάλα φυτοφάγα θαλάσσια θηλαστικά όταν τα εισπνέουν ή τα τρώνε. Τα σαρκοφάγα ζώα, εν τω μεταξύ, πεθαίνουν αφού τρώνε το θηράγγι με τους, προκαλώντας ανεπάρκεια οργάνων.

Υπάρχουν αμέτρητα σύγχρονα παραδείγματα άνθισης φυκιών σκοτώνοντας μεγάλα θαλάσσια ζώα, συμπεριλαμβανομένης μιας πρόσφατης κόκκινης παλίρροιας από την ακτή της Φλόριντα, η οποία οδήγησε στο θάνατο χιλιάδων αμαρτωλών. Το πλησιέστερο ανάλογο για το Cerro Ballena πεθαίνει μπορεί να είναι ένα περιστατικό του 1987, στο οποίο δέκα χιλιάδες φάλαινες πηδούν στην ακτή στο Cape Cod και οι αυτοψίες νεκρών φαλαινών έδειξαν ότι έτρωγαν μόνο σκουμπρί πυκνή με τοξίνες κόκκινου παλίρροιας.

Στη σύγχρονη εποχή, οι ανθοφόροι ανθοφορία μπορούν να ενεργοποιηθούν από ανθρώπινες δραστηριότητες (π.χ. αποχέτευση με λιπασματοποιημένο νερό), αλλά και από τη φυσική απόρριψη ορυκτών όπως ο σίδηρος στο νερό, που τροφοδοτεί την εκρηκτική ανάπτυξη των φυκών. Η χερσόνησος της Χιλής κοντά στο Cerro Ballena, όπως συμβαίνει, είναι γεμάτη αποθέσεις σιδήρου και η ξαφνική βροχή στην άγονη περιοχή μπορεί να την μεταφέρει στον ωκεανό μέσω απορροής.

Οι ερευνητές δεν μπορούν να το αποδείξουν σίγουρα, αλλά φαίνεται πιθανό ότι αυτός ο μηχανισμός είναι υπεύθυνος για τη γενναιοδωρία των απολιθωμάτων φαλαινών που βρέθηκαν κατά τη διεύρυνση της εθνικής οδού. Σχεδιάζουν επίσης να συνεχίσουν την ανασκαφή στην περιοχή, με την ελπίδα ότι θα βρεθούν πιθανές ενδείξεις άλλων φυκιών που οδηγούνται από μάζα που, όπως πιστεύει ο Pyenson, πιθανόν συνέβησαν αλλού κατά μήκος της ακτής.

Ελπίζουν επίσης να δώσουν ένα παράδειγμα. "Υπάρχει μια μεγάλη βιομηχανία παράνομης εμπορίας ορυκτών ορυκτών στην περιοχή", λέει ο Pyenson. "Πολλά από αυτά που προσπαθεί να κάνει η ομάδα μας είναι η νομιμοποίηση της επιστημονικής έρευνας" στα μάτια του κοινού. Προσθέτει: "Τα απολιθώματα είναι μη ανανεώσιμοι πόροι και όσο περισσότερο μπορούμε να τα προστατέψουμε, τόσο περισσότερο μπορούμε να καταλάβουμε τι μας λένε για το παρελθόν."

Οι επιστήμονες λύουν το μυστήριο μιας εννέα εκατομμυρίων ετών μαζικής φάλαινας πεθαίνουν