https://frosthead.com

The Burgess Shale: Evolution's Big Bang

Den fossile jaktekspedisjonen begynte med en lungebysttur, ledsaget av en ustanselig ring-ding-ting-ting-clank-ring-ting-ding-ding-clank. Lydsporet kom med tillatelse fra en anti-bjørneklokke festet til ryggsekken til gruppens leder, Jean-Bernard Caron, en kurator for hvirvelløse paleontologi ved Torontos Royal Ontario Museum. Etter fire timers vandring oppover tilbakeslag gjennom en eviggrønn skog dypt inne i de kanadiske Rockies, tok Caron plutselig av som en fjellgeit. Da de andre fikk pusten, slynget han seg over løs og skviset stein opp den siste oppstigningen. Etter hvert ble teamet gjenforent på toppen av stupet og kollapset og undersøkte utsikten over Burgess-skiferen.

Relatert innhold

  • Burgess Shale's Weird Wonders
  • Verdens største fossile villmark

"Ja! Fossiler! Vi er virkelig her!" utbrøt Allison Daley, en doktorgradsstudent fra Sveriges Uppsala University. Hun bet i en Oreo-informasjonskapsel og vannet ansiktet i nervøs spenning.

The Burgess Shale er Mekka for paleontologer. Charles Doolittle Walcott, den fjerde sekretæren for Smithsonian Institution, oppdaget denne rike fossile sengen for et århundre siden, sommeren 1909, og oppkalte den etter nærliggende Mount Burgess. På slutten av sin første feltsesong her skrev Walcott i et brev til en kollega at han hadde "funnet noen veldig interessante ting." Snakk om understatement. Burgess-fossilene forteller intet mindre enn historien om den kambriske eksplosjonen - evolusjonens store smell - da relativt enkle organismer raskt diversifiserte seg til den slags dyr som lever i dag. De utsøkt bevarte Burgess-eksemplene (mest sannsynlig bundet av undervannsslir) inkluderer restene av myke kroppslige organismer, som er sjeldne i fossilprotokollen. Dyrene bebod havbunnen for 505 millioner år siden, nær slutten av den kambriske perioden.

"Det meste av phyla vi kjenner i dag, kan vi se allerede i kambrium og dyrene i Burgess Shale, " sa Caron. Men fossilene ser fremdeles veldig rart ut. "De viser absolutt bevis på evolusjon, " sa Caron. "Dyrene du ser der, ser ikke ut som de vi har i dag."

Etter å ha kommet seg fra stigningen, begynte mannskapet å utforske det mest kjente Burgess Shale-stedet, en rockeksponering på tennisbanestørrelse nå kalt Walcott Quarry, der Walcott først fant fossiler. I løpet av ni feltsesonger samlet han inn 65 000 eksemplarer, og siden er siden blitt plukket ut av utallige ekspedisjoner; å finne flere fossiler av interesse ville teste både tålmodighet og lidenskap. Likevel spredte teamet seg over den brennende bakken og trakk ut den ene platen med grønngrå skifer etter den andre, og sjekk begge sider for en svakt strukturert krøll eller skygge. Siden fossiler er noe lettere å se når steinene er våte, slikket forskerne tidvis platene.

"Det er som å spille spilleautomater, " sa Jason Loxton, en doktorgradsstudent ved Dalhousie University i Halifax, Nova Scotia. "Trekker og trekker, og trekker og trekker og trekker. Du må få en etterhvert. Da vinner kanskje noen ved siden av deg. Og så må du bare fortsette."

Walcott identifiserte eksemplene hans som medlemmer av utdødde eller moderne grupper, for eksempel leddyr (reker, krabber, insekter og lignende) eller annelider (segmenterte ormer). I 1989 populariserte paleontolog Stephen Jay Gould Burgess '"rare wonders" i sin bestselgende bok Wonderful Life . Men han hevdet at Walcott feilaktig hadde skoddet fossilene i eksisterende taksonomiske grupper. Han antydet at de nysgjerrige "problematica" -fossilene som lenge hadde trosset vitenskapelig identifikasjon - for eksempel Hallucigenia, en centimeter lang skapning med to rader med ryggrader på ryggen - fortjente sine egne taksonomiske grupperinger.

I det siste har paleontologer begynt å undersøke klassifiseringene igjen, stort sett som svar på oppdagelsen av fossiler av Burgess-typen i Australia, Kina, Grønland, Russland, Spania og USA. Med flere eksempler er forskere bedre i stand til å se likheter blant dyr, og derfor skifter de vekt fra unike til delte egenskaper.

Etter en uke med slanke valg på Walcott Quarry, var Caron og hans trette, såre team klare til å prøve et nytt sted. "Jeg gleder meg til å se mange nye fossiler på uventede steder, " sa den optimistiske Caron. "Hundre år senere er det fortsatt mange spørsmål, fortsatt mange funn å gjøre!"

Caron klatret om bord i et helikopter for å speide i nærheten av fjelltopper for nye steder å utforske i fremtiden. Han fikk selskap av Robert Gaines, en geolog fra Pomona College som studerer skiferen millimeter for millimeter for å finne ut om de forskjellige lagene representerer tusenvis av akkumulert sediment eller noen få øyeblikk verdt avsatt av stormstrømmer. "Vi er avhengige av at Bob leser bergensboken, " sa Caron. Fra helikopteret så Gaines en rekke lovende flekker. "Jeg er opphisset, vitenskapelig, " sa han. Han var opptatt av å komme seg på bakken og få frem målebåndet sitt.

Helikopteret la seg i nærheten av Stanley Glacier, der Caron og Gaines ble med resten av mannskapet, som allerede lette etter fossiler. Det tok ikke lang tid å treffe lønnsskitt. Den første ettermiddagen fant Loxton et fossil av en art som er kjent som Creeposaurus (helt til den kan studeres, identifiseres og gitt dets vitenskapelige navn). Caron ropte: "Champagne!" Bare tre andre eksemplarer av dette tentaklede, bunndyret dyrket noen gang blitt samlet.

"Creeposaurus er en ny art, men det er viktig av en annen grunn også, " forklarte Caron. "Det er nyttig å forstå to dyrelinjer - den ene er som en sjøstjerne, en pigghuder, og den andre er en planktonlignende organisme, en hemichordate. Creeposaurus kan være en vanlig stamfar og har potensial til å forene disse to dyrene som vi kjenner i dag. ."

Stanley Glacier-dalen, som er formet som et amfiteater, viste seg å være åstedet for en paleontologisk rytme. Da isbreen smeltet i løpet av de siste tusen årene, utsatte den et friskt utløp av løs stein som strekker seg i halvannen mil. "Ekstraordinært, fantastisk, å finne så mange dyr her, liggende uberørt fra hundrevis av millioner av år siden, " sa Caron.

I løpet av de neste to ukene ville han og mannskapet hans, noen ganger ved hjelp av en diamantbladet bergsag, samle flere hundre eksemplarer, inkludert det de mener er fire nye arter. En av dem, en leddyr, ble funnet i en slik utbredelse - vedheng her, skarmer der - av så mange besetningsmedlemmer at det ble en slags nettstedsmaskot gruppen kalt "Stan Animal." "Et veldig skummelt dyr, " sa Caron om et eksemplar med pigge bein og flere tennerrekker. "Du vil ikke ha den i soveposen om natten."

Etter slutten av feltsesongen kom Caron tilbake til Royal Ontario Museum, hvor han byttet ut de slitte og skitne fotturene for laboratoriehvite. I samlingsrommet bladde han gjennom en notisbok og prøvde å gi mening om bokser og kasser full av stein som satt i et virvar ved føttene. "Det er en skattekiste som venter på å bli åpnet, " jublet han.

Siobhan Roberts bor i Toronto. Hun er forfatteren av King of Infinite Space .

Nye Burgess skiferlignende forekomster i Europa, Asia, Australia og Nord-Amerika (Caron på Stanley Glacier) viser forskere evolusjonsmønstrene. (Robert Gaines) Det rike fossile depotet kjent som Burgess Shale ble først oppdaget for et århundre siden. (Siobhan Roberts)
The Burgess Shale: Evolution's Big Bang