Het kan worden beschouwd als een van de slechtste dagen in de geschiedenis van het leven op aarde. Zesenzestig miljoen jaar geleden sloeg een immense asteroïde in wat nu het schiereiland Yucatán van Mexico is, wat wereldwijde verwoesting en de vijfde massale uitsterving van de wereld teweegbrengt. De niet-aviaire dinosaurussen, pterosauriërs en pijlinktvissen met de schilden, ammonieten genaamd, verdwenen volledig. Zelfs groepen die overleefden, zoals zoogdieren en hagedissen, leden in de nasleep dramatisch af. Die omkwam en die overleefde, zette de toon voor de volgende 66 miljoen jaar - inclusief onze eigen oorsprong 300.000 jaar geleden.
De impact van Chicxulub was een catastrofale overgang naar een nieuwe wereld. De kenmerkende rotslaag die het heeft achtergelaten, voorzien van een element genaamd iridium dat vaak wordt aangetroffen in asteroïden en meteorieten, markeert het einde van het Krijt en het begin van het Paleogeen, bij experts bekend als de K / Pg-grens. Deze lijn in de steen is ook de marker voor het einde van het tijdperk van de dinosauriërs en het begin van het tijdperk van de zoogdieren, een verschuiving die al tientallen jaren intensief wordt besproken en bestudeerd. Nu veroorzaakt een fossiele site in Noord-Dakota nieuwe opschudding, waarvan wordt gezegd dat het de laatste minuten en uren van het bewind van de dinosauriërs documenteert.
De fossiele verzameling, bijgenaamd Tanis naar de echte oude Egyptische stad waarnaar wordt verwezen in Raiders of the Lost Ark, werd voor het eerst beschreven in een artikel van de New Yorker . Opgegraven en bestudeerd door University of Kansas afgestudeerde student Robert DePalma en een team van internationale medewerkers, bevat de site glazige bollen materiaal waarvan wordt aangenomen dat het afkomstig is van het inslagevenement, duizenden kilometers verderop. De New Yorker meldde ook ingebed in de rotsen en brokstukken, dat subtiel geconserveerde fossiele vissen, zeeorganismen ver van de dichtstbijzijnde zee, oude planten, prehistorische zoogdieren en, misschien het belangrijkste, dinosaurusbeenderen, eieren en zelfs veren zijn.
Veel paleontologen trokken echter snel een wenkbrauw op naar de bevindingen in de New Yorker, vooral omdat sommige claims in het artikel niet worden genoemd in een wetenschappelijk artikel over de site. Dat onderzoek, gepubliceerd door DePalma en collega's, werd maandag vrijgegeven in de Proceedings van de National Academy of Science . Het enige dinosaurusfossiel dat in het artikel wordt genoemd, is een verweerd heupfragment, maar de studie veroorzaakt niettemin als een venster op de extreme effecten die door de asteroïde-impact worden veroorzaakt.
Massa gearticuleerde vis uit de Tanis-overstromingsstoot. (Robert DePalma / Universiteit van Kansas) "Helaas verschijnen veel interessante aspecten van deze studie alleen in het artikel in New Yorker en niet in het wetenschappelijke artikel, " zegt Kirk Johnson, directeur van het Smithsonian's National Museum of Natural History. “Dit is een slordige manier om wetenschap te leiden en het laat veel vragen open. Op dit moment worden interessante gegevens in de krant gepresenteerd, terwijl andere elementen van het verhaal die gegevens kunnen zijn, voorlopig alleen maar geruchten zijn. "
Wat het papier zelf betreft, de details maken deel uit van een breder beeld van wat 66 miljoen jaar geleden gebeurde in het westen van Noord-Amerika, langs de marges van een verdwijnende zeeweg die destijds het continent aftapte. Volgens DePalma en collega's bereikten seismische golven die voortvloeiden uit de asteroïde-impact binnen enkele minuten het Tanis-gebied. De verstoring sloeg lokale waterlichamen om in een fenomeen dat een seiche wordt genoemd - vergelijkbaar met water dat heen en weer in een badkuip stroomt - vissen en andere organismen in de golf rondgooien. "Voor zover we weten, " zegt DePalma in een e-mail, "het merendeel van de gelede karkassen zijn van dieren die zijn gedood toen ze werden ingekapseld door het modderige sediment, of zeer kort daarvoor als onderdeel van dezelfde gewelddadige overstroming evenement."
Naast gearticuleerde visfossielen met hun schubben nog op hun plaats, bevat de site schelpfragmenten van zeegaande weekdieren die ammonieten worden genoemd. DePalma en collega's vermoeden dat hun aanwezigheid een teken is dat een voorheen niet-herkende zak van de Western Interior Seaway het water voorzag dat over het land scheurde en de Tanis-site begroef.
Over de hele wereld zijn locaties gevonden die de K / Pg-grens afbakenen, en fossielen van gewervelde dieren op of binnen de grens zijn ook eerder ontdekt. Een deel van wat de Tanis-site opvalt, zegt DePalma, is dat "dit het eerste bekende voorbeeld is van gelede karkassen, waarschijnlijk gedood als een direct gevolg van de impact, geassocieerd met de grens."
Ondanks de controverse over hoe claims van de site massamedia raken voordat het peer-reviewed wetenschappelijke artikel beschikbaar was, merken externe experts op dat Tanis echt een uitzonderlijke plek lijkt te zijn. "Dit is niet de enige site die fossielen op de K / Pg-grens bewaart, maar het lijkt erop dat dit misschien wel de meest sensationele is die ooit is ontdekt", zegt Shaena Montanari, een paleontoloog en een fellow voor wetenschaps- en technologiebeleid van AAAS. Vooral het fossiele behoud van de vis valt op als ongewoon. "Ik heb de foto's van de fossielen in het supplement doorzocht en ze zien er absoluut ongelooflijk uit", zegt Montanari. Sommige van deze vissen hebben puin van de impact bewaard in hun kieuwen, kleine steentjes van natuurlijk glas, misschien opgezogen uit het water terwijl de deeltjes in het oude Noord-Dakota landden kort na de impact.
Kleine bolletjes dachten te zijn uitgeworpen uit de Chicxulub-impact en neergelegd op de Tanis-site in North Dakota. (Robert DePalma / Universiteit van Kansas) Veel van wat Tanis opwindend maakt, volgens de postdoctorale collega James Witts van de Universiteit van New Mexico, is dat het een reeks geologische aanwijzingen biedt over wat er gebeurde na de impact. "Deze studie verbindt overtuigend bewijs van impact ejecta, sedimentologie en geochemie met goed gedateerde fysieke overblijfselen van dieren en planten die op het moment van de impactgebeurtenis lijken te hebben geleefd." Het zou een momentopname van het leven kunnen zijn, niet duizenden of honderden van jaren daarvoor, maar tijdens de ramp die de aarde schudde.
Hoe Tanis is gemaakt, is ook iets nieuws. Geologen hebben verstoringen bestudeerd die de Chicxulub-impact op andere locaties veroorzaakte, maar deze plekken vertegenwoordigen wat er in de oude oceaan is gebeurd en niet op het land. Als DePalma en collega's gelijk hebben, dan zijn seichegolven die over terrestrische omgevingen spoelen een ander effect van de impact dat nog niet eerder is onderzocht, het deponeren van de overblijfselen van zeedieren waar ze anders geen zaken hadden.
Een aantal extra mysteries blijven ook over de site. De mariene fossielen, bijvoorbeeld, zijn misschien niet afkomstig van een nabijgelegen overblijfsel van zee, maar zouden fossielen kunnen zijn geweest toen de asteroïde toesloeg, verscheurd door de seismische en seiche-golven die Tanis begraven. “Het moet een open vraag blijven of de ammonieten zijn herwerkt uit rotsen die in wezen het fundament van Tanis zouden zijn geweest, of [als] ze afkomstig zijn uit een populatie die in een beperkte zeeweg ten oosten van Tanis woonde die wij hebben geen verslag van vanwege latere erosie, "zegt Witts.
Andere geologische details van de site verdienen ook verder onderzoek. "Het lijkt erop dat de geochemische gegevens schaars zijn en in sommige gevallen een beetje worden uitgerekt om interpretaties te maken, " zegt Montanari, "hoewel dit niet nieuw is voor paleontologie." Deze gegevenspunten kunnen worden gebruikt om te meten wanneer en hoe snel de Tanis site gevormd, kritische details bij een poging om te bepalen wat de site daadwerkelijk registreert. Montanari zegt dat extra datapunten en analyse de zaak zouden versterken dat Tanis een zeer kort venster van de laatste Krijtmomenten vertegenwoordigt. "We moeten er zeker van zijn dat we rigoureuze hypothesen ontwikkelen en deze vervolgens testen met het beschikbare bewijs in plaats van te proberen een scenario te maken dat precies past bij wat er aan het licht komt", zegt Montanari.
Robert DePalma wijst naar de K / Pg grensimpactuitvallaag. (Robert DePalma / Universiteit van Kansas) Universiteit van Californië, Berkeley-paleontoloog Pat Holroyd zegt dat de schattingen van wanneer en hoe snel de gevormde Tanis-site zijn gebaseerd op modellen zonder rekening te houden met andere mogelijke interpretaties. "Ik denk niet dat er een manier is om de exacte hoeveelheid tijd weer te geven die op de site wordt weergegeven, " zegt ze, "maar het zou handig zijn geweest om te zien hoe ze het schatten."
De details van hoe de site er eigenlijk uitziet, en hoe de lagen werden afgezet, is niet duidelijk uit wat er in de krant werd gepubliceerd, zegt Holroyd. Dergelijke gegevens zijn nodig om Tanis te vergelijken met andere K / Pg-sites over de hele wereld. "Afbeeldingen met een hogere resolutie van de hele sectie zouden voor veel mensen interessant zijn als hulpmiddel voor vergelijking met andere soorten deposito's waarvan wordt gedacht dat ze door seismische golven worden geproduceerd, " zegt Holroyd.
Voor nu is Tanis een gelokaliseerd fenomeen. Het is relevant voor andere sites in Noord-Amerika en over de hele wereld, wacht op verdere studie. "Seismisch trillen van de impact kan mogelijk leiden tot pieken in andere zakken ver van de impactsite, wat ook invloed heeft op dat tapijt van micro-technologieën, " zegt DePalma.
De site is ook uniek omdat het een klein moment van geologische tijd lijkt te vangen. "Het is heel lastig om elke rotspartij te interpreteren als het opnemen en bewaren van evenementen die op zo'n kort tijdsbestek werken", zegt Witts. De studie lijkt wel een snelle, gewelddadige gebeurtenis te tonen, maar de details van de site zullen ongetwijfeld verder worden onderzocht en getest om te zien of de buitengewone claims kunnen worden gecontroleerd.
Witts hoopt dat de krant verdere discussie en analyse van andere K / Pg-locaties over de hele wereld zal stimuleren. Hoewel geologie vaak wordt gedacht in termen van langzame, geleidelijke verandering, vindt soms snelle transformatie plaats. "Ik denk dat Tanis ons geologen eraan herinnert dat het soms lijkt alsof de afzettingssterren op één lijn liggen, en opmerkelijke gebeurtenissen kunnen een handtekening achterlaten in het rots- en fossielenbestand", zegt hij.
Uiteindelijk zal Tanis een ander onderdeel zijn van een veel breder verhaal. Het uitsterven aan het einde van het Krijt was een wereldwijd evenement dat zich in de loop van dagen, weken, maanden en jaren afspeelde. Ondanks het feit dat de site is aangekondigd als het opnemen van "de dag waarop de dinosauriërs stierven", is er geen manier om te weten wanneer de allerlaatste niet-aviaire dinosaurus is uitgestorven. De laatste vreselijke hagedis viel waarschijnlijk lang na de gebeurtenissen geregistreerd in Tanis, waarschijnlijk in een ander deel van de wereld.
DePalma zegt dat er nog meer zal komen van de Tanis-site, en de mismatch tussen de beweringen in het artikel in New Yorker en het PNAS- artikel komt neer op "triage" van welke kranten prioriteit krijgen. "We werken al aan meerdere vervolgdocumenten en zullen alles wat tot nu toe is gevonden volledig onderzoeken en rapporteren", zegt hij.
De discussie over wat Tanis bedoelt, is nog maar net begonnen. "Ik weet zeker dat paleontologen dit materiaal graag willen zien en aanvullende studies over Tanis willen doen, " zegt Montanari. "Ik kan niet wachten om de rest te zien van wat komen gaat."
