Miten antiikin ilmastonmuutos ajoi matelijoiden nousua

Sen jälkeen, kun museo on unohtanut suurelta osin vuosikymmeniä, joukko fossiilisia jalanjälkiä on paljastanut uuden katseen maailmasta, kun matelijat alkoivat siirtyä sammakkoeläimistä hallitseviksi maajoukoiksi. Käyttämällä huipputeknologiaa olemme pystyneet tunnistamaan olentoja, jotka luultavasti tekivät jalanjäljet yli 300m vuotta sitten. Tämä antaa meille tilannekuvan siitä, mitä matelijat alkoivat monipuolistaa ja aloitti prosessin, joka näyttäisi, että niistä tulee selkärankaisten elämän hallitseva muoto maalla.

Birmingham peitettiin rehevässä trooppisessa sademetsässä. Tämä brittiläisen Midlandsin kaupunki tunnetaan nykyään etnisesti monipuolisena teollisuuden ja innovaation sulatepannuna, joka tunnetaan kanavista, raskasta metallista, Balti currysta ja ystävällisistä ihmisistä, joilla on erottuva aksentti. Mutta 310m vuotta sitten - kauan ennen dinosauruksia tai ensimmäisiä nisäkkäitä - alueella vallitsivat primitiiviset kasvit, kuten horsetails ja klubimossat, jotka kasvoivat 30-metrin korkeita puita.

Rehevän kasvillisuuden keskuudessa asui suuri monipuolisuus varhaisesta sammakkoeläimistä, hyönteisistä, hämähäkkiläisistä ja muista selkärangattomista. Kun kasvit kuolivat, niiden jäännökset muodostivat paksuja turve- kerroksia, jotka ajan mittaan puristettiin muotoon runsaasti hiilen talletuksia, jotka ovat nykyään monien Britannian osien taustalla. Nämä kivihiilivarastot voisivat myöhemmin valtaa teollista vallankumousta, joka tekisi Birminghamista maailman johtavan aseman valmistuksessa.

Mutta Carbonifer-jakson loppua kohti (299m vuotta sitten) maailma alkoi muuttua. Maailmanlaajuinen ilmasto kuivui ja Euroopan sademetsät alkoivat supistua ja kadota. Tämän sademetsän romahtamisen uskotaan aiheuttaneen massiivisen sukupuuton kasvien keskuudessa, kun taas monet sammakkoeläinten ryhmät hävisivät ja olivat korvattu matelijoiden varhaisryhmillä.

Birminghamin fossiilisten jalanjälkien kokoelma tarjoaa ainutlaatuisen ikkunan tähän muuttuvaan maailmaan. Opettaja, Walter Henry Hardaker, löysi jalanjäljet ​​1800-luvun alkupuolella louhoksessa Hamsteadin alueella kaupungin luoteisosassa. Kovettajan työstä lähtien he ovat jääneet suurelta osin huomiotta Lapworth Geologian museo Birminghamin yliopistossa - kunnes tutkimusryhmämme päätti palauttaa ne osana tutkimushanketta, jota EU: n rahoittama tutkimushanke Paleontologinen yhdistys.


sisäinen tilausgrafiikka


Jalanjäljet ​​säilyvät 20-punaisen hiekkakivikerroksen ympärillä, ja ne tarjoavat merkittävän ikkunan elämään Birminghamissa Carboniferous-jakson lopussa. Ne muodostuivat, kun eläimet kävelivät mutaisilla alueilla joen kanavien vieressä, ja ne säilyivät hiekan peitossa myöhemmässä tulvassa. Trackways näyttää, miten siellä asuneet eläimet muuttivat ja hajaantuivat tulvan yli. Hienoja yksityiskohtia ympäristöstä säilytetään, mukaan lukien kuivausjaksojen aikana muodostuneet sadepisarat ja mutkat.

Tiimimme, jota johtaa Birmingham Palaeobiology & Palaeoenvironments -opiskelija Luke Meade, käytti huippuluokan fotogrammetristä tekniikkaa jalanjälkien tutkimiseen. Jokainen radanauha kuvattiin useista eri näkökulmista, ja sitten käytettiin erikoisohjelmistoa näiden kuvien kääntämiseksi korkearesoluutioisiksi 3D-malleiksi. Nämä mallit ovat vapaasti ladattavissa, ja sitä voidaan käyttää opetustarkoituksiin.

Mallien värikoodaus antoi meille mahdollisuuden tuottaa topografisia karttoja kustakin näytteestä, jotka havainnollistavat niitä kolmessa ulottuvuudessa. Vertaamalla näitä malleja muualta maailmasta peräisin oleviin hiilikuituradoihin pystyimme tunnistamaan ne eläinlajit, jotka luultavasti tekivät kappaleet.

Sammakkoeläinten lasku

Yleisimmät olivat sammakkoeläimet, jotka vaihtelivat muutamasta senttimetristä metriin tai enemmän. Näiden sammakkoeläinten rinnalla asui kaksi muuta selkärankaista ryhmää. Harvinaiset kappaleet osoittavat, että suuri pelykosaurit olivat läsnä, luultavasti pinnallisesti muistuttavat nykypäivän Komodon lohikäärmeitä. Pelycosaurukset olivat osa suurta evoluutiota, joka lopulta johtaisi nisäkkäisiin, myös ihmisiin.

Pienemmät kappaleet dokumentoivat selkärankaisen evoluutiopuun toisen suuren haaran, sauropsid-matelijoiden, jotka olivat pieniä ja lisko-kaltaisia, varhaisia ​​edustajia. Nämä monipuolistuvat lopulta kaikkea dinosauruksista liskoja, kilpikonnia ja lintuja.

Tämä geologisen ajan tilannekuva sisältää tärkeän evoluutiomomentin. Vaikka sammakkoeläimet olivat vielä runsaasti, niiden riippuvuus kosteista ympäristöistä ja kutevan veden vesistöistä on saattanut heidät haittoja verrattuna nopeasti monipuolistuviin matelijoihin, kun ilmasto muuttui yhä kuivemmaksi. Birminghamin vilkkaassa kaupungissa, joka sijaitsee kuuluisan saaren keskellä, saattaa tänään olla kaukana tästä menneestä maailmasta. Mutta kivet, joihin se istuu, säilyttävät varmasti vielä monia lukemattomia salaisuuksia päivittäisestä elämästä enemmän kuin 300m vuotta sitten.

Conversation

Author

Richard Butler, Vanhempi tutkija, Birminghamin yliopisto ja Andrew Jones, PhD-kandidaatti, Birminghamin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon