آیا دایناسورهای شگفت‌انگیز در رویدادهای “پومپئی‌وار” نابود شدند؟

کشفات شگفت‌انگیز فسیل‌ها در چین

بین حدود ۱۲۰ تا ۱۳۰ میلیون سال پیش، در دوران دایناسورها، جنگل‌های معتدل و دریاچه‌ها اکوسیستم پرجنب‌وجوشی را در آنچه اکنون شمال شرق چین نامیده می‌شود، میزبانی می‌کردند. فسیل‌های متنوعی از آن زمان تا دهه ۱۹۸۰ تقریباً بدون تغییر باقی مانده بودند، تا اینکه روستاییان شروع به یافتن موجودات به‌خوبی حفظ‌شده کردند که قیمت‌های بالایی از کلکسیونرها و موزه‌ها برای آن‌ها دریافت کردند. این موضوع موجب آغاز یک طلاخیز فسیلی شد. اکنون هم محلی‌ها و هم دانشمندان به‌قدری حفاری کرده‌اند که کار آن‌ها از فضا قابل مشاهده است – به‌احتمال زیاد گسترده‌ترین حفاری‌های دیرینه‌شناسی در هر نقطه‌ای از جهان. تا دهه ۱۹۹۰، مشخص شد که آنچه به‌عنوان «تشکیل ییشیان» شناخته می‌شود، شامل بقایای دایناسورها، پرندگان، پستانداران، حشرات، قورباغه‌ها، لاک‌پشت‌ها و موجودات دیگر به‌طرز منحصر به‌فردی حفظ شده است.

برخلاف فسیل‌های اسکلتی و اغلب تکه‌تکه‌ای که در بیشتر نقاط دیگر کشف می‌شود، بسیاری از حیوانات به‌طور کامل با اندام‌های داخلی، پرها، فلس‌ها، مو و محتویات معده‌شان حفظ شده‌اند. این موضوع نشان‌دهنده نوعی فرآیند حفظ ناگهانی و غیرمعمول بود. کشفیات حتی شامل یک پستاندار به اندازه گربه و یک دایناسور کوچک بود که در حال نبرد مرگبار قفل شده بودند و هم‌زمان با مرگ، در میانه عمل متوقف شدند. اولین دایناسورهای غیرپرنده با پر در جهان ظاهر شدند – برخی از آن‌ها به‌قدری سالم بودند که دانشمندان توانستند رنگ‌های پرها را شناسایی کنند. این کشفیات به طرز قابل توجهی دیرینه‌شناسی را متحول کردند و تکامل دایناسورهای پرنده را روشن نمودند و بدون شک ثابت کردند که پرندگان مدرن از آن‌ها نشأت می‌گیرند.

چرا این فسیل‌ها به‌طرز فوق‌العاده‌ای حفظ شده‌اند؟

فرضیه اصلی تا کنون این بوده است که این موجودات به‌طور ناگهانی به‌وسیله فعالیت‌های آتشفشانی دفن شده‌اند، شبیه به امواج داغ خاکستر از کوه وزوویوس که بسیاری از شهروندان پمپئی را در سال ۷۹ میلادی دفن کرد. رسوبات ییشیان به‌طور غیررسمی به «پمپئی چینی» لقب داده شده‌اند. اما یک مطالعه جدید می‌گوید که ایده پمپئی بسیار جذاب است – و کاملاً اشتباه. در عوض، این موجودات به‌وسیله رویدادهای عادی‌تری مانند فروپاشی لانه‌ها و دوره‌های بارانی که رسوبات را انباشته کردند و مردگان را در جیب‌های بدون اکسیژن دفن نمودند، حفظ شده‌اند. مطالعات قبلی پیشنهاد کرده‌اند که چندین رویداد مشابه پمپئی در طول حدود یک میلیون سال به‌صورت پالس‌هایی رخ داده است. مطالعه فعلی از فناوری‌های پیشرفته جدید برای تاریخ‌گذاری فسیل‌ها در یک دوره فشرده کمتر از ۹۳,۰۰۰ سال استفاده کرده است که در آن هیچ رویداد خاصی رخ نداده است. این مطالعه به‌تازگی در نشریه «مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم» منتشر شده است.

پاول اولسن، یکی از نویسندگان این مطالعه و دیرینه‌شناس در «مدرسه آب‌وهوایی کلمبیا» می‌گوید: «این‌ها احتمالاً مهم‌ترین کشفیات دایناسور در ۱۲۰ سال گذشته هستند.» او افزود: «اما آنچه در مورد روش حفظ آن‌ها گفته می‌شود، یک تعصب انسانی مهم را برجسته می‌کند. یعنی نسبت دادن علل فوق‌العاده، یعنی معجزات، به رویدادهای عادی زمانی که ما ریشه‌های آن‌ها را درک نمی‌کنیم. این [فسیل‌ها] فقط یک لحظه از مرگ‌های روزمره در شرایط عادی در یک زمان نسبتاً کوتاه هستند.»

انواع فسیل‌های تشکیل ییشیان

فسیل‌های تشکیل ییشیان در دو نوع اصلی وجود دارند: اسکلت‌های سه‌بعدی کاملاً حفظ‌شده و به‌خوبی متصل از رسوبات عمدتاً خشکی، و لاشه‌های صاف اما با جزئیات بالا که در رسوبات دریاچه‌ای یافت شده‌اند و برخی از آن‌ها حاوی بافت‌های نرم هستند. برای تعیین سن فسیل‌ها، نویسنده اصلی مطالعه، اسکات مک‌لنان از دانشگاه ویتواترسراند آفریقای جنوبی، دانه‌های ریز معدنی زیرکون را که از سنگ‌های اطراف و خود فسیل‌ها گرفته شده بودند، تحلیل کرد. او در این دانه‌ها نسبت‌های اورانیوم رادیواکتیو را در مقایسه با سرب اندازه‌گیری کرد و از یک روش جدید و بسیار دقیق به نام «طیف‌سنجی جرمی یونیزاسیون حرارتی رقیق‌سازی ایزوتوپی شیمیایی» یا CA-ID-TIMS استفاده کرد. فسیل‌ها و مواد اطراف به‌طور مداوم به ۱۲۵.۸ میلیون سال پیش تاریخ‌گذاری شدند، که در یک دوره کمتر از ۹۳,۰۰۰ سال متمرکز بود، هرچند که عدد دقیق مشخص نیست. محاسبات بیشتر نشان داد که این بازه زمانی شامل سه دوره کنترل‌شده توسط تغییرات در مدار زمین است که در آن آب‌وهوا نسبتاً مرطوب بود. این باعث شد که رسوبات در دریاچه‌ها و خشکی‌ها بسیار سریع‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، انباشته شوند. بسیاری از موجودات مرده به‌سرعت دفن شدند و اکسیژنی که معمولاً باعث تجزیه می‌شود، از آن‌ها جدا گردید. اثر مهر و موم در دریاچه‌ها سریع‌تر بود و منجر به حفظ بافت‌های نرم شد. محققان به دلایل متعددی فعالیت‌های آتشفشانی را رد می‌کنند.

تحقیقات جدید درباره بقایای دایناسورها و جانوران ماقبل تاریخ

برخی از مطالعات قبلی پیشنهاد کرده‌اند که موجودات در لاهارها، که مخلوط‌های سریع‌السیر و بتونی مانند گل هستند و پس از فوران‌های آتشفشانی از کوه‌ها سرازیر می‌شوند، محصور شده‌اند. اما اولسن می‌گوید که لاهارها بسیار خشن هستند و هر موجود زنده یا مرده‌ای که با آن‌ها مواجه شود، به شدت آسیب می‌بیند؛ بنابراین، این توضیح نمی‌تواند صحیح باشد. برخی دیگر گفته‌اند که جریان‌های پيروکلاستیک، که امواج سریع‌السیر خاکستر داغ و گازهای سمی مشابه کوه وزوو هستند، مسئول این موضوع بوده‌اند. این جریان‌ها ساکنان پمپئی را به زمین کوبیدند و سپس اجساد را در لایه‌های محافظتی پیچیدند که آن‌ها را در لحظه مرگ حفظ کرد.

حتی زمانی که بقایا تجزیه شدند، حفره‌هایی در خاکستر باقی ماند که محققان از آن‌ها قالب‌های گچی واقع‌گرایانه‌ای تهیه کردند. بقایا به طور معمول در وضعیت‌های به اصطلاح «مشت‌زنی» جمع شده‌اند، به طوری که به شدت خم شده و اندام‌ها به شدت جمع شده‌اند؛ گویی که خون در حال جوشیدن و بدن‌ها در حرارت انفجاری در هم شکسته شده‌اند. قربانیان آتش‌سوزی‌های مدرن نیز وضعیت‌های مشابهی را نشان می‌دهند. در حالی که در واقع لایه‌هایی از خاکستر آتشفشانی، گدازه و نفوذهای ماگما در سازند ییکسیان وجود دارد، بقایای آنجا با بقایای بدشانس‌های پمپئی مطابقت ندارد. از یک طرف، پرها، خز و هر چیز دیگری تقریباً قطعاً در جریان پيروکلاستیک سوخته‌اند. از طرف دیگر، دایناسورها و سایر حیوانات در وضعیت‌های مشت‌زنی نیستند؛ بلکه بسیاری از آن‌ها با دست‌ها و دم‌های خود به آرامی دور بدنشان پیچیده شده‌اند، گویی که در حال خواب بودند و شاید در حال رویا دیدن دایناسوری بودند که مرگ به سراغشان آمده است.

محققان به جای این، شواهدی از فروپاشی ناگهانی حفره‌ها را مطرح می‌کنند. هسته‌های سنگی که بقایای اسکلتی را احاطه کرده‌اند، عموماً از دانه‌های درشت تشکیل شده‌اند، اما دانه‌های بلافاصله اطراف و درون اسکلت‌ها تمایل دارند که بسیار ریزتر باشند. محققان این را به این معنی تفسیر می‌کنند که برای مدتی اکسیژن کافی در اطراف وجود داشته تا باکتری‌ها یا حشرات بتوانند حداقل پوست و اندام‌های حیوانات را تجزیه کنند و در حین این فرایند، هر دانه ریزی که در مواد اطراف وجود داشته، به طور انتخابی به درون حفره‌ها نفوذ کرده و آن‌ها را پر کرده است؛ در حالی که استخوان‌های مقاوم در برابر تجزیه سالم باقی مانده‌اند. حتی امروز، فروپاشی حفره‌ها یک علت شایع مرگ برای پرندگانی مانند پنگوئن‌ها است، گفت اولسن.

نبرد ماموت‌ها و دایناسورها که در زمان یخ‌زده باقی مانده‌اند، ممکن است زمانی رخ داده باشد که مخلوقاتی از خانواده ماموت‌ها به حفره دایناسورها حمله کرده‌اند تا آن‌ها یا بچه‌هایشان را بخورند. در مورد علت فروپاشی حفره‌ها، این فقط حدس و گمان است. یک نظریه این است که دایناسورهای بزرگ‌تر (که بقایای آن‌ها در اینجا وجود ندارد اما تقریباً قطعاً در آن زمان وجود داشته‌اند) می‌توانستند با پا گذاشتن بر روی حفره‌ها آن‌ها را له کنند. باران‌های شدید ممکن است به بی‌ثبات کردن زمین کمک کرده باشد. اولسن معتقد است که سازند ییکسیان منحصر به فرد نیست. او گفت: «تنها مشکل این است که در هیچ جای دیگری چنین جمع‌آوری شدیدی در این نوع محیط انجام نشده است.» چین تلاش کرده است تا فروش فسیل‌های تجاری را محدود کند، اما بازار هنوز رونق دارد و منابع عظیم دولتی در حال توسعه گردشگری در اطراف سایت‌های فسیل‌ها هستند.

گنجینه شخصی اولسن دایناسورهای پرنده‌دار است، اما او اشاره کرد که این‌ها حتی در غنی‌ترین deposits نیز به شدت نادر هستند. او گفت: «شما باید مثلاً ۱۰۰,۰۰۰ ماهی را حفاری کنید تا یک دایناسور پرنده‌دار پیدا کنید و هیچ‌کس در مقیاس ییکسیان حفاری نمی‌کند.» تنها در ایالات متحده شرقی، چندین مکان که زمانی محیط‌هایی مشابه ییکسیان داشتند، می‌توانند چنین فسیل‌هایی را تولید کنند. این مکان‌ها شامل یک معدن سنگ در مرز کارولینای شمالی و ویرجینیا است که او هزاران حشره به‌خوبی حفظ شده را در آن پیدا کرده است؛ سایت‌هایی در کنتیکت که حفاری‌های کوچک نشان‌دهنده امیدواری هستند؛ و یک معدن سابق در شمال برگن، نیوجرسی که اکنون بین یک بزرگراه و یک مرکز خرید قرار دارد و در گذشته ماهی‌ها و خزندگان به‌خوبی حفظ شده‌ای را تولید کرده است. حفاری‌های سیستماتیک در چنین مکان‌هایی تقریباً به اندازه یک حمام هستند. او گفت: «این کار نیاز به تلاش فوق‌العاده‌ای دارد که هزینه‌بر است. و زمین در این مناطق ارزشمند است. بنابراین هیچ‌کس این کار را انجام نمی‌دهد. حداقل هنوز نه.» این مطالعه به‌طور مشترک توسط شان کینی و کلارا چانگ از رصدخانه زمین لامونت-دوهرتی و محققانی از مؤسسه زمین‌شناسی و دیرین‌شناسی نانجینگ، مؤسسه دیرین‌شناسی و دیرین‌انسان‌شناسی آکادمی علوم چین و دانشگاه پرینستون نوشته شده است.