Paläontologen graben immer noch in die Ursprünge der chinesischen Pompeji / schwere woche

Wenn etwas stirbt, sorgt die Natur dafür, dass ihre Überreste nicht erhalten bleiben. Mikroben verzehren sich am Weichteilgewebe, und Wind, Regen, Flüsse, Ozeane und Aasfresser schlurfen um die harten Abschnitte der Leiche herum. Wenn Äonen vergehen, werden diese Skelettsegmente zwar versteinert, bleiben aber zerbrochene Puzzleteile, die oft nicht vollständig zusammengefügt werden können.

Aber vor etwa 130 bis 120 Millionen Jahren hat sich die Natur im heutigen Nordosten Chinas etwas anders verhalten. In der frühen Kreidezeit kam es zu einer Reihe von katastrophalen Ereignissen, die dafür sorgten, dass eine große Sammlung von Pflanzen und Tieren, darunter auch viele Dinosaurier, in nahezu demselben Zustand belassen wurden, in dem sie sich zu Lebzeiten befanden.

Diese oft vollständig oder zumindest teilweise zusammengefügten versteinerten Skelette sahen aus, als wären sie rechtzeitig eingefroren worden. Viele von ihnen behielten noch weiche Gewebe, von den Muskeln bis zur Haut. Der bemerkenswerte Erhaltungszustand an diesem Ort, offiziell als Jehol Biota bekannt, führte dazu, dass einige Forscher und Journalisten den Standort als "chinesisches Pompeji" bezeichneten.

Die wahre Geschichte dieser fossilen Funde, die sich über 10 Millionen Jahre erstreckt, ist jedoch komplexer, als dies der auffallende Spitzname vermuten lässt. Bis heute wissen die Experten noch nicht genau, was eine der wichtigsten paläontologischen Stätten der Erde hervorgebracht hat.

Wie in aller Welt waren diese Fossilien so gut erhalten??

Die historischen Aufzeichnungen sind unklar, wann diese wichtigen fossilen Schichten zum ersten Mal entdeckt wurden. Aber wir wissen, dass sie im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert die Aufmerksamkeit einiger fossiler Sammler erregt haben.

Es war jedoch eine Reihe von wichtigen Artikeln, darunter mehrere, die in veröffentlicht wurden Natur und Wissenschaft In den 1990er Jahren wurde der Standort von der wissenschaftlichen Welt stärker beachtet. Die Papiere schilderten sorgfältig den Inhalt der Gesteinsschichten und enthüllten einige erstaunliche Fossilien. Seitdem wurde festgestellt, dass die Schichten Tausende einzelner Tierarten enthalten, darunter Fische, Frösche, Schildkröten, Vögel, nicht-avianische Dinosaurier, Flugsaurier, Salamander, Pflanzen, Säugetiere, Insekten und mehr.

Dank geologischer Hinweise in den fossilen Schichten wurde festgestellt, dass diese Organismen in einer üppigen, gemäßigten, dschungelartigen oder stark bewaldeten Gegend an einer Reihe von Seen lebten. Diese äußerst artenreiche Umwelt ist zwar in den Annalen der geologischen Geschichte verschwunden, aber diese Gesteinsschichten bieten Paläontologen einen Einblick in das, was früher einmal war.

Diese Sammlung von Leben revolutionierte die Paläontologie. Vor allem Dinosaurierjäger waren begeistert: Die Fülle an Federn und Knochenstrukturen unterstützte eindeutig den Baukonsens, dass sich Vögel aus älteren Dinosauriern entwickelt haben. Nicht nur das, sondern auch konservierte Melanosomen-Organellen, die Pigmente erzeugen, erlaubten Wissenschaftlern, die Farbe der Dinosaurierfedern zum ersten Mal zu bestimmen.

"Die gefiederten Dinosaurier sind zweifellos die wichtigsten Dinosaurier-Fossilien, die ich zu Lebzeiten gefunden habe", sagt Steve Brusatte, ein Wirbeltierpaläontologe und Evolutionsbiologe an der University of Edinburgh. "Und das ist alles wegen der exquisiten Bewahrung, die nicht nur Knochen, sondern auch Federn und herrlich detaillierte Federn hat."

Er beschreibt Zhenyuanlong Suni, Ein neuer Raubvogel, mit dem er 2015 mitgeholfen hat, als sein "Allzeit-Favorit", das schönste Fossil, das er je studiert hatte. Seine schokoladenbraunen Knochen heben sich deutlich von dem umgebenden Felsen ab, ebenso wie der Halo aus Federn, der sich über dem Körper befindet, einschließlich der Federn an den flügelartigen Armen. "Wenn Sie diesen Dinosaurier betrachten, sehen Sie einen Vogel", sagt er.

Für die von Jehol Biota faszinierten Menschen stellt sich natürlich die Frage, wie in aller Welt diese Fossilien so gut erhalten waren. Die Konservierung hängt weitgehend von der Umgebung ab, in der die Tiere oder Pflanzen gestorben sind, und diese Informationen können aus den Sedimenten herausgearbeitet werden, in denen die Fossilien eingeschlossen sind.

Es wurde entdeckt, dass viele der Yixian- und Jiufotang-Formationen - zwei der drei Felsformationen, die die Jehol Biota-Lagerstätte enthielten - Ablagerungen im Seeufer waren. Offensichtlich wurden viele Tiere am Fuße prähistorischer Seen beigesetzt.

Seltsamerweise gab es in diesen Seebetten eine Fülle terrestrischer Tiere, was darauf hindeutet, dass mächtige Kräfte diese Außenseiter zu ihren letzten Ruheplätzen brachten. Diese Seegrundlagen sind mit vulkanischen Ablagerungen durchsetzt, was darauf hinweist, dass die vulkanische Aktivität ein herausragendes Merkmal der Region war.

Einige Forscher vermuteten, dass Lahars die Mörder sein könnten. Dabei handelt es sich um vulkanische Schlammflüsse: Wenn auf vorgelagerte vulkanische Asche und Ablagerungen geregnet wird, können sie beträchtliche Entfernungen als schnelle, kalte, betonartige Aufschlämmungen zurücklegen, die alles andere aufnehmen, auf das sie treffen, einschließlich Dinosaurier. Andere wiesen auf die zusammengerollten Posen einiger Kreaturen hin und deuteten an, dass giftige vulkanische Gase, die möglicherweise aus den Seen freigesetzt wurden, die Tiere erstickten. Sie wurden später von feiner Asche begraben.

Dann erschien 2014 ein Blockbuster-Papier Nature Communications mit einer kühnen Idee: Was wäre, wenn pyroklastische Strömungen schuld wären? Diese Gemische aus Asche, Lavastückchen und Gas, die durch unterschiedliche Arten von explosiver vulkanischer Aktivität erzeugt werden, können 700 ° C (1.300 ° F) betragen und sich mit Geschwindigkeiten von 80 km pro Stunde bewegen.

Ein Team um Baoyu Jiang, Professor für Paläontologie und Stratigraphie an der Nanjing University, untersuchte 14 Fossilien aus den urzeitlichen Gesteinsschichten des Jehol-Sees. Die Forscher fanden heraus, dass viele Sedimente, die Fossilien enthielten, reich an vulkanischen Bestandteilen waren, was wahrscheinlich die Bestattung der Tiere in Vulkanasche darstellt.

Sie stellten auch fest, dass sich an den Knochen dieser Tiere schwarze Streifen und komplizierte Risse befanden. Für sie deutete dies darauf hin, dass die Tiere verkohlt worden waren. In der Tat schreiben sie, dass dieser Schaden „vergleichbar mit Merkmalen von Opfern in Pompeji und den nahe gelegenen archäologischen Stätten war, die in PDCs vom Ausbruch des Berges im Jahr 79 n. Chr. Gefangen wurden. Vesuv. "

PDCs (pyroklastische Dichteströme) nehmen verschiedene Formen an, aber der häufigste Typ sind pyroklastische Flüsse. Pyroklastische Stöße, die ebenfalls üblich sind, sind etwas kühlere, gassigere Versionen von Strömungen.

Die Auswirkungen beider Begegnungen sind normalerweise gleich. Jeder, der davon getroffen wird, erlebt einen extremen Hitzeschock, der zu schnellem Organversagen führt. Ihre Muskeln werden sich plötzlich zusammenziehen und sie in zusammengerollte Positionen bringen, die als pugilistische Posen bezeichnet werden. Wasser im Körper wird schnell kochen, auch im Gehirn, wodurch der Schädel explodieren kann. Diejenigen, die nicht von der Hitze betroffen sind, werden durch das Entweichen von giftigen Gasen und Aschewolken erstickt. Der Tod ist oft schnell, aber grausam.

Jiangs Team vermutet, dass diese tödlichen Flüsse die Tiere töteten. Gleichzeitig vermuten die Forscher, dass die feinkörnige Vulkanasche Schimmel um ihre Überreste bildete, sie einkapselte und sie vor Abfängern und normalen Zerfallsprozessen abschirmte. Diese Theorie versucht die Todesfälle und die Qualität der Erhaltung zu erklären, aber wie kamen so viele verschiedene Tierarten - von Vögeln über Salamander über Flugsaurier bis hin zu Dinosauriern - in die Seen? Die Antwort, so deuten sie an, ist, dass die pyroklastischen Strömungen so weit verbreitet waren, dass sie nicht nur das Leben neben dem See mitreißen, sondern das Leben weit weg von den Rändern.

Ihre Theorie, die sie vorläufig auf einen Großteil des terrestrischen Jehol Biota anwenden, schien einige Rätsel elegant zu lösen. Ein separates Team vermutete jedoch, dass dies etwas zu gut war, um wahr zu sein. Ein Jahr später in schreiben Paläogeographie, Paläoklimatologie, Paläoökologie, Eine andere Gruppe von Forschern, darunter Mike Benton, Professor für Wirbeltierpaläontologie an der University of Bristol, untersuchte einen Teil der Yixian-Formation genauer und kam zu einem völlig anderen Ergebnis.

Benannt nach dem nächstgelegenen Dorf, bietet die Lujiatun-Einheit eine besonders außergewöhnliche Erhaltung der Fossilien. Vulkanisches Material dominiert die Einheit, keine vom See getragenen Sedimente. Die Feld- und Laboreinschätzung dieses Teams ergab, dass die Einheit tatsächlich der obere Teil einer Überschwemmungsfläche war. Die Sedimente hier waren sicherlich durch Vulkanausbrüche wie Lahars, pyroklastische Flüsse und Aschefall entstanden, aber heftige Regenfälle verursachten Überschwemmungen, die sie nach ihrer Ablagerung bewegten.

Diese mehrfachen, kolossalen, gloopartigen, plattenartigen Überschwemmungen waren in der Lage, die in der Einheit gefangenen und versteinerten Kreaturen zu transportieren, zu erhalten und möglicherweise zu töten. Es gibt nicht zwangsläufig Hinweise darauf, dass hier Vulkanausbrüche oder pyroklastische Flüsse direkt in den Versteinerungsprozess involviert waren.

Sicher, es ist wahrscheinlich, dass eine Handvoll Todesopfer damals mit vulkanischen Ereignissen in Verbindung gebracht wurden, von PDCs bis zu Lahars. Lujiatun ist auch nur eine Einheit und kann daher nicht direkt mit den anderen fossilienreichen Seebett-Einheiten verglichen werden, die das Jiang-Team in der Zeitung von 2014 betrachtet. In der Tat sagt Jiang, er stehe zu den Schlussfolgerungen seiner Studie: Er bezweifelt nicht, dass die Lujiatun-Einheit vulkanische Trümmerströme darstellt, aber das unterscheidet sich ganz von den Lagerstätten, auf die sie sich konzentriert haben.

In jedem Fall unterstreicht die Studie aus dem Jahr 2015, wie wichtig es ist, die Sedimentaufzeichnungen an jedem Ort in den Gesteinsschichten von Jehol sehr sorgfältig zu untersuchen. Dies ist eine Notwendigkeit, bevor irgendwelche umfassenden Aussagen über Apokalypsen im Stil des Pompeji-Stil gemacht werden können.

"Ich denke nicht, dass das Pompeji-ähnliche Modell abgelehnt wird, aber wir würden sicherlich sagen, dass es aus mehreren Gründen unwahrscheinlich ist", sagt Benton. Er merkt an, dass es keine überzeugenden Beweise in der Arbeit seines Teams oder in anderen Dokumenten gibt, aus denen hervorgeht, dass die Exemplare in einer der Schichten von heißer Asche verbrannt wurden. Wenn ja, ist es schwer zu erklären, warum so viel organisches Material selbst empfindlicher Kreaturen wie Insekten intakt geblieben ist. Zur gleichen Zeit wurden die Opfer des echten Pompeji zwar begraben und erhalten, aber nicht transportiert.

Pierre-Olivier Antoine, Paläontologe an der Universität von Montpellier, sagt, dass beide Artikel nicht auf das gesamte Gelände abgestimmt werden können. Man kann nicht sagen, dass Lujiatun das repräsentiert, was immer im Verlauf von 10 Millionen Jahren passiert ist, und auch nicht die Einlagen im Seeufer.

Trotzdem ist er mit der Studie aus dem Jahr 2015 "wohler", die eine "breitere Palette von Vulkanereignissen" impliziert und nicht nur einen einzigen Mörder. Es kann zu einer Erstickung durch vulkanisches Gas, aus heißer Asche gebrannter Strömung, aus pyroklastischen Dichteströmen und durch Überflutung bedingten Sedimentströmungen kommen.

Ab 2018 ist die Frage der Erhaltung noch offen. Die Einzelheiten bleiben unsicher, aber, wie Brusatte feststellt, „es scheint alles auf die Vulkane zurückzuführen zu sein.“ Diese Kreaturen, die ihren täglichen Geschäften nachgingen, wurden schnell getötet und konserviert, ähnlich wie die Menschen dieser alten römischen Metropole sagt.

"Es war nicht gerade ein Pompeji-Szenario", sagt er, "aber es war nicht zu weit."