Los paleontólogos aún están cavando en los orígenes de la Pompeya China

Cuando algo muere, la naturaleza asegura que sus restos no permanecerán intactos. Los microbios devoran los tejidos blandos, y el viento, la lluvia, los ríos, los océanos y los carroñeros se arrastran alrededor de los segmentos duros del cadáver. A medida que pasan los eones, estos segmentos esqueléticos pueden volverse fosilizados, pero siguen siendo piezas de rompecabezas de un rompecabezas que a menudo no se pueden reconstruir por completo..

Pero hace unos 130 a 120 millones de años, en lo que ahora es el noreste de China, la naturaleza se comportó de manera muy diferente. Fue entonces, durante el Cretácico temprano, que se llevaron a cabo una serie de eventos cataclísmicos, que aseguraron que una vasta colección de plantas y animales, incluyendo muchos dinosaurios, se dejaron en el mismo estado en que se encontraban cuando estaban vivos..

Estos esqueletos fosilizados a menudo total o al menos parcialmente unidos parecían haber sido congelados a tiempo. Muchos de ellos aún conservaban tejidos blandos, desde los músculos hasta la piel. El notable estado de conservación en este lugar, conocido oficialmente como Jehol Biota, llevó a algunos investigadores y periodistas a bautizar el sitio como "Pompeya China".

Sin embargo, la verdadera historia detrás de este tesoro fósil, que abarca 10 millones de años, es más compleja de lo que este llamativo apodo lo llevaría a creer. Incluso hoy en día, los expertos aún no están completamente seguros de qué produjo uno de los sitios paleontológicos más importantes de la Tierra..

¿Cómo en el mundo estaban tan bien conservados estos fósiles??

Los registros históricos son imprecisos sobre la fecha en que se descubrieron por primera vez estos importantes yacimientos fósiles. Pero sí sabemos que a finales del siglo XIX y principios del XX, llamaron la atención de unos pocos coleccionistas de fósiles..

Fue, sin embargo, una serie de artículos principales, incluyendo varios publicados en Naturaleza y Ciencia En la década de 1990, eso atrajo la atención del mundo científico al sitio. Los documentos describieron cuidadosamente el contenido de las capas de roca y revelaron una cantidad de fósiles sorprendentes. Desde entonces, se ha encontrado que las capas contienen miles de especies individuales, incluidos peces, ranas, tortugas, aves, dinosaurios no avianos, pterosaurios, salamandras, plantas, mamíferos, insectos y más..

Gracias a las pistas geológicas que quedaron en los yacimientos de fósiles, se estableció que estos organismos vivían en una zona exuberante, templada, selvática o densamente boscosa junto a una serie de lagos. Este entorno extremadamente biodiverso puede haber desaparecido en los anales de la historia geológica, pero estas capas rocosas ofrecen a los paleontólogos una visión de lo que solía ser.

Esta colección de vida revolucionó la paleontología. Los cazadores de dinosaurios, en particular, estaban encantados: la plétora de plumas y estructuras óseas apoyaron claramente el consenso de la construcción de que las aves evolucionaron de los dinosaurios más viejos. No solo eso, sino que los melanosomas conservados (orgánulos que producen pigmentos) permitieron a los científicos determinar el color de las plumas de dinosaurios por primera vez..

"Los dinosaurios emplumados son, sin lugar a dudas, los fósiles de dinosaurios más importantes encontrados en mi vida", dice Steve Brusatte, paleontólogo de vertebrados y biólogo evolutivo de la Universidad de Edimburgo. "Y eso es todo por la exquisita preservación: tener no solo huesos, sino también plumas y plumas magníficamente detalladas".

El describe Zhenyuanlong suni, un nuevo raptor que ayudó a identificar en 2015, como su "favorito de todos los tiempos", el fósil más hermoso que ha tenido el privilegio de estudiar. Sus huesos de color marrón chocolate destacan prominentemente de la roca circundante, al igual que el halo de plumas que se encuentran en el cuerpo, incluidas las plumas de las plumas en los brazos en forma de alas. "Cuando miras a este dinosaurio, ves un pájaro", dice..

Lycoptera davidi peces fósiles (Jehol Lagerstatte, Formación Yixian, Cretácico Inferior, provincia occidental de Liaoning, China). James St. John / CC POR 2.0

Para aquellos fascinados por la Biota de Jehol, la pregunta, por supuesto, es ¿en qué parte del mundo estaban tan bien conservados estos fósiles? La conservación se reduce en gran medida al entorno en el que murieron los animales o las plantas, y esa información se puede extraer de los sedimentos en los que están encerrados los fósiles..

Se descubrió que gran parte de las Formaciones Yixian y Jiufotang, dos de las tres formaciones rocosas que contienen la Biota Jehol, eran depósitos lakebed. Claramente, muchos de los animales fueron sepultados en el fondo de los lagos prehistóricos.

Curiosamente, se encontraron muchos animales terrestres dentro de estos lakebeds, lo que sugiere que fuerzas poderosas llevaron a estos forasteros a sus lugares de descanso finales. Como sucede, estas capas lakebed se entremezclan con depósitos volcánicos, lo que indica que la actividad volcánica era una característica prominente de la región.

Algunos investigadores sospecharon que los lahares podrían ser los asesinos. Estos son flujos de lodo volcánico: cuando llueven ceniza volcánica y escombros pre-depositados, pueden moverse distancias considerables como lodos rápidos, con forma de hormigón que recogen todo lo demás con el que se encuentran, incluidos los dinosaurios. Otros señalaron las posturas enrolladas de algunas criaturas y sugirieron que los gases tóxicos, liberados de los lagos, asfixiaban a los animales. Luego fueron enterrados en una fecha posterior por ceniza fina..

Luego, en 2014, un papel de gran éxito apareció en Comunicaciones de la naturaleza con una idea atrevida: ¿y si la culpa fuera de los flujos piroclásticos? Estas mezclas de ceniza, trozos de lava y gas, generadas por diversos tipos de actividad volcánica explosiva, pueden ser de 700 ° C (1,300 ° F) y moverse a velocidades de 80 kilómetros (50 millas) por hora.

Una huella de dinosaurio de la Formación Yixian. Kenneth Lu / CC POR 2.0

Un equipo dirigido por Baoyu Jiang, profesor de paleontología y estratigrafía en la Universidad de Nanjing, observó 14 fósiles extraídos de las antiguas capas de roca de lagos de Jehol. Los investigadores encontraron que muchos de los sedimentos que contenían fósiles eran ricos en componentes volcánicos, que probablemente representan el entierro de los animales en cenizas volcánicas..

También notaron que parecía haber rayas negras en los huesos de estos animales, así como también grietas intrincadas. Para ellos, esto indicaba que los animales habían sido chamuscados. De hecho, escriben que este daño era "comparable a las características de las víctimas en Pompeya y los sitios arqueológicos cercanos capturados en PDC de la erupción del 79 d. C. Vesubio.

Las PDC (corrientes de densidad piroclásticas) adoptan varias formas, pero el tipo más común es el flujo piroclástico. Las oleadas piroclásticas, también comunes, son versiones de flujos ligeramente más frías y más gaseosas..

Los efectos de encontrarse con ambos suelen ser los mismos. Cualquier persona golpeada por estos experimentará un choque térmico extremo, lo que llevará a una rápida falla de los órganos. Sus músculos se contraerán repentinamente, colocándolos en posiciones acurrucadas conocidas como posturas pugilísticas. El agua en el cuerpo hervirá rápidamente, incluso en el cerebro, lo que puede hacer que el cráneo explote. Aquellos que no se vean afectados por el calor se asfixiarían debido al cóctel de gases tóxicos liberados y nubes de ceniza. La muerte es a menudo rápida, pero espantosa.

El equipo de Jiang sospecha que estos flujos letales mataron a los animales. Al mismo tiempo, los investigadores sugieren que la ceniza volcánica de grano fino formó moldes alrededor de sus restos, encapsulándolos y protegiéndolos de los carroñeros y los procesos normales de descomposición. Esta teoría busca explicar las muertes y la calidad de la preservación, pero ¿cómo terminaron en los lagos tantos tipos diferentes de animales, desde aves hasta salamandras, pterosaurios y dinosaurios? La respuesta, sugieren, es que los flujos piroclásticos fueron lo suficientemente amplios como para barrer no solo la vida que vive junto al lago, sino la vida lejos de sus límites..

Su teoría, que se aplican tentativamente a gran parte de la biota terrestre de Jehol, parece resolver con elegancia varios misterios. Un equipo separado, sin embargo, sospechaba que esto era demasiado bueno para ser verdad. Escribiendo un año después en Paleogeografía, Paleoclimatología, Paleoecología, un grupo diferente de investigadores, entre ellos Mike Benton, profesor de paleontología de vertebrados en la Universidad de Bristol, examinó una sección de la Formación Yixian y llegó a una conclusión muy diferente.

Monjurosuchus splendens Fósil de la Formación Yixian. Laikayiu / CC BY-SA 3.0

Llamada así por el pueblo más cercano, la Unidad Lujiatun presenta una conservación de fósiles particularmente excepcional. El material volcánico domina la unidad, no los sedimentos transmitidos por el lago. La evaluación de campo y laboratorio de este equipo indicó que la unidad era en realidad la parte superior de una llanura de inundación. Los sedimentos aquí fueron ciertamente provistos por características de erupción volcánica, incluyendo lahares, flujos piroclásticos y caída de cenizas, pero la lluvia intensa generó inundaciones que los movieron después de su depósito inicial.

Estas inundaciones múltiples, colosales, en forma de hojas, en forma de sábanas, fueron capaces de transportar y preservar, y posiblemente matar, a las criaturas encontradas atrapadas y fosilizadas dentro de la unidad. No hay necesariamente ninguna evidencia de que las erupciones volcánicas o los flujos piroclásticos estuvieran directamente involucrados aquí en el proceso de fosilización aquí..

Claro, es probable que un puñado de muertes en el área en ese entonces estén vinculadas a eventos volcánicos, desde PDC hasta lahars. Lujiatun también es solo una unidad, por lo que no puede compararse directamente con las otras unidades de lakebed ricas en fósiles observadas por el equipo de Jiang en el documento de 2014. De hecho, Jiang dice que respalda las conclusiones de su estudio: no duda que la Unidad Lujiatun represente flujos de escombros volcánicos, pero eso es muy diferente de los depósitos de lagos en los que se enfocaron.

En cualquier caso, el estudio de 2015 subraya la importancia de examinar con mucho cuidado el registro de sedimentos en cada sitio a lo largo de las capas de roca de Jehol, una necesidad antes de que puedan hacerse declaraciones radicales sobre los antiguos apocalipsis del estilo de Pompeya.

Racimo de seis juveniles Psittacosaurus del Cretácico temprano de Lujiatun, provincia de Liaoning, China. Qi Zhao, Michael J. Benton, Xing Xu y Martin J. Sander / CC BY 2.0

"No creo que el modelo de Pompeya sea rechazado, pero sin duda diríamos que es poco probable por un par de razones", dice Benton. Señala que no hay evidencia convincente en el documento de su equipo ni en ningún otro que muestre que las muestras en cualquiera de las capas fueron quemadas por ceniza caliente. Si lo fueran, es difícil explicar por qué tanto el material orgánico, incluso de criaturas delicadas, como los insectos, permanecen intactos. Al mismo tiempo, las víctimas de la verdadera Pompeya fueron enterradas y preservadas, pero no fueron transportadas..

Pierre-Olivier Antoine, un paleontólogo de la Universidad de Montpellier, dice que ambos documentos no pueden generalizarse para que se ajusten a todo el sitio. No se puede decir que Lujiatun represente lo que siempre sucedió a lo largo del período de 10 millones de años, ni tampoco los depósitos de lagos..

Sin embargo, está "más cómodo" con el estudio de 2015, que implica una "variedad más amplia de eventos relacionados con el volcán" en lugar de un tipo de asesino solitario. La asfixia a través de gas volcánico, la carbonización de cenizas calientes, el transporte desde corrientes de densidad piroclásticas y los flujos de sedimentos provocados por inundaciones podrían estar involucrados..

A partir de 2018, la cuestión de la conservación sigue abierta a debate. Los detalles siguen siendo inciertos, pero, como señala Brusatte, "todo parece estar relacionado con los volcanes". Estas criaturas, que se dedicaban a sus asuntos cotidianos, fueron asesinadas y preservadas de manera muy parecida a los humanos de esa antigua metrópolis romana, él dice.

"No era exactamente un escenario al estilo de Pompeya", dice, "pero no estaba demasiado lejos".

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