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Los secretos evolutivos dentro del pozo de Messel

En medio de un bosque, a unos 20 minutos de la ciudad de Darmstadt, en el centro de Alemania, hay una mina en desmantelamiento de media milla de ancho. Hoy en día, los matorrales cubiertos de matorrales cubren el fondo, donde los caminos de tierra pasan por los estanques de agua de lluvia llenos de algas de color verde brillante. Una enorme grieta de 200 pies de profundidad en el campo boscoso, el Messel Pit no parece a primera vista vale la pena preservarlo, no importa visitarlo, pero desde 1995 ha sido un sitio del Patrimonio Mundial de la Unesco, gracias a una serie de eventos desafortunados que comienzan Hace unos 48 millones de años.

El mundo era un lugar muy diferente entonces, durante el período conocido por los científicos como el Eoceno. Los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera eran más altos que hoy (al menos, por el momento), produciendo un efecto invernadero de las altas temperaturas. En el Ártico, los cocodrilos gigantes nadaban en aguas cálidas entre los helechos. Una selva tropical cubierta de la Antártida. Las formas de los continentes serían en su mayoría reconocibles, aunque India todavía estaba en curso de colisión con Asia que formaría el Himalaya. Los niveles del mar eran unos 150 pies más altos que hoy, por lo que Europa no era una masa terrestre en gran medida continua sino un vasto archipiélago.

El lugar ahora ocupado por el nuevo y notablemente elegante centro de visitantes de hormigón y vidrio Messel Pit, que incluye un viaje en el tiempo a través de un pozo virtual, estaba, en el Eoceno, cerca de un lago profundo que en su pico tenía alrededor de dos millas de ancho . El lago se convirtió en una trampa mortal para innumerables animales, y la geoquímica en concierto con millones de años acumulando sedimentos vegetales y minerales preservaría las características de los cadáveres hundidos en un grado asombroso.

El material animal y vegetal en descomposición enterrado y exprimido bajo una presión tremenda durante millones de años rinde, todo niño escolar sabe, el combustible fósil, en este caso principalmente el esquisto bituminoso, capas de piedra gris suave impregnada con aceite. Esos depósitos atrajeron a los mineros desde fines del siglo XIX hasta la década de 1970, cuando la mina a cielo abierto se cerró y fue olvidada por todos, excepto por un pequeño grupo de personas que se empeñaron en extraer no el combustible sino los fósiles.

Hace unos 48 millones de años, el Pozo Messel era el sitio de un lago profundo, a unas dos millas de diámetro en su pico, donde miles de animales perecieron. Con el tiempo, capas de arcilla y algas muertas conservaron los especímenes como flores presionadas entre las páginas de un libro. (Berthold Steinhilber) Estas son tortugas que probablemente fueron envenenadas mientras copulaban. (Jonathan Blair / Corbis) Un escarabajo ciervo muestra sus colores. (Berthold Steinhilber) Un investigador examina el fósil de un caballo primitivo ( Eurohippus ) que era aproximadamente del tamaño de un terrier moderno. (Berthold Steinhilber) Un investigador que trabaja en un fósil de Titanomyrma giganteum, una hormiga que creció tanto como un colibrí. (Berthold Steinhilber) El fósil de una cucaracha ( Blattodea ), de aproximadamente dos pulgadas de largo. (Berthold Steinhilber) El fósil de un cocodrilo prehistórico. Los mineros descubrieron un espécimen similar en 1875. (Berthold Steinhilber)

La noticia de hallazgos sorprendentes se extendió rápidamente. Y aparte de un episodio quizás comprensible de miopía cívica cuando el gobierno local consideró convertir el agujero gigante en el suelo en un basurero, una propuesta a la que los paleontólogos y otros se opusieron duramente durante 20 años, prevaleciendo en 1992, el sitio ha sido apreciado como el El mayor tesoro fósil de su tipo. "Todos en la paleontología de vertebrados conocen a Messel", dice el paleontólogo de la Universidad Johns Hopkins, Ken Rose. “Realmente no hay lugar en el mundo que se compare. Gran parte de lo que sabemos de ese período es a partir de ahí ”.

El Eoceno, de hace 56 millones a 34 millones de años, fue un punto de inflexión crucial en la historia de la vida en la Tierra, una época a la que nosotros mismos tenemos una deuda considerable, ya que fue cuando los mamíferos se recuperaron y evolucionaron para ocupar la vida ecológica. nichos desocupados por la extinción de los dinosaurios. En Messel Pit, los esqueletos de mamíferos en abundancia se conservan intactos, a menudo con los contornos de piel y carne aún visibles en la roca circundante. Zarigüeyas primitivas, caballos del tamaño de fox terrier, un oso hormiguero, ocho especies de murciélagos y un primate parecido a un lémur que podría ser una rama temprana en el árbol genealógico de la humanidad; estos y muchos más fósiles proporcionan vislumbres de los ancestros lejanos de las especies que conocemos hoy.

Mientras que los paleontólogos a menudo fruncen el ceño ante la posibilidad de que los visitantes se encuentren en sus excavaciones, Messel Pit, que está dirigido por el Instituto de Investigación Senckenberg en Frankfurt, está abierto al público para visitas guiadas. Un día de otoño, sigo a la geóloga Marie-Luise Frey desde el centro de visitantes de $ 6.5 millones, abierto en 2010, hasta el fondo del pozo. Ella me lleva fuera del camino pavimentado hacia la suave pendiente de una excavación recientemente cerrada. Los copos de petróleo seco y lutita crujían bajo mis botas. Una esquina afilada revela dónde los paleontólogos cortan capas de esquisto con una sierra de cadena, quitando grandes bloques antes de separarlos cuidadosamente para buscar fósiles ocultos.

Los bordes de la excavación se parecen a las páginas de un libro quemado. Incluso hoy, el esquisto bituminoso es principalmente agua. A medida que se seca, explica Frey en alemán, el esquisto bituminoso se vuelve tan escamoso como la masa filo y finalmente se desmorona. Estoy tratando de imaginar el lugar como era antes, pero el aire frío que cae, las hojas que giran, el ruido de la maquinaria en una planta de grava cercana no me están ayudando a ponerme en una jungla hace 48 millones de años.

Noto algunas piedras sospechosamente redondas y recojo una. Es aproximadamente del tamaño de un praliné. " Das ist ein Koprolith ", me dice Frey alegremente: un "coprolito", paleontólogo, habla por un trozo de excremento fosilizado. Este probablemente fue producido por un pez muy grande, dice ella: "Todavía puedes decir lo que comieron al examinarlos". Sigo a Frey más adentro del pozo, ansioso por entender cómo llegó a ser este lugar.

En algún momento hace unos 50 millones de años, el agua subterránea entró en contacto con una veta de roca fundida. El vapor a alta presión entró en erupción, formando un cráter con lados empinados. Cuando el agua se filtró, creó un lago con forma de vaso más que un tazón de sopa. Cualquier animal que cayó cayó rápidamente al fondo.

Aún así, eso por sí solo no explica por qué tantos mamíferos terrestres, sin mencionar las aves, los murciélagos y los insectos, perecieron aquí. Una teoría es que el dióxido de carbono burbujeaba periódicamente desde las profundidades del fondo del lago, asfixiando a los animales cerca de la costa. Otra posibilidad es que algunas de las floraciones de algas de verano eran tóxicas, envenenando a los animales que habían elegido el momento y el lugar incorrectos para calmar su sed. O tal vez animales más pequeños murieron cerca y fueron arrastrados por pequeñas inundaciones o arroyos.

El lago era tan profundo que el oxígeno no circulaba cerca del fondo, lo que significaba que no había comederos en el fondo para consumir a los animales muertos y moribundos. Año tras año, las algas que escupían en la superficie del lago florecían y morían, por lo que capas de arcilla fina y microorganismos muertos flotaban hacia el fondo. Cada capa era tan gruesa como un mechón de cabello. Le tomó 250 años construir una pulgada de lodo. Durante millones y millones de años, las plantas y los animales se conservaron como flores presionadas entre las páginas de un libro, y las algas y otras materias orgánicas se convirtieron en esquisto bituminoso.

Entre los miles de fósiles que los paleontólogos han recuperado en Messel Pit se encuentran especímenes que representan casi 45 especies de mamíferos diferentes. Esos hallazgos son críticos para comprender cómo evolucionaron las criaturas de sangre caliente. Los mamíferos y los dinosaurios aparecieron casi al mismo tiempo hace unos 200 millones de años. Pero los dinosaurios se adaptaban tan bien al medio ambiente que excluían cualquier competencia. Los mamíferos vivían en los márgenes, en su mayoría pequeñas criaturas que se ganaban la vida comiendo insectos al amparo de la oscuridad. "Simplemente intentaron mantenerse fuera del camino", dice Thomas Lehmann, un paleontólogo del Instituto de Investigación Senckenberg. Y así fue durante casi 150 millones de años.

Luego, en un instante, todo cambió, aparentemente cuando un asteroide o cometa golpeó la Tierra hace 66 millones de años y alteró drásticamente el clima, acabando con los reptiles gigantes. La diversidad de especies encontradas entre los fósiles de Messel Pit revela que los mamíferos se apresuraron a llenar cada rincón y grieta ecológica vacía que pudieron encontrar. "Realmente lo intentaron todo: volar, saltar, correr, vivir en los árboles, comer hormigas", dice Lehmann. "Desde el punto de vista de la evolución, Messel es un laboratorio fantástico para ver lo que la vida podría habernos dado".

Podría, pero en muchos casos no lo hizo. Los especímenes más fascinantes de Messel pueden ser aquellas especies que no tienen parientes vivos, aunque parecen muy familiares. En el centro de visitantes, los niños se agolpan para ver cómo un conservador armado con cepillos de dientes, púas dentales y escalpelos limpia capas de esquisto bituminoso lejos de un fósil descubierto unas semanas antes. Para mí, el esqueleto de Ailuravus macrurus se parece al de una ardilla gigante. Tiene tres pies de largo, incluida su cola espesa. Cerca de las costillas, una mancha negra traza el tracto digestivo fosilizado de la criatura. A pesar de su cola, Ailuravus no es un ancestro ardilla. Es un callejón sin salida evolutivo; Ailuravus y todos sus familiares murieron hace más de 37 millones de años. ¿Por qué? Tal vez fueron víctimas de los cambios climáticos, o un competidor mejor adaptado, o fuentes de alimentos que desaparecieron, o simplemente mala suerte.

La semejanza de Ailuravus con una ardilla moderna es un ejemplo de convergencia evolutiva. Dado el tiempo suficiente, las adaptaciones pueden conducir a soluciones casi idénticas (colas tupidas, por ejemplo, o patas traseras potentes, similares a canguros) que aparecen en diferentes especies. "Es como usar los mismos Legos para construir diferentes formas", dice Lehmann.

Y hay muchos formularios en Messel Pit. Los fósiles exquisitamente conservados han proporcionado a los paleontólogos una visión sin precedentes de las estrategias de adaptación, algunas exitosas y otras no, adoptadas por los mamíferos para alimentarse, moverse e incluso reproducirse. Por ejemplo, el contenido del estómago del pequeño caballo prehistórico (hojas fosilizadas y semillas de uva) indica que el animal no era un pastores, sino un buscador, que se comió lo que encontró en el suelo del bosque. Los paleontólogos también encontraron ocho especímenes fosilizados de yeguas preñadas, cada uno con un solo potro. Ese descubrimiento sugiere que los primeros caballos ya habían adoptado el comportamiento de rebaño, ya que el cuidado conjunto sería la mejor manera de garantizar la supervivencia de un pequeño número de crías.

Tales hallazgos hacen que el lugar se sienta menos como un cementerio que como una cápsula del tiempo que abarca un ecosistema de 48 millones de años. "No es solo paleontología, es biología", dice Jens Lorenz Franzen, un paleontólogo retirado que trabajó en el Instituto de Investigación Senckenberg y ayudó a excavar algunos de los hallazgos más notables de Messel. "Podemos reconstruir el mundo vivo de esa época".

Los secretos evolutivos dentro del pozo de Messel