Våren blev slutet för dinosaurierna

Ett internationellt forskarteam har studerat fiskar som finns bevarade i det fossilerade sötvatten-ekosystemet Tanis i North Dakota i USA. Här blev bland annat störar och paddelstörar offer för Chicxulub-meteoritnedslaget som markerade slutet på kritaperioden och dinosauriernas tidevarv.

Massutdöendet i slutet av kritaperioden var ett av de mest selektiva under jordens historia. Alla dinosaurier utom fåglarna dog ut. Det gjorde också flygödlor, ammoniter och de flesta marina reptiler, medan däggdjur, krokodiler och sköldpaddor överlevde.

Fiskarna är perfekt bevarade

Nedslaget skakade om kontinentalplattan och gav upphov till jättelika stående vågor i sjöar och floder. Dessa rörde upp enorma mängder sediment som slukade fiskarna och begravde dem levande. Samtidigt regnade små stelnade droppar av smält berg ner från himlen, mindre än en timme efter nedslaget.

De fossila fiskarna från Tanis är perfekt bevarade och deras ben visar nästan inga tecken på kemisk modifiering av senare geologiska processer.

Bilder från så kallad synkrotronröntgen visar att fiskarnas gälar är fulla med små glaskulor. De kallas ”impact spherules” och bildades när berggrund på ett ögonblick smälte och sprejades upp i rymden av meteoritnedslaget, för att sedan stelna och regna ner genom atmosfären. Även en del av fiskarnas mjukdelar är bevarade.

Fiskben avslöjar årstid

Forskarna har använt utvalda ben från några av fiskarna för att rekonstruera årstidsväxlingarna under kritaperiodens sista år.

– Benen uppvisar säsongsbetonad tillväxt, årsringar, på samma sätt som träd. Årsringarna syntes särskilt väl i våra synkrotrondata, säger forskaren Sophie Sanchez vid Uppsala universitet.

– Mönstret av årsringar fångar inte bara fiskarnas livshistoria utan visar också under vilken årstid katastrofen inträffade, säger Jeroen van der Lubbe vid Vrieuniversitetet i Amsterdam.

Ytterligare ”bevismaterial” kommer från distributionen av benceller inuti benen, och hur dessa varierar i storlek och form. När benen växer snabbt blir bencellerna fler och större.

– I alla fiskar vi studerat kan man följa förändringarna i bencellernas storlek och antal under flera år. De var stigande, men hade ännu inte nått den årliga toppen, det år då fiskarna dog, säger forskaren Dennis Voeten vid Uppsala universitet.

En av paddelstörarna användes för analys med kol-isotoper som avslöjade årstidsvariationerna i fiskartens födointag. Tillgången på zooplankton, som även nuförtiden är paddelstörars favoritföda, varierar med årstiderna men är högst under försommaren.

Melanie During borstar försiktigt bort jord från fossil av fisken paddelstör under utgrävning av fyndigheten vid Tanis. Bild: Jackson Leibach

Det kortvariga extra tillskottet av plankton under vår och sommar berikade fiskens skelett med den tyngre 13C-isotopen gentemot den lättare 12C-isotopen.

– Kol-isotopsignalen från tillväxtkurvan hos den här stackars paddelstören visar att födotillgången ännu inte nått sin topp: döden kom på våren, säger studiens försteförfattare Melanie During vid Uppsala universitet och Vrijeuniversitetet i Amsterdam.

Nedslag under känslig tidpunkt

Meteoriten som slog ner under norra halvklotets vår och södra halvklotets höst inträffade under en särskilt känslig tidpunkt i organismernas livscykler, bland annat parningstiden i norr och början på vinterdvalan i söder.

– Denna upptäckt gör det möjligt för oss att börja förstå varför vissa djurgrupper, som dinosaurierna, dog ut medan andra djur som fåglar och däggdjur överlevde, säger Melanie During.

Vetenskaplig artikel:

The Mesozoic terminated in boreal spring, publicerad i tidskriften Nature.

Kontakt:

Melanie A.D. During, Uppsala universitet, melanie.during@ebc.uu.se