https://frosthead.com

Viețile ciudate ale dinozaurilor polari

Într-o duminică dimineață înfiorătoare, la începutul lunii martie, sunt pe o plajă din sudul Australiei în căutarea gheții - sau cel puțin urme ale acesteia. Este vară în emisfera sudică, iar majoritatea plajelor plutește prin valul în creștere sau își plimbă câinii poartă tricouri și pantaloni scurți. Tom Rich, un paleontolog la Museum Victoria din Melbourne, conduce drumul de-a lungul stâncilor joase și pline de apă, care aglomerează țărmul. Rich are 66 de ani, cu o barbă de argint încăpățânată, părul cenușiu slab și sprâncenele înclinate care îi oferă feței un aspect trist, obosit. A fost crescut în sudul Californiei și Texas, dar și-a petrecut viața profesională în Australia. În decurs de mai bine de trei decenii, el a ridicat cetățenia Aussie și o mulțime de lingo-uri colorate din țară, dar accentul său rămâne încăpățânat american. „Par că tocmai am coborât din avion”, spune el.

Continut Asemanator

  • Luând temperatura unui dinozaur
  • Păstrarea la rece
  • Bones to Pick

Această parte a coastei, cunoscută sub numele de Flat Rocks, se află în apropierea orașului stațiunii Inverloch, la aproximativ două ore de mers cu mașina la sud-est de Melbourne, prin ferme și păduri parcate de mai mult de un deceniu de secetă. Rich se oprește lângă o grămadă de moloz la baza unei stânci. „Asta e”, spune el. Parțial îngropată de fulgi de rocă cenușie de luptă este o formație geologică grăitoare. Limbi de sediment de culoare închisă se întunecă în stratul de culoare mai deschisă de mai jos. Formația se numește „crioturbare” și a fost cauzată când argila odată înghețată s-a scufundat într-un strat de nisip subiacent în timpul unui dezgheț cu mult timp în urmă.

Zăpada și gheața sunt rare în această parte a Australiei astăzi. Însă dovezile de la Flat Rocks și alte site-uri din apropiere confirmă faptul că acum puțin peste 100 de milioane de ani, „a fost sângeroasă frig pe aici”, după cum afirmă Rich. Deși aproximativ o treime din Australia se află acum în tropice, continentul s-a așezat la aproximativ 2.000 de mile sud de poziția sa actuală, prins împotriva Antarcticii. Australia de Sud-Est a avut probabil un climat similar cu cel al Chicago, dacă nu chiar Fairbanks.

Cu atât mai surprinzător, că dinozaurii au prosperat aici la acea vreme. Gândiți-vă la „dinozauri” și probabil că conjurați behemoths trudging prin mlaștini înflorate sau păduri tropicale toride. Însă Rich și alți oameni de știință care lucrează în Australia, Alaska și chiar în vârful unui munte din Antarctica au descoperit resturi de dinozauri care au prosperat în medii care au fost reci cel puțin o parte a anului. Dinozaurii polari, așa cum se știe, au trebuit să suporte și întunericul prelungit - până la șase luni în fiecare iarnă. „Luna ar fi afară mai mult decât soarele și ar fi greu să-și facă viața”, spune paleontologul David Weishampel, de la Universitatea Johns Hopkins.

Dovezile conform cărora dinozaurii au combătut frigul și, poate, au trecut prin zăpadă și au alunecat pe gheață - provoacă ceea ce oamenii de știință știu despre modul în care animalele au supraviețuit. Deși Rich nu a fost primul care a descoperit dinozaurii polari, el și câțiva alți paleontologi completează imaginea cum trăiau aceste animale și cum erau mediile lor. Cercetări recente ar putea arunca o lumină asupra a două dintre cele mai contestate întrebări din paleontologie: Au fost dinozaurii războiți? Și ce i-a omorât?

În fiecare an, de la sfârșitul lunii ianuarie până la începutul lunii martie, Dinosaur Dreaming - proiectul de dinozaur polar condus de Rich - coboară pe malul de lângă Inverloch. Sunetul pe care îl auzi în timp ce urci pe plajă spre săpare este sclipirea ciocanilor de pe dălți. Îngenunchează în jurul bolovanilor de plajă cu vârf plat, care servesc ca niște bancuri de lucru improvizate, o duzină de voluntari se plimbă pe grămadă de stâncă cenușie. Mai mulți poartă declarația de modă din acest an, un tricou pe care scrie „Mammalia: floricele cretacicului” și arată un dinozaur bipedal care înfășoară două mamifere asemănătoare cu șobolan într-o labe și aruncând pe altul spre gura ei degajată.

În jos în „gaură”, o gâfâie adâncă în genunchi lângă linia de plutire marcată de un cerc de plasă fluorescentă de construcție roz, un alt grup folosește un ferăstrău și dalta pentru a disloca dimensiunile pâinii. Aceste bucăți vor trece și sub ciocan.

La o masă pliabilă din stânca stâncilor, Lesley Kool triază descoperirile aduse de spărgătorii de stânci. Kool a început ca voluntar la prima săpătură dino a lui Rich în 1984. Știa prea puțin despre dinozauri, dar s-a antrenat să fie un pregătitor expert - persoana care aruncă cu ochiul fosilele din stâncă, fără să le spargă în praf - și a dezvoltat un efect pentru identificarea fosilelor. Acum conduce funcția. Ea îți poate spune că bucata maronie la care ai sperat că descoperirea dinozaurului secolului este într-adevăr o bucată obișnuită de coajă de broască țestoasă fosilizată.

Echipajul pe care îl supraveghează include o distracție de studenți, un profesor de literatură pensionat din Tucson, un manager de vacanță de la un producător de piese auto și proprietarul unui serviciu de curățare a mediului care nu poate înceta să izbucnească în cântec. Majoritatea dintre ei revin an de an. Ei spun că se întorc pentru camaraderie - și șansa de a face o descoperire. „Este o dependență pentru care nu există niciun leac”, spune Nicole Evered, de 68 de ani, care a lucrat la săpăturile Flat Rocks de când a început.

Aici nu se aplică imaginea stereotipă a vânătorului de fosile înfășurată în praf, dezgropând un os gigantic dinozaur cu doar o mătură și picături dentare. Fosilele sunt prea mici, prea fragmentare și prea împrăștiate. În mai bine de 20 de ani de săpături în diferite locuri din sudul Australiei, Rich și echipajul său au descoperit doar trei exemplare articulate, cu oase conectate așa cum erau în viață.

Majoritatea oaselor dinozaurilor pe care le găsesc la Flat Rocks, explică Kool, provin din „hiposis” (pronunțat HIP-see), scurt pentru hipsilophodonts. Acești mici mâncători de plante sclipitoare erau de obicei la fel de înalți ca curcanii. Coapsele lor distinctive, care prezintă un pinten descendent, sunt ușor de recunoscut. Însă anul acesta săpăturile au descoperit și câteva descoperiri mai rare, cum ar fi un dinte de dimensiuni de miniaturi, dintr-un dinozaur care încă nu a mai numit carne. O stâncă a dat un colț lung, negru, care arată ca o scobitoare de obsidian și este posibil să provină dintr-un pterosaur, un tip de reptilă zburătoare. Și în urmă cu doar două luni, colegul lui Rich, Martin Martin, de la Universitatea Emory din Atlanta, a anunțat că modelele dintr-un strat de noroi vechi de 115 milioane de ani de la Flat Rocks sunt piese de dinozaur. Amprentele cu o lungime de trei inci, de 14 inci, proveneau dintr-un tip de dinozaur care mânca carne, numit terropod. Judecând după dimensiunea și distanțarea amprentelor, acesta trebuie să fi stat la o înălțime de aproximativ 12 metri, ceea ce face cel mai mare dinozaur carnivor cunoscut că a trăit acolo.

Fosilele promițătoare sunt învelite în țesutul igienic și ziare pentru protecție. Înapoi la muzeu, pregătitorii vor îndepărta roca încântătoare cu unelte care variază de la ace de carbură de tungsten până la jackhammers de mână în mână, alimentate cu aer comprimat. Chiar și bucăți de rocă nepromisă vor fi aruncate la dimensiunile cuburilor de zahăr; echipa va verifica mușchii pentru fălci de mamifere atât de mici încât s-ar putea încadra pe un timbru poștal.

Era perspectiva de a găsi oase de mamifere străvechi - nu dinozaurii - care au atras Rich în Australia. Nu a fost niciodată un dinomaniac, nici măcar ca un copil. Ceea ce i-a agitat imaginația, cu toate acestea, au fost mamiferele timpurii care se învârteau în același timp cu dinozaurii. O ilustrație dintr-o carte pe care a citit-o în timp ce un băiat a înfățișat animalele ca gustând triumfător pe ouă de dinozaur. Rich a mers cu câștigătorii evoluției și a studiat arici fosili pentru doctoratul său la Universitatea Columbia.

El a aterizat în Australia la începutul anilor ’70, fără niciun loc de muncă și fără intenția de a căuta unul. Soția sa, Patricia Vickers-Rich, de asemenea, paleontolog, a fost în țară pentru a urma cercetările de doctorat despre păsările fosile. Dar, în timp ce arunca un ziar „pentru a vă face o idee despre ce este această țară”, a văzut un ajutor dorit pentru un curator la muzeul local. El a primit slujba și lucrează acolo până astăzi. Rich și soția sa - acum profesor la Universitatea Monash din Melbourne și colaborator șef la cercetarea dinozaurilor - au rămas aici pentru că, spune el, „țara era larg deschisă” pentru studierea evoluției timpurii a mamiferelor și păsărilor.

În 1982, Rich a întâlnit câțiva voluntari ai muzeului dornici să-și murdărească mâinile la o săpătură de dinozaur, dar inițial a rezistat pledoarilor lor. Știa despre un sit aflat la 180 de mile vest de Flat Rocks pe care îl poreclise Dinosaur Cove după ce a găsit câțiva fragmente osoase neidentificate acolo ani mai devreme. Pentru a excava acolo ar fi nevoie de tunel în stânci - o propunere periculoasă - fără a garanta că nu găsești nimic. Dar în 1984 a cedat în cele din urmă, iar în câteva săptămâni echipa a găsit mai multe oase de dinozaur și un dinte.

Timp de zece ani, un echipaj bogat și în mare parte amatori au explorat, plictisit, ales și dărâmat în coasta abruptă a dealului. Au săpat două tuneluri, fiecare cu o lungime de peste 60 de metri și au mișcat mai mult de 600 de tone de stâncă, o mare parte din mână. Rich spune că „nu ar trebui să muncești atât de mult în Montana”, care este renumit pentru depozitele sale de dinozaur și în care mișcările tectonice care ridicau stâncile expuneau strate de rocă care conțin oase. În schimb, Rich apelează la Australia, unde sedimentele dinozaur sunt în mare parte îngropate adânc, o „țară crudă pentru fosilele dinozaurilor”.

În greutate, transportul de la săpăturile de la Dinosaur Cove de-a lungul deceniului a fost relativ mic, aproximativ 100 de kilograme de fosile și numai urme ale mamiferelor Pestele bogate - un os al brațului și o bucată de dinte. Dar descoperirile au furnizat indicii despre metabolismul dinozaurilor polari și strategiile lor de intemperii a iernilor lungi. Au oferit chiar și o rară privire a creierului creaturilor. Pătrunderea scheletelor l-a făcut pe Rich să fie unul dintre experții din lume în materie de dinoși polari.

La momentul apariției dinozaurilor, în urmă cu aproximativ 220 de milioane de ani, continentele pământului erau contopite într-un singur supercontinent pe care acum îl numim Pangea. A început să se despartă în urmă cu aproximativ 200 de milioane de ani, iar Australia și Antarctica, care erau încă blocate între ele, au rămas lângă Polul Sud. Când creaturi fosilizate Studiile bogate se învârteau în jur, acum aproximativ 100 de milioane de ani, sudul Australiei s-a așezat aproape de fundul planetei și abia a început să se îndepărteze de Antarctica. (Poziția actuală a Australiei reflectă faptul că a intrat spre nord "cu ritmul în care unghiile cresc", spune Rich.)

În timpul înălțimii animalelor din perioada Cretaceului timpuriu, soarele nu a răsărit în sudul Australiei timp de o lună și jumătate până la patru luni și jumătate în fiecare an. La polul nord și sud, întunericul a durat șase luni. Creșterea plantelor în aceste zone s-ar fi încetinit sau oprit periodic, ceea ce ar putea crea o criză alimentară pentru dinozaurii care au trăit acolo. În mai bine de 20 de ani de săpături, Rich și colegii săi au descoperit rămășițele a cel puțin 15 specii. De exemplu, hypsi-ul ridicat la genunchi Leaellynasaura amicagraphica (numit pentru fiica lui Rich, Leaellyn) a scăzut odată prădători la ceea ce este acum Dinosaur Cove. Fiul lui Rich, Tim, și-a atașat numele de un alt denizen din Cove Dinosaur, timișul hermani de înălțime de șase metri, care arăta probabil și a alergat ca un struț.

Dinozaurii au prosperat și mai departe spre sud. Antarctica nu s-a mișcat prea mult în ultimii 100 de milioane de ani, oprindu-se peste Polul Sud. Astăzi, animalele bine izolate și plantele cu încăpățânare pot supraviețui frigului brutal al continentului, cel puțin aproape de coastă. Dar frunzele fosilizate și alte rămășițe vegetale sugerează că în timpul dinozaurilor Antarctica a avut o climă temperată. Judd Case de la East Washington University din Cheney spune că dinozaurii Antarctici din perioada târzie cretacică cu aproximativ 70 de milioane de ani în urmă seamănă cu cei care au trăit în alte părți ale lumii cu aproximativ 60 de milioane de ani mai devreme. Cazul spune că acest lucru sugerează că unele tipuri de dinozauri atârnați în Antarctica mult timp după ce au murit în altă parte. Poate că Antarctica a fost o oază pentru ei, deoarece plantele cu flori s-au răspândit în restul lumii și au întrecut rudele de pin pe care le-au mâncat dinozaurii mai calduroși.

William Hammer de la Augustana College din Rock Island, Illinois, săpa la o altitudine de 13.000 de metri pe panta Muntelui Kirkpatrick, la aproximativ 400 de mile de Polul Sud. El a smuls oasele lui Cryolophosaurus ellioti, un mâncător de carne de 22 de metri lungime, cu o creastă osoasă care se învârtea de pe frunte ca un petic. El a găsit, de asemenea, dovezi fosile ale unui prozauropod, un strămoș al unor dinozauri enormi precum Brachiosaurus și Apatosaurus .

La capătul opus al globului, pe versantul nordic din Alaska, Anthony Fiorillo, un paleontolog de la Muzeul Naturii și Științei din Dallas, a exhumat oasele din cimitirul dinozaurilor de-a lungul râului Colville. Deși nordul Alaskai nu a fost la fel de rece acum 70 de milioane de ani ca și astăzi, iernile ar fi adus încă zăpadă și gheață. În acel moment, rudele cu dinți ascuțiți ai Tyrannosaurus rex au urmărit pe Edmontosaurul dinozaurului cu o rață lungă de 35 de metri. Surpriza din aceste descoperiri, spune Fiorillo, este că aceleași tipuri de dinozauri au trăit în Alaska ca în medii mai tosteroase mai la sud, precum Montana și chiar Texas. Până în prezent, el nu a dezvăluit niciun dinozaur care se pare că a trăit doar în clime înghețate.

Dinozaurii au avut două opțiuni când a sosit iarna - o îngreunează sau încearcă să scape. Întrebarea cu privire la modul în care dinozaurii au supraviețuit frigului polar a fost legată de întrebarea mai largă a faptului dacă fiarele antice au fost umflate în război (endotermice), cum ar fi păsările și mamiferele moderne, sau înflorate (ectotermice), precum reptilele moderne. Într-un mediu rece, endotermele își mențin corpul suficient de cald pentru ca mușchii să se flexeze și nervii să tragă, generând căldură prin metabolismul lor. Ectotermele, în schimb, își încălzesc corpul absorbind căldură din împrejurimile lor - gândiți-vă la o șopârlă care se bazează pe o stâncă. Endotermia nu este neapărat mai bună, remarcă David Fastovsky de la Universitatea din Rhode Island. Endotermele au marginea în rezistență, dar ectotermele au nevoie de mult mai puțină hrană.

Descoperirea premiului în urma săpăturii Rich's Dinosaur Cove sugerează că Leaellynasaura a rămas activă în timpul iernilor lungi polare. Un craniu Leaellynasaura lung de doi centimetri, culoarea ciocolatei cu lapte este cel mai aproape de un craniu complet dinozaur pe care echipa l-a găsit. Baza rămâne parțial înglobată într-un disc de rocă cenușie marcat de numeroase caneluri în care Kool expunea meticulos fosila cu un ac fin. Destul de os este vizibil pentru Rich pentru a analiza dimensiunea soclurilor oculare. Ipoteza avea în general ochi mari, dar Leaellynasaura este în mod disproporționat de mare - poate astfel ar putea capta mai multă lumină în timpul scăderii prelungite a iernilor polare. Mai mult, partea din spate a aceluiași craniu s-a rupt pentru a expune o mucegai al creierului, cunoscut sub numele de endocast. Rich a descoperit că dinozaurul avea lobi optici bombate, părți ale creierului care procesează informații vizuale. Lobii optici ai Leaellynasaura sunt mai mari decât cei de la hipipsă care trăiau în medii non-polare, ceea ce sugerează că avea o capacitate cerebrală suplimentară pentru a analiza aportul din ochii mari.

În mod similar, Fiorillo și Roland Gangloff, un paleontolog pensionat de la Universitatea din Alaska, au descoperit că micuțul mâncător de carne Troodon era mult mai frecvent pe versantul nordic al Alaskaului decât mai departe spre sud. Este posibil ca Troodon să fi câștigat un avantaj față de ceilalți dinozauri carnivori din nord, deoarece avea, de asemenea, ochi mari și un creier puternic, probabil util pentru vânătoare toată iarna.

Alți dinozauri ar fi putut migra spre sud pentru iarnă (sau spre nord, dacă ar trăi în emisfera sudică). Rich spune că dinozaurii săi ar fi făcut călători improbabili. Erau mici, iar o mare interioară le-ar fi blocat calea către clime mai calde. Dar Edmontosaurus, din versantul nordic din Alaska, este un candidat mai bun pentru migrația sezonieră. Adulții erau cam de dimensiunea elefanților, așa că nu ar fi putut să se târască sub stânci atunci când temperaturile au scăzut. Calculele grosiere sugerează că, prin amblinging cu aproximativ 1 mile pe oră - „viteza de navigare” pentru animalele de acea dimensiune - efectivele de Edmontosaur ar fi putut parcurge peste 1.000 de mile sud în trei luni, spune paleobotanistul Bob Spicer, de la Universitatea Open din Milton Keynes, Marea Britanie. O astfel de migrație le-ar fi scos din „zona întunericului” și în zonele în care plantele ar fi putut crește în continuare.

La rândul său, Fiorillo se îndoiește de asta. El și Gangloff susțin că Edmontosaurul juvenil a crescut prea încet pentru a parcurge distanțe lungi. Nu ar fi putut ține pasul cu o turmă, așa că animalele trebuie să fi rămas puse, indiferent de temperaturi. Acest tip de întoarcere ar putea fi amețitor, dar modul în care știința avansează, în special în paleontologie, unde cercetătorii trebuie să tragă concluzii din un număr mic de fosile deseori fragmentare.

Dinozaurii au avut o alergare impresionantă. Au stabilit fiecare continent, au crescut mai mari decât orice alte animale terestre și au durat mai mult de 150 de milioane de ani. Și apoi au dispărut. Demisia lor a născut mai mult decât puține speculații cu privire la cauza sa. Scenariile variază de la boala sau competiția cu mamiferele până la zburatorul unui însoțitor încă nedetectat la soare, un fel de stea a morții.

Majoritatea paleontologilor au acceptat un alt ucigaș extraterestru, un asteroid cu o lățime de peste șase mile, care a înțepat Pământul acum 65 de milioane de ani. A mizat un crater cu peste 100 de mile lățime pe ceea ce este acum Peninsula Yucatán din Mexic. Conform scenariului principal, impactul a aruncat în atmosferă cantități uriașe de praf și alte resturi, blocând lumina soarelui și scufundând Pământul în întuneric săptămâni sau chiar luni. Un dezastru global s-a izbit cu siguranță de atunci, potrivit unor dovezi copleșitoare de fosile și geologice. După cum Fastovsky și Weishampel scriu în „Evoluția și extincția dinozaurilor ”, „oceanele lumii erau practic„ moarte ”, în timp ce fotosinteza prin plancton a încetat și rețelele alimentare alimentare marine s-au dezvăluit. Dinozaurii au murit, în timp ce strămoșii mamiferelor, păsărilor și reptilelor de azi atârnau.

Paleontologii nu sunt de acord cu ceea ce spune existența dinozaurilor polari despre scenariul asteroid-iarnă. Fiorillo spune că este sceptic față de acest lucru, deoarece „dinozaurii din Alaska se descurcau foarte bine în condiții de acest fel”. El susține că schimbările climatice cauzate de schimbările în circulația atmosferei și oceanelor au făcut probabil la dinozauri.

Dar Rich spune că viața dinozaurilor polari poate ajuta cercetătorii să înțeleagă de ce dinozaurii au dispărut după impact. Catastrofa trebuia să fie suficient de lungă și de severă pentru a ucide animalele adaptate la întuneric și la rece. „Nu poți doar să ai [întunericul] timp de o lună și să faci treaba”, spune el.

Dar Fastovsky spune că dinozaurii polari nu ne spun nimic despre dispariția animalelor, deoarece nu știm dacă aceste specii au fost chiar vii la sfârșitul perioadei Cretaceului. Dinozaurii australieni ai lui Rich au fost îndepărtați de mult când a lovit asteroidul. El spune că dacă dinozaurii de pe versantul nordic din Alaska au fost vii, este incert; cercetătorii nu au găsit straturi fosile acolo chiar de la sfârșitul perioadei Cretaceului.

Pentru ca dinozaurii polari să furnizeze dovezi mai definitive asupra metabolismului și extincției dinozaurilor, vom avea nevoie de mai multe fosile. Anul acesta Rich a pornit într-o săpătură pe versantul nordic din Alaska, primul său. Este o muncă scumpă și i-a fost nevoie de 18 ani pentru a alinia finanțarea necesară pentru transportul, pe un avion cu un singur motor Otter și mașini de zăpadă, petrecerea sa pe teren și echipamentele lor, care au inclus burghie roșii, motoserioase, ciocane și explozibili.

Rich și echipa sa avansată au pregătit site-ul pe râul Colville, la aproximativ 375 de mile nord de Fairbanks, la sfârșitul lunii martie și începutul lunii aprilie, când temperaturile se scufundă la minus 40 de grade Fahrenheit. Au angajat un miner pentru a conduce un puț orizontal în malul râului chiar deasupra unui strat de fosile dinozaur. Lucrând în acea perioadă a anului sună nebun, recunoaște Rich, dar de fapt este mai ușor să săpați un tunel când pământul este înghețat solid.

În august, echipa completă de zece membri a intrat în tunel și a extras fosile de pe podea. Încă mai sortează oasele, dar Rich a identificat deja o descoperire notabilă: un tip de pacecefalozaur, un dinozaur care mănâncă plante cu un craniu neobișnuit de gros, care a fost găsit doar o dată înainte, tot în Alaska. Poate fi primul dinozaur cunoscut care a trăit exclusiv în îndepărtatul Nord, mai multe dovezi că fiarele antice au îndurat chiar și cele mai reci și întunecate zile.

Mitch Leslie era un fanatic dinozaur ca un copil și a studiat reptilele înainte de a deveni scriitor. Locuiește în Portland, Oregon.

Cărți
Dinosaurs of Darkness, de Thomas H. Rich și Patricia Vickers-Rich, Indiana University Press, 2000
Dinozaurii din Australia și Noua Zeelandă și alte animale din era mezozoică, de John A. Long, Harvard University Press, 1998
Evoluția și dispariția dinozaurilor, ediția a II-a, de David E. Fastovsky și David B. Weishampel, Cambridge University Press, 2005

Viețile ciudate ale dinozaurilor polari