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The Burgess Shale: Big Bang di Evolution

La spedizione di caccia ai fossili è iniziata con un aumento dei polmoni, accompagnato da un incessante ring-ding-ting-clank-cling-ting-ding-clank. La colonna sonora è stata gentilmente concessa da una campana anti-orso attaccata allo zaino del leader del gruppo, Jean-Bernard Caron, curatore della paleontologia degli invertebrati al Royal Ontario Museum di Toronto. Dopo quattro ore di camminate su tornanti attraverso una foresta sempreverde nelle profondità delle Montagne Rocciose canadesi, Caron improvvisamente decollò come una capra di montagna. Mentre gli altri riprendevano fiato, si fece largo attraverso la roccia libera e frastagliata per l'ultima salita. Alla fine la squadra si riunì in cima alla scogliera e crollò, osservando la vista sul Burgess Shale.

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"Già! Fossili! Siamo davvero qui!" esclamò Allison Daley, uno studente laureato dell'Università svedese di Uppsala. Si morse un biscotto Oreo e si aprì il viso con eccitazione nervosa.

La Burgess Shale è la Mecca per i paleontologi. Charles Doolittle Walcott, il quarto segretario della Smithsonian Institution, scoprì questo ricco letto fossile un secolo fa, nell'estate del 1909, e lo chiamò per il vicino Monte Burgess. Alla fine della sua prima stagione campale qui, Walcott scrisse in una lettera a un collega che aveva "trovato alcune cose molto interessanti". Parla di eufemismo. I fossili di Burgess non raccontano niente di meno che la storia dell'esplosione cambriana - il Big Bang dell'evoluzione - quando organismi relativamente semplici si diversificarono rapidamente nel tipo di animali che vivono oggi. Gli esemplari Burgess squisitamente conservati (molto probabilmente sepolti da frane di fango sottomarine) includono i resti di organismi di corpo morbido, che sono rari nella documentazione fossile. Gli animali abitavano sul fondo dell'oceano 505 milioni di anni fa, verso la fine del periodo Cambriano.

"La maggior parte dei phyla che conosciamo oggi possiamo vedere già nel Cambriano e negli animali del Burgess Shale", ha detto Caron. Ma i fossili sembrano ancora molto strani. "Certamente mostrano prove di evoluzione", ha detto Caron. "Gli animali che vedi lì non sembrano quelli che abbiamo oggi."

Dopo essersi ripreso dalla salita, l'equipaggio iniziò a esplorare il più famoso sito di Burgess Shale, un'esposizione rocciosa delle dimensioni di un campo da tennis ora chiamata Walcott Quarry, dove Walcott trovò per la prima volta fossili. In nove stagioni campali ha raccolto 65.000 esemplari e da allora il sito è stato rilevato da innumerevoli spedizioni; trovare altri fossili di interesse metterebbe alla prova sia la pazienza che la passione. Anche così, la squadra si è dispersa sulla collina scottante, tirando fuori una lastra di scisto verde-grigio dopo l'altra, controllando entrambi i lati per un leggero scricchiolio o ombra. Poiché i fossili sono in qualche modo più facili da vedere quando le rocce sono bagnate, i ricercatori hanno occasionalmente leccato le lastre.

"È come giocare alle slot", ha detto Jason Loxton, uno studente laureato alla Dalhousie University di Halifax, in Nuova Scozia. "Tirando e tirando, e tirando e tirando e tirando. Devi averne uno alla fine. Quindi forse qualcuno accanto a te vince. E poi devi solo andare avanti."

Walcott ha identificato i suoi esemplari come membri di gruppi estinti o moderni, come gli artropodi (gamberetti, granchi, insetti e simili) o anellidi (vermi segmentati). Nel 1989, il paleontologo Stephen Jay Gould rese popolare le "strane meraviglie" di Burgess nel suo libro di successo Wonderful Life . Ma ha sostenuto che Walcott aveva erroneamente calunniato i fossili in gruppi tassonomici esistenti. Suggerì che i curiosi fossili "problematica" che avevano sfidato a lungo l'identificazione scientifica - come l' Allucigenia, una creatura lunga un pollice con due file di spine sulla schiena - meritavano i loro gruppi tassonomici.

Ultimamente, i paleontologi hanno ricominciato a riesaminare le classificazioni, in gran parte in risposta alla scoperta di fossili di tipo Burgess in Australia, Cina, Groenlandia, Russia, Spagna e Stati Uniti. Con più esemplari, gli scienziati sono in grado di vedere meglio le somiglianze tra gli animali e quindi stanno spostando la loro enfasi da caratteristiche uniche a caratteristiche condivise.

Dopo una settimana di snelle raccolte a Walcott Quarry, Caron e il suo team stanco e dolorante erano pronti a provare una nuova posizione. "Non vedo l'ora di vedere molti nuovi fossili in luoghi inaspettati", ha detto l'ottimista Caron. "Cento anni dopo, ci sono ancora molte domande, ancora molte scoperte da fare!"

Caron è salito a bordo di un elicottero per esplorare le vicine cime delle montagne alla ricerca di nuovi siti da esplorare in futuro. A lui si unì Robert Gaines, un geologo del Pomona College che studia lo scisto millimetro per millimetro per capire se i vari strati rappresentano millenni di sedimenti accumulati o qualche momento degno depositato dalle correnti di tempesta. "Facciamo affidamento su Bob per leggere il libro delle rocce", ha detto Caron. Dall'elicottero Gaines ha visto una serie di punti promettenti. "Sono eccitato, scientificamente", ha detto. Era ansioso di scendere a terra ed estrarre il suo metro.

L'elicottero si è posato vicino al ghiacciaio Stanley, dove Caron e Gaines si sono uniti al resto dell'equipaggio, che stavano già cercando fossili. Non ci volle molto per colpire lo stipendio. Il primo pomeriggio, Loxton ha trovato un fossile di una specie conosciuta con affetto come Creeposaurus (fino a quando non può essere adeguatamente studiato, identificato e dato il suo nome scientifico). Caron chiamò: "Champagne!" Solo altri tre esemplari di questo animale tentacolato che abita sul fondo erano mai stati raccolti.

"Creeposaurus è una nuova specie, ma è importante anche per un'altra ragione", ha spiegato Caron. "È utile per comprendere due lignaggi di animali: uno è come una stella marina, un echinoderma e l'altro è un organismo simile a plancton, un emicordato. Il Creeposaurus può essere un antenato comune e ha il potenziale per unire questi due animali che conosciamo oggi ".

La valle del ghiacciaio Stanley, che ha la forma di un anfiteatro, si è rivelata la scena di un concorso paleontologico. Mentre il ghiacciaio si scioglieva, nel corso delle ultime migliaia di anni, ha esposto un nuovo affioramento di roccia sciolta che si estende per un miglio e mezzo. "Straordinario, sorprendente, trovare così tanti animali qui, che non sono stati toccati da centinaia di milioni di anni fa", ha detto Caron.

Nelle due settimane successive, lui e il suo equipaggio, usando occasionalmente una sega da roccia a lame diamantate, raccoglievano diverse centinaia di esemplari, tra cui quelle che credono essere quattro nuove specie. Uno di questi, un artropodo, è stato trovato in tale profusione - appendici qui, carapace lì - da così tanti membri dell'equipaggio che è diventato una sorta di mascotte del sito che il gruppo ha soprannominato "Stan Animal". "Un animale molto spaventoso", ha detto Caron di un esemplare con zampe appuntite e più file di denti. "Non vuoi averlo nel sacco a pelo di notte."

Dopo la fine della stagione campestre, Caron è tornato al Royal Ontario Museum, dove ha scambiato i suoi usurati e sudici escursionisti con i bianchi da laboratorio. Nella sala delle raccolte, sfogliò un quaderno, cercando di dare un senso alle lattine e alle casse piene di roccia che si trovava in un miscuglio ai suoi piedi. "È uno scrigno in attesa di essere aperto", ha esultato.

Siobhan Roberts vive a Toronto. È autrice di King of Infinite Space .

Nuovi depositi simili allo scisto di Burgess in Europa, Asia, Australia e Nord America (Caron presso il sito del ghiacciaio Stanley) stanno mostrando agli scienziati i modelli di evoluzione. (Robert Gaines) Il ricco deposito di fossili noto come Burgess Shale è stato scoperto per la prima volta un secolo fa. (Siobhan Roberts)
The Burgess Shale: Big Bang di Evolution