Где-то между шестью и девятью миллионами лет назад на Тихом океане, недалеко от Южной Америки, что-то убивало китов. Много их.
Связанный контент
- Ночь в музее с лазерными ковбоями Смитсоновского института
- Как два лазерных ковбоя спасли день
По меньшей мере тридцать усатых китов погибли, их тела вымыли на приливную грязь и со временем похоронили. Виды кашалота и кита, похожего на моржа, которые уже вымерли, также погибли вместе с тюленями, морскими рыбами, костистыми рыбами и водными ленивцами. Эти вымирания, известные как массовые прядения, происходили, по-видимому, снова и снова, и между эпизодами животные закапывались в осадок.
Эпохи прошли. Скелеты, спрятанные под землей, постепенно окаменели. Геологическая субдукция подтолкнула осадок вверх примерно на 130 футов, подняв грязевые равнины и превратив их в сушу в так называемой пустыне Атакама в Чили.
Затем, в октябре 2011 года, в последние минуты палеонтологической экспедиции в регионе, богатом ископаемыми, смитсоновский исследователь Ник Пиенсон решил посмотреть на осадки, открывающиеся при расширении Панамериканского шоссе от двух полос до четырех прямо возле берег. Наткнувшись на свидетельства смерти, он и его коллеги были поражены увиденным - десятки полных, древних окаменелостей китов, а также несколько других видов, в том числе чрезвычайно редкий древний вид дельфинов, который был найден всего несколько раз ранее.
«По крайней мере десять различных видов морских животных, повторяющихся в четырех разных слоях», - говорит Пенсон. «Он попросил объяснений».
Проблема: дорога будет расширена в течение двух месяцев, и окаменелости должны были быть немедленно удалены.
Это, конечно, главное нет-нет в палеонтологических исследованиях. Взятие окаменелости с его участка стирает его геологический контекст, основной ключ, который Пинсон и другие исследователи могли бы использовать, чтобы выяснить, что вызвало все эти смерти в первую очередь.
Адам Металло и Винс Росси используют лазерный сканер высокого разрешения для цифрового сохранения окаменелостей китов в их первоначальном геологическом контексте. (Изображение через Смитсоновский институт) Решение: лазеры. Вскоре после открытия Пинсон вернулся на сайт вместе с Винсом Росси и Адамом Металло из Смитсоновского офиса программы оцифровки. В течение недели они использовали лазерные методы оцифровки для создания цифровых 3D-визуализаций сайта и его окаменелостей в мельчайших деталях.
Благодаря этим цифровым изображениям Пиенсон и другие исследователи могли досматривать окаменелости в их первоначальном контексте на досуге, даже после того, как они были удалены. Цифровые модели китов могут также передаваться в электронном виде другим ученым, и исследователи в конечном итоге сделали их общедоступными (ниже: ископаемые остатки китов) вместе с наборами данных их размеров, которые позволяют любому человеку напечатать их в любом масштабе.
В течение следующих нескольких лет Пинсон, Каролина Густейн из Университета Чили и другие члены лаборатории Музея естественной истории Пенсона использовали цифровые модели и оригинальные окаменелости, чтобы исследовать тайну этого места, называемого Серро Баллена (по-испански «китовый холм»). ). Анализ окружающих отложений показал, что они были частью приливно-отливной среды, и окаменелости - широкая смесь как взрослых, так и молодых особей разных видов - откладывались в четыре отдельных слоя в течение примерно 16 000 лет.
Интересно, что позиции окаменелостей предполагают, что они не были убиты на самом месте. «У усатых китов в основном были животы, а у китов, как правило, только живот, если они достигают мертвого места», - говорит Пенсон. «Это кладбище, это не место убийства - убийство произошло в другом месте».
Он и его коллеги исследовали возможные объяснения - цунами или вирус - но они не соответствовали данным. Не было никаких геологических свидетельств мощного цунами, такого как отложения песка там, где их не должно быть, и окаменелости были в отличном состоянии, относительно нетронутыми. Вирусы и другие патогенные микроорганизмы, как правило, являются видоспецифичными, поэтому маловероятно, что они убьют такое разнообразие животных.
«Я понял, что есть только одно хорошее объяснение этому: вредное цветение водорослей», - говорит Пенсон. Как он и его коллеги подробно описывают в статье, опубликованной сегодня в Proceedings of Royal Society B, внезапное цветение многих видов водорослей может привести к высокой концентрации токсинов, которые быстро убивают крупных травоядных морских млекопитающих, когда они вдыхают или едят их. Хищные животные, тем временем, умирают после употребления в пищу добычи, что приводит к повреждению органов.
Есть бесчисленное множество современных примеров цветения водорослей гибель крупных морских животных, в том числе недавний красный прилив у побережья Флориды, который привел к гибели тысяч ламантинов. Ближайшим аналогом вымирания Серро Баллена может быть инцидент 1987 года, когда десятки горбатых китов вымыли на берег на Кейп-Код, и вскрытие мертвых китов показало, что они только что съели скумбрию, густую с токсинами красного прилива.
В современную эпоху цветение водорослей может быть вызвано деятельностью человека (например, водой с удобрениями), а также естественным сбросом минералов, таких как железо, в воду, которая питает взрывной рост водорослей. Как оказалось, чилийское побережье неподалеку от Серро Баллена переполнено железными отложениями, и внезапные дожди в засушливых районах могут унести его в океан через сток.
Исследователи не могут доказать это однозначно, но, скорее всего, этот механизм ответственен за щедрость окаменелостей китов, обнаруженных во время расширения шоссе. Они также планируют продолжить раскопки в этом районе, с надеждой на потенциальное обнаружение свидетельств других вызванных водорослями массовых скатов, которые, по мнению Пинсона, вероятно, произошли в других местах вдоль побережья.
Они также надеются показать пример. «В регионе есть большая индустрия незаконного оборота ископаемых», - говорит Пинсон. «Многое из того, что пытается сделать наша команда, - это легитимизация научных исследований» в глазах общественности. Он добавляет: «Окаменелости являются невозобновляемыми ресурсами, и чем больше мы сможем их защитить, тем больше мы сможем понять, что они говорят нам о прошлом».
