Het merkwaardige geval van de oude walvisbotten

Асуудлыг Арилгахын Тулд Манай Хэрэгслийг Туршиж Үзээрэй

Een schat aan fossielen in de Atacama-woestijn kan lessen bevatten over het lot van moderne walvissen.

Chileense en Smithsoniaanse paleontologen bestuderen verschillende fossiele walvisskeletten in Cerro Ballena, naast de Pan-American Highway in de Atacama-regio van Chili, 2011.

Adam Metallo/Smithsonian Institution

Dit verhaal maakt deel uit van een groep verhalen genaamd Met beide voeten op de grond

De biodiversiteitscrisis, uitgelegd

Elk jaar stranden duizenden walvissen - wat betekent dat ze vast komen te zitten op stranden of in ondiepe wateren - en het is heel moeilijk om erachter te komen waarom.

Het is niet bij gebrek aan proberen. Teams van forensische onderzoekers onderzoeken gestrande walvissen, het bestuderen van organen, het analyseren van lichaamsdelen met CT-scanners, het doorzoeken van de maaginhoud en het controleren van de huid op littekens. Maar deze nauwgezette walvisdetectives vinden nog steeds vaak geen antwoorden.

We kunnen slechts ongeveer 50 procent van de tijd, als dat veel is, je een solide antwoord geven waarom dat dier stierf en waarom het is gestrand, zegt Darlene Ketten , een mariene bioloog bij Woods Hole Oceanographic Institution die naar haar werk verwijst als CSI: The Beach.

Een reden waarom het moeilijk is om erachter te komen hoe walvissen sterven, is dat wetenschappers niet zoveel weten over hoe ze leven, legt Ketten uit in de laatste aflevering van onverklaarbaar , Vox' podcast over mysteries in de wetenschap. Ze strekken zich wijd uit over de hele planeet en duiken diep. Er zijn veel dingen over hun gecompliceerde lichamen die we nog niet begrijpen. En deze onderzoekers werken vaak met walviskarkassen die al dagen in verval zijn, wat het achtergebleven bewijs kan vervormen.

Sommige gestrande walvissen zijn nog moeilijker te bestuderen omdat ze echt heel oud zijn. In 2011, Nick Pyenson , de curator van fossiele zeezoogdieren in het Smithsonian National Museum of Natural History, nam een ​​cold case aan die lange tijd onopgelost was gebleven - zeven tot negen miljoen jaar om precies te zijn.

Pyenson, die ook de auteur is van Walvissen bespioneren , was op een onderzoeksreis in de Atacama-woestijn in Chili, een prachtige uitgestrektheid van rotsen en zand die is bevlekt met oranje, beige en paars vanwege de aanwezigheid van ijzer en andere mineralen. Hij was daar om de oorsprong van een nabijgelegen oceaanstroom te onderzoeken - maar onderweg werd hij afgeleid.

Er zijn al die walvisskeletten aan de zijkant van deze heuvel, zegt Pyenson, een van zijn collega's, Tijdelijke afbeelding voor Mario Suárez , vertelde hem op een dag. Je moet het bekijken! Het is geweldig!

De heuvel stond plaatselijk bekend als Cerro Ballena, of Whale Hill, omdat daar in het verleden gefossiliseerde walvisbotten waren gevonden. Bulldozers waren net langsgekomen om een ​​pad te banen voor een nieuwe snelweg, en ze legden meer skeletten bloot. Toen Pyenson ging kijken, was hij helemaal overdonderd.

Het was walvisskelet na walvisskelet na walvisskelet, compleet van neus tot staart. Sommigen van hen strekten zich bijna uit als sneeuwengelen die de kinderen maken, herinnert Pyenson zich. Het is alsof ze zijn gestorven en hun skeletten niet zijn verstoord.

Paleontologen bestuderen verschillende fossiele walvisskeletten die zijn opgegraven door een snelwegbouwproject in Cerro Ballena.

Adam Metallo/Smithsonian Institution
Mensen die de woestijn afspeuren Adam Metallo/Smithsonian Institution

Dit was bijna ongehoord: volle, prachtig geconserveerde skeletten, die zich in alle richtingen 40 voet uitstrekken. In het veld besteed je veel tijd aan zoeken, en vaak vind je gewoon een rotsblok met een paar stukjes bot - en dat is een goede dag, zegt Pyenson. Een echt goede dag is het vinden van meer dan alleen een paar stukjes bot, of een gedeeltelijk skelet. Als je een hoofd vindt met dat skelet, is dat een homerun.

Toen hij eenmaal had verwerkt wat hij zag, realiseerde Pyenson zich dat hij een heel nieuw onderzoeksproject moest beginnen om erachter te komen wat er precies met deze walvissen was gebeurd. Het leek een oude stranding - mogelijk een van de best bewaarde stranden - maar het zou niet gemakkelijk op te lossen zijn. Er waren geen weefsels om te bestuderen, dus hij kon geen organen of huid analyseren, zoals Ketten en haar collega-onderzoekers doen bij moderne walvissen. Fossilisering verandert ook de mineralen in de botten, en gesteentelagen comprimeren ze in nieuwe vormen, dus de botten waren enigszins onbetrouwbare getuigen.

Pyenson en zijn collega's gebruikten 3D-scantechnologie om modellen van de walvisskeletten om ze thuis te bestuderen. Ze analyseerden zorgvuldig de bodem en de lay-out van de omgeving en kwamen uiteindelijk op drie grote aanwijzingen.

Adam Metallo en Vince Rossi gebruiken laserscanners met hoge resolutie om een ​​van de meest complete fossiele walvissen van de Cerro Ballena-site te documenteren. Op de achtergrond bekijkt de Smithsoniaanse paleontoloog Nick Pyenson gegevens op zijn laptop.

Smithsonian Institution

Eerst waren de skeletten verstrengeld in elkaar en bijna helemaal niet weggevangen, wat suggereerde dat deze dieren plotseling waren gestorven. Ten tweede waren er veel soorten op dit oude kerkhof - walvissen, maar ook andere volwassen en jonge dieren, die Pyenson vertelden dat het afsterven niet beperkt bleef tot walvissen.

De derde grote aanwijzing kwam van een nauwkeurige studie van de lokale geologie, die suggereerde dat deze wezens waren gestorven in vier afzonderlijke gebeurtenissen in de loop van ongeveer 10.000 jaar. Dus wat de walvissen doodde, was meerdere keren gebeurd. Dat sloot in wezen een zeldzame natuurramp zoals een vulkaanuitbarsting uit.

Pyenson begon na te denken over cyclische veranderingen in de oceaan die veel verschillende dieren zouden kunnen doden, en snel. Ik begon te bewegen in de richting van het idee dat schadelijke algenbloei een oorzaak zou zijn, zegt hij. Algenbloei, of rode getijden, zijn tot op de dag van vandaag lastig . Ze komen voor wanneer populaties micro-organismen exploderen in een watermassa - soms wanneer landbouwafval een meer of oceaan overstroomt met voedingsstoffen zoals stikstof. Deze kleine organismen kunnen toxines produceren die zeer snel dodelijk kunnen zijn.

Pyenson theoretiseerde dat afvoer van mineraalrijke omliggende gebieden - mineralen die het zand van de Atacama nog steeds hun levendige kleuren geven - periodiek algenbloei in de oceaan zou kunnen hebben veroorzaakt die ooit dit gebied bedekte. Maar hij wilde bewijs dat stand zou houden in de rechtbank van wetenschappelijke opinie.

Als dit een nieuwe plaats delict was, had hij in de ingewanden van de walvis kunnen wroeten, een hoop gifstoffen hebben gevonden en op heterdaad het rode tij hebben opgevangen. Maar omdat zijn plaats delict miljoenen jaren oud was, kon hij in plaats daarvan alleen zijn fotografische modellen bestuderen. Die bleven maar laten zien dat de walvisskeletten waren omsingeld door ringen van oranje sediment - matten van ijzeroxide, die Pyenson interpreteert als mogelijke algen in het fossielenbestand. Ik bleef me afvragen, is dit de algen van de dood? zegt Pyenson lachend.

Een frame van de 3D-afbeeldingen die zijn gemaakt door het Smithsonian Institution en die gefossiliseerde walvisbotten laten zien omringd door oranje sediment. U kunt nader inzoomen op deze afbeeldingen op de Smithsonian's website .

Smithsonian Institution

Zijn team bracht monsters van dit oranje sediment terug naar de VS en onderzocht ze onder een elektronenmicroscoop. De afbeeldingen bevatten kleine bolletjes die de juiste grootte hadden om een ​​algen van de dood te zijn, zegt Pyenson, maar al hun onderscheidende kenmerken waren door miljoenen jaren weggevaagd.

We zijn zo dicht bij een smoking gun, zegt hij. Het is verleidelijk. Maar zo gaat veel historische wetenschap. Je worstelt ermee en je wilt bij het antwoord komen. Maar soms is het bewijs dat u kunt vinden om uw vragen te beantwoorden niet helemaal bevredigend.

Jeremy Goldbogen, een marien bioloog aan de Stanford University, las Pyensons paper in 2014 en vertelde het journaal Wetenschap dat de posities van de verschillende skeletten consistent leken met een stranding.

David Caron, die onderzoek heeft gedaan naar algenbloei aan de Universiteit van Zuid-Californië, was ook: vroeg naar het onderzoek van Pyenson in 2014 en vertelde: National Geographic dat de huidige algenbloei ook een groot aantal zeedieren uitroeit. Er is zeker duizenden zeeleeuwdoden , tientallen tot honderden dolfijnen, ontelbaar honderden pelikanen dat ze allemaal zijn weggevaagd met dezelfde giftige gebeurtenis, vertelde hij aan het tijdschrift.

Volgens Pyenson vloeien deze parallellen tussen het verleden en het heden in beide richtingen. Ik vind het bestuderen van werelden uit het verleden een soort tijdreizen, zegt hij. Je mag deze voorbije werelden bezoeken die bijna op buitenaardse werelden lijken.

Zelfs als hij nooit definitief kan vaststellen wat er bij Cerro Ballena is gebeurd, zegt Pyenson dat de site suggereert dat walvissen strandden miljoenen jaren voordat de moderne mens evolueerde. Dat is een nuttige context voor onderzoekers die tegenwoordig strandingen proberen te voorkomen.

Een groot deel van de fossielen is bijvoorbeeld afkomstig van baleinwalvissen, hoewel baleinwalvissen tegenwoordig slechts een klein deel uitmaken van de walvisstranden. Dus wat is er veranderd tussen toen en nu? Om te beginnen hebben eeuwenlange walvisvangst de populaties baleinwalvissen gedecimeerd, zegt Pyenson.

Deze strandingen gebeuren al sinds er walvissen zijn, zegt Ketten. Maar mensen dragen nu bij aan het probleem, hetzij door de walvisvangst, plasticvervuiling of klimaatverandering. Waar we verantwoordelijk voor moeten zijn, zijn de acties die we ondernemen in de oceaan die ervoor kunnen zorgen dat dieren minder fit worden, minder gezond zijn, minder goed in staat zijn om zich voort te planten, te paren, om voedsel te vinden.

Walvisfossielen zoals die welke Pyenson in de Atacama-woestijn bestudeerde, kunnen dienen als een soort momentopname of basislijn, die onthullen hoe walvisstrandingen eruitzagen voordat er ooit mensen kwamen. En hoe meer onderzoekers kunnen vaststellen over het verre verleden, hoe meer ze weten over de effecten die mensen hebben op deze majestueuze zoogdieren.