Volwassen en jong van de ichthyosauriërsoort De populaire Shonisaurus jaag 230 miljoen jaar geleden op ammonoïde prooien, in wat nu het Berlin-Ichthyosaur State Park, Nevada, VS is Krediet: Gabriel Ugueto
Jarenlang hebben onderzoekers een staatspark in Nevada bestudeerd, maar ondanks hun inspanningen blijft de reden voor het hoge aantal sterfgevallen van ichthyosaurussen in het gebied zo’n 230 miljoen jaar geleden een mysterie.
Blauwe walvissen en bultruggen, samen met andere mariene reuzen van vandaag, ondernemen regelmatig lange migraties om wateren te bereiken waar roofdieren schaars zijn om te broeden en te baren. Ze hebben de neiging om jaar na jaar samen te komen langs dezelfde kuststroken.
Een nieuwe studie door een team van wetenschappers van verschillende instellingen, waaronder de Universiteit van Utahde Smithsonian instelling, Vanderbilt Universiteitde Universiteit van Nevada, de Universiteit van Edinburghde Universiteit van Texas in AustinVrije Universiteit Brussels, and the Universiteit van Oxfordgeeft aan dat bijna 200 miljoen jaar vóór de evolutie van gigantische walvissen, mariene reptielen bekend als ichthyosauriërs, die zo groot waren als schoolbussen, mogelijk ook soortgelijke migraties hebben ondernomen om te fokken en te bevallen in veiligere omgevingen.
De bevindingen, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Huidige biologieonderzoek een rijk fossielbed in het beroemde Berlin-Ichthyosaur State Park (BISP) in het Humboldt-Toiyabe National Forest in Nevada, waar veel 15 meter lange ichthyosauriërs (De populaire Shonisaurus) lag versteend in steen. Mede-auteur van Randall Irmis, hoofdconservator en curator paleontologie van NHMU, en universitair hoofddocent, biedt de studie een plausibele verklaring voor hoe ten minste 37 van deze zeereptielen op dezelfde plaats aan hun einde kwamen – een vraag die heeft geërgerd paleontologen gedurende meer dan een halve eeuw.
Volledige tand en gedeeltelijke kaken (UMNH VP 32539) van de ichthyosaurus De populaire Shonisaurus van het Staatspark Berlijn-Ichthyosaur, Nevada. Deze nieuwe fossielen tonen dat aan Shonisaurus was een toproofdier aan de top van zijn ecosysteem. Credits: Natural History Museum of Utah / Mark Johnston
« We presenteren bewijs dat deze ichthyosauriërs hier in grote aantallen stierven omdat ze naar dit gebied migreerden om vele generaties gedurende honderdduizenden jaren te baren », zegt co-auteur en curator van het Smithsonian National Museum of Natural History Nicholas Pyenson. « Dat betekent dat dit soort gedrag dat we tegenwoordig bij walvissen waarnemen, al meer dan 200 miljoen jaar bestaat. »
In de loop der jaren hebben sommige paleontologen gesuggereerd dat BISP’s ichthyosauriërs – roofdieren die lijken op te grote dikke dolfijnen die zijn geadopteerd als het staatsfossiel van Nevada – stierven tijdens een massale stranding zoals die soms moderne walvissen treft, of dat de wezens werden vergiftigd door gifstoffen zoals vanaf een nabijgelegen schadelijke algenbloei. Het probleem is dat deze hypothesen geen sterk wetenschappelijk bewijs hebben om ze te ondersteunen.
Om te proberen dit prehistorische mysterie op te lossen, combineerde het team nieuwere paleontologische technieken zoals 3D-scanning en geochemie met traditioneel paleontologisch doorzettingsvermogen door archiefmateriaal, foto’s, kaarten, veldnotities en lade na lade van museumcollecties te doorzoeken op stukjes bewijsmateriaal dat zou kunnen opnieuw worden geanalyseerd.
3D-modelafbeelding van de De populaire Shonisaurus fossielenbed bij Quarry 2 in Berlin-Ichthyosaur State Park, Nevada. Versteende botten zijn voorzien van een kleurcode waarbij elke kleur overeenkomt met een ander skelet. Krediet: Smithsonian Institution
Hoewel de meeste goed bestudeerde paleontologische vindplaatsen fossielen opgraven zodat ze nauwkeuriger kunnen worden bestudeerd door wetenschappers van onderzoeksinstellingen, is de belangrijkste attractie voor bezoekers van het door het Nevada State Park beheerde BISP een schuurachtig gebouw waarin is ondergebracht wat onderzoekers Quarry 2 noemen, een reeks ichthyosauriërs die in de rots zijn ingebed zodat het publiek ze kan zien en waarderen. Quarry 2 heeft gedeeltelijke skeletten van naar schatting zeven individuele ichthyosauriërs die allemaal rond dezelfde tijd lijken te zijn gestorven.
« Toen ik de site voor het eerst bezocht in 2014, was mijn eerste gedachte dat de beste manier om het te bestuderen zou zijn om een full-colour 3D-model met hoge resolutie te maken », zegt hoofdauteur Neil Kelley, een assistent-professor aan de Vanderbilt University. « Een 3D-model zou ons in staat stellen om te bestuderen hoe deze grote fossielen ten opzichte van elkaar waren gerangschikt zonder het vermogen te verliezen om bot voor bot te gaan. »
Om dit te doen, werkte het onderzoeksteam samen met Jon Blundell, een lid van het 3D-programmateam van het Smithsonian Digitalization Program Office, en Holly Little, informaticamanager bij de afdeling Paleobiologie van het museum. Terwijl de paleontologen fysieke botten opmeten en de vindplaats bestudeerden met behulp van traditionele paleontologische technieken, gebruikten Little en Blundell digitale camera’s en een sferische laserscanner om honderden foto’s en miljoenen puntmetingen te maken die vervolgens met behulp van gespecialiseerde software aan elkaar werden genaaid om een 3D-model te maken. van het fossielenbed.
« Onze studie combineert zowel de geologische als biologische facetten van paleontologie om dit mysterie op te lossen », zei Irmis. « We hebben bijvoorbeeld de chemische samenstelling van de rotsen rond de fossielen onderzocht om te bepalen of de omgevingsomstandigheden tot zoveel hebben geleid Shonisaurus in één instelling. Toen we eenmaal hadden vastgesteld dat dit niet het geval was, konden we ons concentreren op de mogelijke biologische redenen.”
Het team verzamelde kleine monsters van de rots rondom de fossielen en voerde een reeks geochemische tests uit om te zoeken naar tekenen van verstoring van het milieu. Eén test mat kwik, dat vaak gepaard gaat met grootschalige vulkanische activiteit, en vond geen significant verhoogde niveaus. Andere tests onderzochten verschillende soorten koolstof en stelden vast dat er geen bewijs was van een plotselinge toename van organisch materiaal in de mariene sedimenten die zouden resulteren in een gebrek aan zuurstof in de omringende wateren (hoewel de ichthyosauriërs, net als walvissen, lucht inademden).
Deze geochemische tests brachten geen tekenen aan het licht dat deze ichthyosauriërs omkwamen als gevolg van een ramp die het ecosysteem waarin ze stierven ernstig zou hebben verstoord. Het onderzoeksteam bleef verder kijken dan Quarry 2 naar de omliggende geologie en alle fossielen die eerder in het gebied waren opgegraven.
Het geologische bewijs geeft aan dat toen de ichthyosauriërs stierven, hun botten uiteindelijk naar de bodem van de zee zonken, in plaats van langs een kustlijn die ondiep genoeg was om stranding te suggereren, waardoor een andere hypothese werd uitgesloten. Wat nog veelzeggender was, was dat de kalksteen en moddersteen van het gebied boordevol grote volwassen dieren zat Shonisaurus exemplaren, maar andere mariene
