Znalezienie skamieliny w kopalni węgla nie jest niczym wielkim. W końcu złoża węgla są skamieniałymi torfowiskami, a torf jest wytwarzany ze zbutwiałych roślin, które pozostawiają swoje ślady w błocie i glinie, gdy twardnieją w kamień łupkowy.
powiązana zawartość
- The Burgess Shale: Evolution's Big Bang
- Co zabija osikę?
Ale było zupełnie inaczej, gdy John Nelson i Scott Elrick, geolodzy z Illinois State Geological Survey, zbadali kopalnie węgla Riola i Vermilion Grove we wschodnim Illinois. W stropach szybów kopalni wyryty jest największy nietknięty las kopalny, jaki kiedykolwiek widziano - co najmniej cztery mile kwadratowe tropikalnej dziczy zachowane 307 milionów lat temu. Wtedy trzęsienie ziemi nagle obniżyło bagno 15 do 30 stóp, a do środka wpadło błoto i piasek, pokrywając wszystko osadami, zabijając drzewa i inne rośliny. „To musiało się stać za kilka tygodni” - mówi Elrick. „To, co widzimy tutaj, to śmierć bagna torfowego, chwila w czasach geologicznych zamrożona przez wypadek natury”.
Aby zobaczyć ten mało znany cud, dołączyłem do Nelsona i Elricka w zakładzie Vermilion Grove, działającej kopalni obsługiwanej przez Peabody Energy z St. Louis i zamkniętej dla publiczności. Włożyłem kask, światło, rękawiczki i buty ze stalowymi noskami. Otrzymałem butlę z tlenem i wykład na temat bezpieczeństwa. W przypadku zagrożenia - zatrucia gazem, pożarem lub eksplozją - podążaj za czerwonymi światłami, aby znaleźć wyjście z kopalni, doradził kierownik ds. Bezpieczeństwa Mike Middlemas. Możemy napotkać „gęsty czarny dym, a ty nie zobaczysz nic przed sobą”. Powiedział, że użyje linii życia biegnącej wzdłuż sufitu, smukłej liny przeciągniętej przez drewniane stożki, jak pływaki w basenie.
Bogaty w skamieliny pokład węgla znajduje się 230 stóp pod ziemią, a my jechaliśmy tam w otwartym, przypominającym Humvee jitney z silnikiem Diesla, znanym jako „podróż człowieka”. Kierowca przeprowadził nas przez cztery mile oszałamiających zakrętów i tuneli w tunelach oświetlonych tylko przez światła ostrzegawcze i reflektory pojazdu. Podróż trwała 30 minut i zakończyła się w Strefie 5. Tunele tutaj mają 6, 5 metra wysokości i mniej więcej szerokość dwukierunkowej ulicy podmiejskiej.
Tunele były ciche i oświetlone żarówkami o niskiej mocy, ponure. Wilgotne, letnie powietrze, zasysane z góry, było chłodne i przylegające do ziemi, gdzie temperatury oscylują wokół 60 stopni Fahrenheita przez cały rok. Górnicy skończyli tutaj wydobywać węgiel, a boki tunelu zostały spryskane wapnem palonym, aby stłumić wybuchowy pył węglowy. Dach łupkowy - zrobiony z osadu, który tak dawno zniszczył las - pęka i łuszczy się po usunięciu węgla pod nim. Druciana siatka pokrywa sufit, aby zapobiec wpadaniu dużych elementów na jezdnie lub uderzaniu w górników.
Nelson przeszedł tunelem, omijając stosy potłuczonego kamienia i grudki węgla, które spadały jak czarne kostki na zakurzoną podłogę. Zatrzymał się i spojrzał w górę. Tam, lśniący w świetle hełmu, jest las - tłum splecionych pni drzew, liści, paprociowych liści i gałązek w kolorze czarno-szarym na lepkiej łupkowej powierzchni dachu tunelu. „Widziałem wcześniej skamieliny, ale nic takiego” - mówi.
Nelson, który jest teraz na emeryturze, po raz pierwszy odwiedził teren Riola-Vermilion Grove podczas rutynowej inspekcji krótko po otwarciu kopalni w 1998 r. Dostrzegł skamieliny, ale nie przywiązywał do nich dużej uwagi. Widział więcej skamielin, kiedy w następnym roku sprawdził różne tunele, a jeszcze więcej rok później. Elrick dołączył do niego w 2005 roku i do tego czasu skamieliny stanowiły „zbyt wiele” - mówi Elrick. „Działo się coś dziwnego”.
Nelson wezwał dwóch paleobotanistów, Williama DiMichele'a z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsona i Howarda Falcona-Langa z brytyjskiego Uniwersytetu w Bristolu, aby obejrzeli to miejsce. Falcon-Lang opisuje to jako „spektakularne odkrycie”, ponieważ cały las - nie tylko pojedyncze drzewa lub rośliny - jest nietknięty na suficie. Większość starożytnych lasów torfowych umiera stopniowo, pozostawiając jedynie nierówny dowód tego, co tam rosło. Ponieważ ten został pochowany naraz, prawie wszystko, co tam było, wciąż tam jest. „Możemy spojrzeć na drzewa i otaczającą je roślinność i spróbować zrozumieć cały las” - mówi DiMichele.
Panami tej dżungli były lycopsidy: łuskowate rośliny o pniach do 6 stóp w obwodzie, które dorastały do 120 stóp wysokości i nosiły szyszki wytwarzające zarodniki. Wyglądały jak gigantyczne szparagi. W bladym świetle tunelu 30 stóp kopalnych śladów likopidów lśni gładko na łupkowym dachu jak skóry aligatora.
Obok lycopsidów znajdują się kalamity - 30-metrowi kuzyni współczesnego skrzypu - i starożytne drzewa iglaste wielkości namorzynowe znane jako cordaites. Paprocie nasienne (niezwiązane z nowoczesnymi paprociami) wyrosły na 25 stóp. Paprocie drzew wyrosły na 30 stóp, z koronami dużych, pierzastych liści.
W kopalni znaleziono niewiele skamielin zwierzęcych - chemikalia w wodzie starożytnego bagna mogły rozpuszczać skorupy i kości - ale inne miejsca sprzed ponad 300 milionów lat, znane jako karbońskie, dostarczyły skamielin krocionogów, pająków i karaluchów i płazy. Niebo rządziły potworne ważki o rozpiętości skrzydeł 2, 5 metra. (To byłoby kolejne 70 milionów lat przed pierwszymi dinozaurami.)
A potem nastąpiło trzęsienie ziemi i ten bagienny las deszczowy zniknął.
Jednym z powodów, dla których strona jest tak cenna dla naukowców, jest to, że otwiera okno na świat przyrody tuż przed okresem wielkich i zagadkowych zmian. Przez kilkaset tysięcy lat po tym, jak ten las deszczowy został pochowany, paprocie drzew, lycopsidy i inne rośliny rywalizowały o dominację - „rodzaj chaosu wegetacyjnego”, mówi DiMichele. Z jakiegoś nieznanego powodu paprocie drzew zwyciężały, jak mówi, i ostatecznie przejęły tropikalne lasy podmokłe na świecie. Dwie trzecie gatunków znalezionych w gaju Riola-Vermilion zniknie. Potężne likopidy praktycznie zniknęły.
Badacze podają kilka możliwych przyczyn wielkiej przemiany w zbiorowiskach roślinnych około 306 milionów lat temu: gwałtowne zmiany globalnych temperatur; suszenie w tropikach; lub być może wstrząs tektoniczny, który zniszczył nawet starsze złoża węgla, odsłaniając węgiel, który następnie przekształcił się w dwutlenek węgla. Bez względu na przyczynę atmosfera ziemska nagle zyskała znacznie więcej dwutlenku węgla. Ustalenie związku między tą starożytną zmianą atmosfery a zmianami w roślinności może dostarczyć wskazówek na temat tego, jak dzisiejszy ekosystem zareaguje na wzrost dwutlenku węgla spowodowany spalaniem paliw kopalnych.
DiMichele twierdzi, że zespół Riola-Vermilion Grove używa lasu kopalnego jako punktu odniesienia. Naukowcy analizują skład chemiczny wcześniejszych i późniejszych złóż węgla pod kątem starożytnych poziomów dwutlenku węgla, temperatury, opadów deszczu i innych zmiennych. Jak dotąd wzrost emisji dwutlenku węgla wydaje się dość płynny w czasie, ale zmiana wegetacji jest bardziej gwałtowna.
Porównując skamieliny sprzed 306 milionów lat temu i później, „masz całkowitą zmianę reżimu bez większego ostrzeżenia”, mówi DiMichele. „Musimy przyjrzeć się bliżej przeszłości” - dodaje. „A to nasza pierwsza okazja, aby zobaczyć to wszystko”.
Guy Gugliotta pisał o gepardach i ludzkich migracji dla Smithsonian .
Paleobotanowcy twierdzą, że w większości nienaruszony skamieniały las (wierzchołek liści paproci) jest „spektakularnym odkryciem”. (Layne Kennedy) 
Pozostałości lasu lycopsidów i innych osobliwości znajdują się 230 stóp pod ziemią (John Nelson, po lewej i Scott Elrick sprawdzają sufit szybu kopalni bogatego w skamieliny.) (Layne Kennedy) 
Oddział lycopsid. (Layne Kennedy) 
Czy nagła zmiana klimatu 306 milionów lat temu skazała starożytny ekosystem? Skamieliny z kopalni węgla Vermillion Grove mogą zawierać wskazówki. (Layne Kennedy)
