For en stund mellom seks og ni millioner år siden, i en strekning av Stillehavet like ved Sør-Amerika, drepte noe hvaler. Mange av dem.
Relatert innhold
- En natt på museet med Smithsonian's Laser Cowboys
- Hvordan to laser-cowboyer reddet dagen
Minst tretti balehval døde, kroppene deres vasket på en tidevannsslam og ble gravlagt over tid. Arter av sædhval og en hvalrosslignende hval, som begge nå er utdødd, døde også sammen med seler, billfishes, benfisk og vannlevende dovendyr. Disse dø-offs, kjent som massestreng, syntes å ha skjedd om og om igjen, med dyrene begravet i sediment mellom hver episode.
Epoker gikk. Skjelettene, skjult under jorden, fossileres gradvis. Geologisk subduksjon presset sedimentet oppover med rundt 130 fot, løftet gjørme-flatene og omgjort dem til tørt land i det som nå er kjent som Chiles Atacama-ørken.
I oktober 2011, i løpet av de siste øyeblikkene av en paleontologisk ekspedisjon i den fossilrike regionen, bestemte Smithsonian-forsker Nick Pyenson seg for å se på sedimentene som ble utsatt for utvidelsen av den amerikanske motorveien fra to baner til fire rett i nærheten av kyst. Han og kollegene, som snublet over bevis for dødsfallene, ble forbløffet over det de så — dusinvis av komplette, gamle hvalfossiler, sammen med de av flere andre arter, inkludert en ekstremt sjelden gammel delfinart som bare hadde blitt funnet en håndfull ganger tidligere.
"Minst ti forskjellige slags sjødyr, gjentakende i fire forskjellige lag, " sier Pyenson. "Det ba om en forklaring."
Problemet: Veien skulle utvides i løpet av to måneder, og fossilene måtte fjernes umiddelbart.
Dette er selvfølgelig et stort nei-nei i paleontologisk forskning. Hvis du tar et fossil fra nettstedet, sletter det den geologiske konteksten, kan hovedledetråd Pyenson og andre forskere bruke til å finne ut hva som forårsaket alle disse dødsfallene.
Adam Metallo og Vince Rossi bruker en høyoppløselig laserskanner for å bevare et hvalfossil digitalt i sin opprinnelige geologiske kontekst. (Bilde via Smithsonian Institution) Løsningen: lasere. Rett etter oppdagelsen kom Pyenson tilbake til stedet med Vince Rossi og Adam Metallo fra Smithsonian Digitalization Program Office. I løpet av en ukes tid brukte de laserdrevne digitaliseringsmetoder for å lage digitale 3D-gjengivelser av nettstedet, og dets fossiler, i ekstreme detaljer.
Med disse digitale gjengivelsene kunne Pyenson og andre forskere inspisere fossilene i sin opprinnelige kontekst på fritiden, selv etter at de var fjernet. Digitale modeller av hvalene kunne også deles elektronisk med andre forskere, og forskerne gjorde dem til slutt offentlig tilgjengelige (nedenfor: fossil av en hvalhval), sammen med et datasett med dimensjoner som tillater hvem som helst å trykke dem i hvilken som helst skala.
I løpet av de neste årene brukte Pyenson, Carolina Gustein fra Universidad de Chile og andre medlemmer av Pyensons laboratorium for naturhistorisk museum de digitale modellene og de opprinnelige fossilene for å undersøke mysteriet med nettstedet, kalt Cerro Ballena (spansk for "hvalbakken" ). Analyse av de omkringliggende sedimentene viste at de hadde vært en del av et tidevannsflatt miljø, og fossilene - en bred blanding av både voksne og yngel av forskjellige arter - ble avsatt i fire forskjellige lag i løpet av rundt 16 000 år.
Interessant antydet fossilens posisjoner at de ikke hadde blitt drept på selve stedet. "Balvisene var for det meste mage, og hvaler er vanligvis bare mage hvis de ankommer et sted dødt, " sier Pyenson. "Dette er en gravplass, det er ikke et drapsted - drapet skjedde andre steder."
Han og kollegene undersøkte mulige forklaringer - en tsunami eller et virus - men de passet ikke opp i dataene. Det var ingen geologiske bevis på en kraftig tsunami, for eksempel sandavsetninger der de ikke skulle være, og fossilene var i utmerket tilstand, relativt intakte. Virus og andre patogener har en tendens til å være artsspesifikke, noe som gjør det usannsynlig at de vil drepe et slikt mangfold av dyr.
"Jeg skjønte at det bare er en god forklaring på det: skadelige algeoppblomstringer, " sier Pyenson. Som han og kollegene detaljerte i en artikkel publisert i dag i Proceedings of the Royal Society B, kan plutselige blomster av mange typer alger gi høye konsentrasjoner av giftstoffer som raskt dreper store planteetende sjøpattedyr når de inhalerer eller spiser dem. Kjøttetende dyr dør i mellomtiden etter å ha spist byttedyr som ble snørt med dem, noe som forårsaker organsvikt.
Det er utallige moderne eksempler på algeoppblomstring drepe store marine dyr, inkludert en ny tidevann utenfor Florida-kysten som førte til døden til tusenvis av manater. Den nærmeste analogen for Cerro Ballena dør av kan være en hendelse fra 1987 der dusinvis av knølhval hvasket i land på Cape Cod, og obduksjoner av døde hvaler viste at de nettopp hadde spist makrell tett med røde tidevannstoksiner.
I moderne tid kan algeoppblomstring utløses av menneskelige aktiviteter (for eksempel avløp av gjødselbelegget vann), men også ved naturlig utslipp av mineraler som jern i vann, som fører til eksplosiv vekst av alger. Den chilenske kysten i nærheten av Cerro Ballena er som det hender full av jernforekomster, og plutselig regn i den tørre regionen kan føre den ut i havet via avrenning.
Forskerne kan ikke bevise det definitivt, men det virker mest sannsynlig at denne mekanismen er ansvarlig for dusøren av hvalfossiler som ble funnet under utvidelsen av motorveien. De planlegger også å fortsette å grave i området, med håp om potensielt å finne bevis på andre algedrevne massestrenginger som, mener Pyenson, sannsynligvis skjedde et annet sted langs kysten.
De håper også å være et eksempel. "Det er en stor næring av ulovlig fossilhandel i regionen, " sier Pyenson. "Mye av det teamet vårt prøver å legitimere vitenskapelig forskning" i offentlighetens øyne. Han legger til, "fossiler er ikke-fornybare ressurser, og jo mer vi kan beskytte dem, jo mer kan vi forstå hva de forteller oss om fortiden."
