https://frosthead.com

Wyoming Paleontology Dispatch # 3: Jak k dnešnímu dni fosílie

První den polní sezóny svítí jasně a jasně, s již silným sluncem sklouzávajícím zezadu za Cloud Peak, nejvyšším v pohoří Bighorn. Tady dole v povodí je už v 6 hodin teplá a uvnitř stanu se do hodiny od východu slunce nesnesitelně zahřívá, takže existuje důvod, proč povstat, připravit kávu, zabalit sendviče, naplnit nádoby na vodu a skočit do Dino na cestu do prvního místa, kde se chystáme sbírat. Na cestě se krátce zastavíme a vyzvedneme našeho čtvrtého člena týmu, Elizabeth Denis, postgraduální studentku na Penn State University.

Místo fosilních rostlin, ke kterému směřujeme a které má jako své označení pouze mé pole číslo SW1010, bylo vzrušujícím nálezem na konci loňské polní sezóny. Přistupujeme okružní cestou - nejprve dolů po okresní štěrkové cestě, poté po prašné cestě, která vede mezi poli lucerny a cukrové řepy, pak vedle zavlažovacího kanálu, přes prkno mostu, a nakonec najdeme vágní dvoukolejnou dráhu, která prochází skrz sagebrush a pichlavá hruška k příkrému bočnímu dělení. V první hodině polního období jsme uvízli v bahně. Zaseknutí na začátku způsobí určitý smích mezi posádkou, ale znovu získám trochu úcty, když se ukáže, že je jen pár minut práce na vykopat pneumatiky a znovu se vydat na cestu.

Když dorazíme na místo, podíváme se nahoru do úzkého údolí pokrytého sagelovým kartáčem a zděné do strmých svahů badland lemovaných červenými, oranžovými a fialovými pruhy. Tyto světlé pruhy, které naše oči mohou sledovat, jako by to byly vrstvy obřího koláče, jsou starodávné povodňové sedimenty a jejich barvy odrážejí oxidaci železa, protože vklady byly během PETM chemicky měněny povětrnostními vlivy. Jsou to fosilní půdní horizonty a jsou krásné! Naopak místo fosilních rostlin není široká, plochá vrstva a není jasně zbarvená. Je to nahnědlá šedá usazenina bahna asi 10 stop tlustá a 100 stop široká. Jasně zbarvené vrstvy fosilní půdy leží nad a pod ní na stejném svahu.

Hornina, která obsahuje rostlinné fosílie, nemusí být krásná, ale matná barva je tajemstvím zachování fosilních rostlin - to znamená, že tato čočka horniny nebyla nikdy oxidována, a to proto, že je tvořena sedimenty, které byly uloženy pod vodou v opuštěný říční kanál, kde se k němu nemohl dostat kyslík z atmosféry. Skutečnost, že se vytvořila v bývalém říčním kanálu, také vysvětluje, proč tyto skály nesoucí rostliny mají průřez ve tvaru čočky - kanál byl hluboký uprostřed a mělký na okrajích.

Fosilní listy, které zde najdeme, jsou podle mého silně zaujatého názoru krásné - složité otisky, které zaznamenávají mikroskopické detaily struktury žil. Některé exempláře jsou zachovány tak podrobně, že s ruční čočkou můžeme vidět otisky jemných chloupků nebo dokonce žluto-červené třpytky malých jantarových kuliček - zbytky buněk naplněných olejem v listu jako ty, které lze vidět v zátoce listy běžně používané při výrobě polévky. Oranžové a červené odstíny fosilních listů nejsou původním rysem nějakého dávno minulého podzimu; jsou výsledkem depozice železa během chemických reakcí vyvolaných rozkladem listů. Nacházíme také plísně skořápek starodávných sladkovodních hlemýžďů a korýšů, a dokonce i příležitostný otisk rybí stupnice, vše v souladu s myšlenkou, že tyto skály byly uloženy na dně klidného rybníka, který se vytvořil, když se uzavřel malý říční kanál během PETM.

Jednou z častých otázek, které se objevují při mluvení o fosiliích, je „Jak víte, jak jsou staré?“ Tato otázka je pro nás obzvláště důležitá, protože hledáme fosílie z tak úzkého časového intervalu. Odpověď má několik částí. Nejpřímější odpověď je, že víme, že kameny kolem SW1010 byly uloženy během PETM, protože můj kolega Ken Rose z univerzity Johna Hopkinse zde sbíral fosilní savce již řadu let. Mnoho druhů, které Ken našel v této oblasti, se vyskytuje pouze během PETM, nikoli dříve nebo poté. Tento přístup ke stanovení stáří hornin se nazývá biostratigrafie.

Macginitiea list a Populus list. Fosílie pocházejí z nového raného fosilního závodu Eocene. (Scott Wing) Část fosilních palmových listů z termálního maxima paleocenu a eocenu ve Wyomingu. (Scott Wing) První prázdná pneumatika polní sezóny. Naštěstí se to stalo na úrovni dvojpásové. Plochá pneumatika způsobila zpoždění pouhých 15 minut. (Scott Wing)

Biostratigrafie samozřejmě vyvolává další otázku - jak víme, že tyto druhy žily pouze během PETM? Z tohoto důvodu se obracíme k výraznému chemickému podpisu PETM: během akce došlo ke globálnímu posunu v poměru izotopů uhlíku. Lehčí forma uhlíku, uhlík 12, se stala mnohem hojnější v porovnání s těžší formou, uhlíkem 13. Tento posun, který nazýváme „exkurze izotopů uhlíku“, je vidět všude od hlubinných sedimentů po skály uložené řekami v Bighorn Basin. Tento chemický marker pro PETM byl nalezen ve skalách nesoucích fosilní savce v několika částech povodí Bighorn a je vždy spojen s odlišnou sadou druhů, které se ve skalách nevyskytují před nebo po exkurzi izotopů uhlíku.

Stále jsme neodpověděli na otázku, jak víme přesný věk fosilií PETM. Pro tyto informace se musíme obrátit na práci kdekoli na světě, kde byla nalezena exkurze izotopů uhlíku v blízkosti hornin obsahujících vulkanické krystaly vhodné pro radiometrické datování. Zde konečně mohou vědci změřit poměr „rodičovských“ a „dceřiných“ izotopů radioaktivních materiálů v sopečných krystalech. Znají-li poločas rodičovského izotopu, mohou vypočítat, kolik miliónů let se krystaly vytvořily. Je to dlouhý, ale logický proces od putování po Badlands Bighornovy pánve k poznání, že sbíráte fosílie před 56 miliony let (dejte nebo vezměte několik stovek tisíc let). Většinu času o tom nepřemýšlíme, když jsme na poli!

První den začíná vzrušením z prvního dne, ale nemůžeme hned začít sbírat. Nejprve musíme vyčistit bahno, které z povrchových hornin, které jsme minulý rok vystavili, vytvořily zimní deště. Je to namáhavá, sběrná a lopatová práce, kterou děláme, zatímco jsme seděli poněkud nejistě na strmé straně badland butte. Je to však krásné ráno a po hodině jsme schopni začít vytahovat bloky tvrdších, čerstvých skal z výchozů. Každá skála je šance najít fosilní! Zvedáme je jeden po druhém a plácneme je na stranu sekáčovým koncem zděného kladiva, doufáme, že se rozdělí podél starobylé postele, kde se hromadí listy. Někdy blok spolupracuje, někdy ne, ale fosilní odměny přicházejí docela stabilně během dopoledne a brzy odpoledne. Shromažďujeme docela pěknou hromadu vzorků - možná 20 nebo 30 - na římsech, které jsme zasekli do svahu. A ve vzrušení dne jsme zapomněli jíst oběd!

Po 2 nebo 3 odpoledních jsme všichni trochu ohlasovali - není to příliš překvapivé, protože teplota je v 90. letech, vzduch je velmi suchý a trochu tenčí na 5 000 stop, než jsme zvyklí, a ano, sendviče PB&J jsou stále v našich balíčcích. Sarah, Pam a Liz jsou jednoznačně vojáci, kteří stále pracují, ale všichni potřebujeme krátkou přestávku na oběd. Po zasunutí sendvičů je to zpět do práce a ve slabém žáru začneme přemýšlet o konci dne. Musíme najít všechny naše nálezy zabalené, abychom je mohli dostat do našich batohů, vzadu Dino a zpět do tábora, aniž bychom je rozbili.

To začíná nejnáročnější část dne. Každý vzorek, který shromažďujeme, musí být označen číslem lokality a indikátorem toho, v jakém počtu kusů je (ne každá skála se zlomí tak, jak chceme!). Poté, co je označíme perem Sharpie, balíme na ně skály fosiliemi do průmyslové toaletní tkáně. Nejlepší značky jsou ty, které nemají perforaci, a kupuji je v obřích rolích, protože jich používáme hodně! Je to velmi podobné zabalení kotníku podvrtnutým obvazem Ace v tom, že při balení zabalíme trochu tlaku. To drží skálu a fosilie pohromadě a chrání jemný povrch před poškrábáním nebo zabouchnutím jinou skálou. K uzavření balení používáme maskovací pásku a na vnější straně znovu označíme číslo stránky, takže balíčky lze třídit, až se vrátíme do Smithsonianova přírodovědného muzea. Než narazíme přes vpusti a šalvěj zpět do tábora, je to blízko k 19 hodině a světlo opět zlacuje. Večeře zbývá vařit, připravit jídlo, ale byl to dlouhý a uspokojivý den.

«Expedice # 2 | Expedice # 4 »

Scott Wing je vědec a kurátor výzkumu na katedře paleobiologie Smithsonian Institution.

Wyoming Paleontology Dispatch # 3: Jak k dnešnímu dni fosílie