Paleontologii încă se sapă în originile Pompei chinezești

Când ceva moare, natura se asigură că rămășițele sale nu vor rămâne intacte. Microbii mănâncă la țesutul moale, iar vântul, ploaia, râurile, oceanele și ciorbații se amestecă în jurul segmentelor grele ale cadavrului. Odată cu trecerea eonilor, aceste segmente scheletice pot deveni fosilizate, dar ele rămân fragmente jigsaw rupte dintr-un puzzle care de multe ori nu poate fi întocmit în întregime împreună.

Dar în urmă cu 130 până la 120 de milioane de ani, în ceea ce este acum nord-estul Chinei, natura sa comportat destul de diferit. Apoi, în timpul Cretacicului timpuriu, au avut loc o serie de evenimente cataclismice, asigurându-se că o vastă colecție de plante și animale, inclusiv mulți dinozauri, au rămas în aceeași stare în care trăiau atunci când trăiau.

Aceste schelete fosile, adesea complet sau cel puțin parțial îmbinate, păreau ca și cum ar fi fost înghețate la timp. Mulți dintre ei au reținut țesuturi moi, de la mușchi la piele. Starea remarcabilă de conservare a acestei locații, cunoscută oficial ca Jehol Biota, a dus la faptul că anumiți cercetători și jurnaliști au încercat să copieze site-ul "Pompei chinezi".

Cu toate acestea, povestea adevărată din spatele acestei fosilifere, care se întinde pe 10 milioane de ani, este mult mai complexă decât ar putea să vă ducă să credeți acest pacat. Chiar și astăzi, experții încă nu sunt complet siguri ce a produs unul dintre cele mai importante situri paleontologice de pe Pământ.

Cum în lume s-au păstrat atât de bine fosilele?

Înregistrările istorice sunt vagi despre data la care aceste importante fosile au fost descoperite pentru prima dată. Dar știm că la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea au atras atenția câtorva colectori fosili.

Totuși, a fost o serie de lucrări majore, inclusiv câteva publicate în Natură și Ştiinţă în anii 1990, care au adus site-ului atenție mai largă din lumea științifică. Lucrările au descris cu atenție conținutul straturilor de rocă și au dezvăluit o serie de fosile uimitoare. De atunci, s-au descoperit că straturile conțin mii de specii individuale, inclusiv pești, broaște, țestoase, păsări, dinozauri fără păsări, pterosauri, salamande, plante, mamifere, insecte și altele.

Datorită indicilor geologici rămași în paturile fosile, sa stabilit că aceste organisme au trăit într-o zonă luxuriantă, temperată, junglă sau puternic împădurită printr-o serie de lacuri. Acest mediu extrem de biodiversitar poate să fi dispărut în analele istoriei geologice, dar aceste straturi de rocă oferă paleontologilor o privire asupra a ceea ce fusese deja.

Această colecție de viață a revoluționat paleontologia. Vânătorii de dinozauri, în particular, au fost încântați: multitudinea de pene și structuri osoase au susținut clar consensul clădirii că păsările au evoluat din dinozauri mai vechi. Nu numai că, dar melanozomii conservate - organele care produc pigmenți - îi permiteau oamenilor de știință să descopere pentru prima dată ce pene de dinozauri colorau.

"Dinozaurii cu pene sunt, cu mâinile în jos, cele mai importante fosile de dinozauri găsite în timpul vieții mele", spune Steve Brusatte, un paleontolog vertebrat și un biolog evolutiv la Universitatea din Edinburgh. "Și asta este din cauza conservării splendide - având nu numai oase, ci și pene și pene superbe detaliate."

El descrie Zhenyuanlong suni, un nou raptor pe care la ajutat să-l identifice în 2015, ca "favorit de-a lungul timpului", cea mai frumoasă fosilă pe care a avut-o vreodată privilegiul de a studia. Oasele sale de ciocolată-maronie se remarcă proeminent din stânca înconjurătoare, ca și halo-ul de pene găsite de-a lungul corpului, incluzând pene de paie pe brațele asemănătoare aripilor. "Când te uiți la acest dinozaur, vezi o pasăre", spune el.

Lycoptera davidi pești fosili (Jehol Lagerstatte, Formarea Yixiană, Cretacica inferioară, provincia Liaoning din vest, China). James St John / CC BY 2.0

Pentru cei fascinați de Jehol Biota, întrebarea, desigur, este cum în lume s-au păstrat aceste fosile atât de bine? Conservarea se reduce în mare măsură la mediul în care animalele sau plantele au murit și că informațiile pot fi scoase din sedimente în care sunt încapsulate fosilele.

Sa descoperit că o mare parte din formațiunile Yixian și Jiufotang - două dintre cele trei formațiuni de stânci care conțineau Biotul Jehol - erau depozite cu lacuri. În mod evident, multe dintre animale au fost îngropate la baza lacurilor preistorice.

În mod ciudat, în aceste lacuri erau găsite o mulțime de animale terestre, sugerând că forțele puternice le-au adus pe acești outsideri în locurile lor de odihnă finale. Așa cum se întâmplă, aceste straturi cu strat de lac sunt intercalate cu depozite vulcanice, ceea ce indică faptul că activitatea vulcanică a reprezentat o caracteristică proeminentă a regiunii.

Unii cercetători suspectau că laharii ar putea fi ucigașii. Acestea sunt nămoluri vulcanice: atunci când sunt scufundate cenușă vulcanică și resturi, acestea pot deplasa distanțe considerabile ca nămoluri rapide, reci și de beton, care ridică tot ce se întâlnesc, inclusiv dinozaurii. Alții au subliniat posibilele poziții ale unor creaturi și au sugerat că gazele vulcanice toxice, probabil eliberate din lacuri, au sufocat animalele. Apoi au fost îngropați ulterior cu cenușă fină.

Apoi, în 2014, a apărut o hârtie de succes Comunicații de natură cu o idee îndrăzneață: Ce se întâmplă dacă fluxurile piroclastice sunt de vină? Aceste amestecuri de cenușă, bucăți de lavă și gaz, generate de diferite tipuri de activitate vulcanică explozivă, pot fi 700 ° C (1300 ° F) și se deplasează la viteze de 80 km (50 mile) pe oră.

O amprentă de dinozaur din Formația Yixiană. Kenneth Lu / CC DE 2.0

O echipă condusă de Baoyu Jiang, profesor de paleontologie și stratigrafie de la Universitatea Nanjing, a analizat 14 fosile obținute din straturile antice de piatră din paturile Jehol. Cercetătorii au descoperit că o mulțime de sedimente care conțin fosile au fost bogate în componente vulcanice, reprezentând probabil îngroparea animalelor în cenușă vulcanică.

Ei au remarcat, de asemenea, că pe oasele acestor animale au apărut dungi negre, precum și crăpături complicate. Pentru ei, acest lucru a indicat că animalele au fost arse. De fapt, ei scriu că această pagubă a fost "comparabilă cu caracteristicile victimelor din Pompei și ale siturilor arheologice din apropiere prinse în PDC de la erupția din 79 î.H. Vesuvius.“

PDC-urile (curenții de densitate piroclastică) iau mai multe forme, dar cel mai comun tip este fluxul piroclastic. Extractele piroclastice, de asemenea comune, sunt versiuni puțin mai reci, mai gauroase ale fluxurilor.

Efectele întâlnirii ambelor sunt de obicei aceleași. Oricine este lovit de acestea va suferi șocuri termice extreme, ceea ce va conduce la o insuficiență rapidă a organelor. Muschii lor se vor contracta brusc, punandu-i in pozitii ascunse, cunoscute sub numele de pozitii pugiliste. Apa din organism se va fierbe rapid, inclusiv în creier, care poate provoca craniul să explodeze. Cei care nu au fost afectați de căldură ar asfixia datorită cocteilului de gaze toxice necluse și nori de cenușă. Moartea este adesea rapidă, dar înspăimântătoare.

Echipa lui Jiang suspectează că aceste fluxuri letale au ucis animalele. În același timp, cercetătorii sugerează că cenușa vulcanică cu granulație fină formează mucegaiuri în jurul rămășițelor lor, încapsulându-le și protejându-le de pe urma sclavilor și procesele normale de decădere. Această teorie încearcă să explice moartea și calitatea conservării, dar cum au ajuns toate în lacuri atât de multe tipuri diferite de animale - de la păsări la salamandere, pterosauri la dinozauri? Răspunsul, pe care îl sugerează, este că fluxurile piroclastice au fost destul de răspândite pentru a mătui nu doar viața care trăiește alături de lac, ci și viața departe de margini.

Teoria lor, pe care ei o aplică cu tentativă la o mare parte a biotei terestre Jehol, părea să rezolve elegant câteva mistere. O echipă separată, însă, a bănuit că acest lucru a fost puțin prea bun pentru a fi adevărat. Scriind un an mai târziu în Paleogeografie, paleoclimatologie, paleoecologie, un grup diferit de cercetători, inclusiv Mike Benton, profesor de paleontologie vertebrate de la Universitatea din Bristol, a aruncat o privire mai atentă la o secțiune a formațiunii Yixian și a ajuns la o concluzie foarte diferită.

Monjurosuchus splendens fosil din formarea yixiană. Laikayiu / CC BY-SA 3.0

Numit după cel mai apropiat sat, unitatea Lujiatun are o conservare deosebit de excepțională a fosilelor. Materialul vulcanic domină unitatea, nu sedimentele cu lacuri. Evaluarea pe teren și la laborator a acestei echipe a indicat faptul că unitatea era, de fapt, partea superioară a unei lunci. Sedimentele de aici erau cu siguranță furnizate de caracteristicile erupției vulcanice - incluzând lahari, fluxuri piroclastice și ploi de cenușă - dar precipitații intense au generat inundații care le-au deplasat după ce au fost depozitate inițial.

Aceste inundații multiple, colosale, aglomerate, precum foile au fost capabile să transporte și să conserve - și eventual să omoare - creaturile găsite prinse și fosilizate în interiorul unității. Nu există neapărat nici o dovadă că erupțiile vulcanice sau fluxurile piroclastice au fost implicate direct aici în procesul de fosilizare aici.

Sigur, este probabil ca o mână de morți din zonă să fie legată de evenimentele vulcanice de la PDC la lahari. Lujiatun este, de asemenea, doar o unitate, deci nu poate fi comparată direct cu alte unități bogate în fosile bogate în lacuri, analizate de echipa lui Jiang în lucrarea din 2014. Într-adevăr, Jiang spune că stă la baza concluziilor studiului său: El nu se îndoiește că unitatea Lujiatun reprezintă fluxuri de deșeuri vulcanice, dar acest lucru este cu totul diferit de depozitele lacul pe care le-a concentrat asupra.

În orice caz, studiul din 2015 subliniază importanța unei examinări foarte atente a înregistrării sedimentelor la fiecare amplasament de-a lungul straturilor de rocă Jehol - o necesitate înainte de a putea fi făcute orice afirmații cu privire la apocalipsele vechi de Pompeii.

Cluster de șase minori Psittacosaurus din Cretacicul timpuriu din Lujiatun, provincia Liaoning, China. Qi Zhao, Michael J. Benton, Xing Xu și Martin J. Sander / CC BY 2.0

"Nu cred că modelul Pompeii este respins, dar cu siguranță vom susține că este puțin probabil din câteva motive", spune Benton. El observă că nu există dovezi convingătoare în ziarul echipei sale sau în altul care arată că exemplarele din oricare dintre straturi au fost arse de cenușă fierbinte. Dacă s-ar afla, este greu de explicat de ce atât de multe materiale organice, chiar de creaturi delicate, cum ar fi insectele, au rămas intacte. În același timp, victimele adevăratei Pompeii au fost într-adevăr îngropate și conservate, dar nu au fost transportate.

Pierre-Olivier Antoine, paleontolog la Universitatea din Montpellier, spune că ambele lucrări nu pot fi generalizate pentru a se potrivi întregului site. Nu se poate spune că Lujiatun reprezintă ceea ce sa întâmplat întotdeauna pe parcursul perioadei de 10 milioane de ani și nici nu se pot depune zăcăminte la lac.

El este totuși "mai confortabil" cu studiul din 2015, care implică o "gamă mai largă de evenimente legate de vulcan", mai degrabă decât un tip solitar de ucigaș. Se poate implica asfixierea prin gaz vulcanic, aruncarea de la cenușă fierbinte, transportul din curenții de densitate piroclastică și fluxurile de sedimente conduse de inundații.

Începând cu anul 2018, chestiunea conservării rămâne deschisă pentru dezbatere. Specificul rămâne nesigur, dar, după cum notează Brusatte, "totul pare a fi în jos pentru vulcani". Aceste creaturi, care se ocupă de afacerile lor de zi cu zi, au fost uciși rapid și conservate în felul în care oamenii din acea metropolă antică romană erau, spune.

"Nu a fost un scenariu de stil Pompei," spune el, "dar nu a fost prea departe."

Saptamana grava 22-31 octombrie