Zawsze na początku jest materiał dowodowy. Albo ślady zostawione przez sprawcę, albo szczątki czyjegoś ciała. Bardzo rzadko zdarza się, że znajdujemy jedno i drugie w tym samym miejscu. Musimy więc przeanalizować znaleziska i wyciągnąć wnioski. Kto i w jaki sposób zostawił ślady? Czyje zwłoki odkryliśmy i jaka była przyczyna zgonu? Potem próbujemy powiązać jedno z drugim, a czasem i z trzecim, by rozwikłać zagadkę.
Brzmi znajomo, prawda? Każdy miłośnik kryminałów – czy to książkowych, czy filmowych – od razu pomyśli o pracy detektywów i kryminologów. Jednak w tym przypadku mówimy o zagadkach z bardzo odległej przeszłości, z którymi zmagają się paleontolodzy. Z ich pracą może zaznajomić się każdy, kto odwiedzi światowej sławy wystawę „Fossil Art”, która – pod patronatem m.in. „Focusa” – będzie gościć w Warszawie w marcu i kwietniu tego roku.
KREWETKOWA DŻUNGLA
Przedziwna plątanina widoczna na tym eksponacie została odkryta we Włoszech, choć podobne znaleziska trafiają się też i u nas. Z początku uczeni popełnili ten sam błąd, co w przypadku śladów trylobitów – uznali, że mają do czynienia ze skamieniałą roślinnością. Mamy już jednak pewność, że było inaczej. W kilku przypadkach zdarzyło się bowiem, że wewnątrz takiego tworu odnaleziono wylinkę skorupiaka zaliczanego do triasowych raków dziesięcionogich (wyglądem przypominających dzisiejsze krewetki). Plątanina jest więc odlewem korytarzy drążonych przez te zwierzęta w dnie morskim, w których chowały się one przed drapieżnikami i na czas odpływu. Podobne systemy tuneli można spotkać i dziś – ciekawscy badacze wykonali ich plastikowe odlewy i otrzymali struktury do złudzenia przypominające skamieniałości. Korytarze mogą mieć różny kształt, ale z reguły widać w nich poziome części „mieszkalne” z pionowymi kominami, prowadzącymi na inne kondygnacje lub na powierzchnię.
DO GÓRY NOGAMI
Człowiek, któremu zawdzięczamy powstanie tej wystawy, jest modelowym przykładem „paleodetektywa” – uczonego łączącego paleontologię z pasją godną Sherlocka Holmesa. To prof. Adolf Seilacher z Universität Tübingen, laureat prestiżowej Nagrody Crafoorda – odpowiednika Nobla w dziedzinie nauk o Ziemi. Przyznano mu ją w 1992 r. m.in. za wyjątkowo błyskotliwe odkrycie, które – także dosłownie – postawiło na głowie naszą wiedzę na temat początków życia na Ziemi.
Chodzi tu o przedział czasu zwany prekambrem, czyli to, co działo się na Ziemi od jej powstania ok. 4,5 mld lat temu do masowego pojawienia się pierwszych zwierząt w kambrze 543 mln lat temu. Znaleziska prekambryjskie były znane już w XIX wieku, ale wówczas nikt nie zdawał sobie sprawy z tego, jakie są wiekowe. Bomba wybuchła w 1947 r., gdy geolog Reginald C. Sprigg odkrył w australijskich piaskowcach z Ediacara skamieniałości dziwacznych stworzeń i stwierdził, że musiały one żyć na Ziemi przed okresem kambryjskim. Uczeni zaczęli analizować te znaleziska i odtwarzać wygląd pradawnych organizmów.
Jednak ówczesne podejście miało jedną poważną wadę. Otóż paleontolodzy założyli, że tzw. fauna z Ediacara to odlegli przodkowie współcześnie żyjących zwierząt. Prekambryjskie znaleziska wydawały im się podobne do pierścienic, meduz czy koralowców, więc rekonstruowali je na wzór i podobieństwo tych stworzeń. Wiele szczegółów się nie zgadzało, ale nikt się tym specjalnie nie przejmował.
A przynajmniej nikt poza prof. Seilacherem. W latach 90. XX wieku uczony stwierdził, że fauna z Ediacara wcale nie była fauną. Dziwaczne stworzenia nie miały nic wspólnego ze współczesnymi zwierzętami i roślinami. Wystarczyło odwrócić ich szczątki o 180 stopni – a więc spojrzeć na skamieniałości „do góry nogami” – by przekonać się, że to, co wydawało się np. robakiem z okrągłą głową, było unoszącym się w wodzie „drzewkiem” przyczepionym do dna przyssawką. To, co wyglądało na pływającą meduzę, było leżącym na dnie morza „materacykiem”. Budowa tych stworzeń była bardzo prosta – prawdopodobnie nie były nawet wielokomórkowe, lecz tworzyły tzw. syncytia, czyli twory będące jedną wielką komórką zawierającą liczne jądra (w podobny sposób zbudowane są dziś włókna mięśni poprzecznie prążkowanych).
TAJEMNICZY OGRÓD PREKAMBRU
Organizmy wendobiontów zachowały się do dziś w zaskakująco dobrym stanie. Niektóre z nich zostały przysypane piaskiem podczas morskich sztormów. Inne – tak jak tym eksponacie – pokryły popioły wyrzucane przez wybuchający wulkan. Jeszcze inne – żyjące w pobliżu ujścia rzeki, padły ofiarą powodzi, która błyskawicznie naniosła na nie warstwy osadów. Dzięki tym pradawnym kataklizmom możemy dziś podziwiać niezwykłe kształty stworzeń z Ediacara. Według prof. Seilachera mogą one przypominać współczesne pióra morskie, zakotwiczone w dnie. Albo płaskie materacyki, rozciągające się na piasku. Niektóre wreszcie, porównywane przez uczonego do „wanienek”, żyły częściowo zagrzebane w podłożu. Razem tworzyły piękny, pozbawiony przemocy „ogród ediakarański”. Uroda tych skamieniałości przemawia jednak nie tylko do paleontologów, którzy wszak bardzo dbają o każde znalezisko. Jeden z eksponatów na wystawie „Fossil Art” to replika skały odnalezionej w Australii w latach 70. XX wieku. W miejscu tym powstał park narodowy, a skamieniałości wendobiontów osobom postronnym nie wolno było nawet dotykać. Tym większym szokiem okazało się odkrycie, że w 1992 r. ktoś wystawił ową skałę na sprzedaż w Japonii. Wówczas sprawa stała się dosłownie kryminalna: dzięki brawurowej akcji paleontologa Neville’a Pledge’a i policji skradziony okaz odzyskano i umieszczono w muzeum w Adelajdzie. Sprawcy kradzieży zostali pojmani, osądzeni i skazani na trzy lata więzienia.
Organizmy z Ediacara, zwane też wendobiontami, wymarły bezpotomnie – twierdzi prof. Seilacher. Prawdopodobnie zostały pożarte przez sprawniejsze od nich, agresywne zwierzęta, które pojawiły się w okresie kambru. Spokojnie żyjące wendobionty nie umiały się poruszać ani zakopywać w piasku. Świadczy o tym niemal całkowity brak śladów ich aktywności. Z okresu prekambru zachowały się jedynie odlewy ich ciał, utrwalone w piaskowcach, które powstały na dnie prawdawnych mórz.
NIEUSTRASZENI TROPICIELE DINOZAURÓW
Natomiast późniejsze zwierzęta były już na tyle mobilne, że w osadach widoczne są także różne efekty ich aktywności życiowej: drążenia tuneli, pełzania, rycia w dnie morskim czy wreszcie chodzenia. I właśnie te ślady są głównym motywem wystawy „Fossil Art”, którą prof. Seilacher stworzył dzięki pieniądzom z Nagrody Crafoorda.
Jak to jednak możliwe, że coś tak delikatnego przetrwało miliony lat? Przecież zagłębienia musiały powstać w miękkim gruncie, takim jak muł, który po prostu by się rozsypał. Tu jednak z pomocą naukowcom przyszła technika kryminalistyczna, „wynaleziona” przez samą naturę. Gdy kryminolodzy chcą utrwalić ślad, taki jak odcisk buta czy ślad opon, robią jego odlew: wypełniają go gipsem albo tworzywem sztucznym, czekają, aż masa stwardnieje, i mają do dyspozycji doskonałą kopię – tyle, że wypukłą, a nie wklęsłą. Potem mogą do woli badać ją w laboratorium, porównywać z innymi śladami, by wykryć sprawcę. Paleontolodzy mają do dyspozycji odlewy powstałe wskutek wypełnienia śladów ziarenkami twardego piasku, który potem zamienił się w kamień.
Aby zrozumieć ten proces, wystarczy spojrzeć na pospolite w europejskich skałach triasowych ślady łap, przypominające do złudzenia ludzkie dłonie (w ramce poniżej). Gdy zwierzę odcisnęło je w piasku, były wklęsłe, ale dziś widzimy ich wypukłe wersje – spoglądamy bowiem na ich odlewy „od spodu”, tak jakbyśmy znajdowali się pod nieistniejącą już warstwą pradawnego błota.
BARDZO DZIWNE DŁONIE
Pogląd, wedle którego te dziwne ślady miałyby być odciskami dłoni ludzi czy małp, legł w gruzach, gdy udało się odnaleźć cały wydeptany nimi szlak. Okazało się, że tajemniczy sprawca miał „kciuki” zwrócone nie w kierunku środkowej linii ciała (jak my), lecz na zewnątrz, a na dodatek znajdowały się one nie na przednich kończynach, lecz na tylnych. Cóż to był za dziwoląg? Pierwszy pomysł – autorstwa samego Charlesa Lyella, pioniera nowoczesnej geologii – głosił, że ślady zostawił wielki płaz, który chodził, stawiając łapy na krzyż. Ta hipoteza jednak nie obroniła się. Wolfgang Soergel znalazł inne, bardziej naturalne rozwiązanie: łapy z tak nietypowo ustawionymi palcami (tylko wyglądem przypominającymi znane nam kciuki) mógł mieć duży gad wyposażony w ogon, który zapewniał mu utrzymanie równowagi. Z modelu Soergela wynikało, że zwierzę to miało większe kończyny tylne niż przednie, więc jego tułów był pochylony do przodu. Ta śmiała teza została potwierdzona w 2001 r. – a więc po ponad 75 latach! – gdy odkryto szkielet triasowego gada z rodzaju Ctenosauriscus, dokładnie pasujący do przewidywań. Z jednym wyjątkiem: Soergel nie wiedział (i nie mógł tego wiedzieć), że grzbiet zwierzęcia zdobił okazały skórny „żagiel”. W takiej postaci Ctenosauriscus przypomina dinozaura, choć w rzeczywistości nim nie był. Naukowcy zaliczają go do gadów naczelnych, jedynie spokrewnionych z pierwszymi dinozaurami.
Takie ślady ludzie znajdowali na skałach od pradawnych czasów. Z reguły brali je za efekt działania sił nieczystych, nazywając je „czarcimi łapkami”. Może nam się to wydawać śmieszne, ale naukowcy wcale nie byli wiele lepsi. Z początku uważano, że opisane po raz pierwszy w 1834 r. „dłonie” faktycznie należały do człowieka albo jakiejś dziwacznej małpy. I znów trzeba było bystrego detektywa, by odkryć prawdę. Okazał się nim Wolfgang Soergel, który już w 1925 r. ustalił, jak musiał wyglądać „sprawca”. Późniejsze znaleziska potwierdziły jego hipotezę.
CZY TO GLON, CZY MOŻE TRYLOBIT?
Sprawa „dłoni” i tak była jednak stosunkowo prosta – pierwsze skojarzenie okazało się w miarę prawidłowe, bo przecież chodziło o łapy jakiegoś zwierzęcia. Intuicja długo natomiast zwodziła badaczy zajmujących się dziwnymi liniami i labiryntami, które można zobaczyć na powierzchni skał osadowych. Do złudzenia przypominało im to budowę roślin, dlatego uznali, że mają do czynienia ze skamieniałymi szczątkami dawnych glonów. Nic bardziej błędnego. To, co wydawało się splątanymi łodygami, to efekt działania pierwszych „rolników” w dziejach naszej planety.
Rolników dlatego, ponieważ – jak mówi prof. Seilacher – nadejście kambru było w pewnym sensie rewolucją agrarną dla ekosystemów. Wcześniej dna zbiorników były niemal zupełnie gładkie – pokrywały je zwarte maty tworzone przez sinice, a wendobionty, jak już wspomnieliśmy, wiodły raczej osiadły tryb życia. Wszystko uległo zmianie, gdy na scenie pojawiły się ruchliwe kambryjskie zwierzęta. Część z nich ryła w mule, szukając pożywienia, inne zagrzebywały się tam, żeby uciec przed drapieżnikami. Dno zaczęło być orane i spulchniane, a efekty tej aktywności to właśnie te odlewy, które naukowcom kojarzyły się z glonami.
KAMBRYJSKI MOTOCYKL
Ta zagadka jest o tyle ciekawa, że do dziś nie znaleziono sprawcy. Można więc tylko zgadywać, kto zostawił na piasku ślady przypominające do złudzenia odciski opon motocyklowych. Zdaniem uczonych mógł to być duży, pozbawiony pancerza mięczak, przypominający nieco dzisiejsze pomrowiki. Poprzeczne zmarszczki powstały wskutek rytmicznych niewielkich skurczów jego mięsistej stopy, dzięki którym posuwał się naprzód, odgarniając na boki piasek w poszukiwaniu pożywienia. Prawdopodobnie żył pod wodą, choć niektórzy badacze sądzą, że takie ślimaki mogły też wypełzać na ląd.
Utrwalone w ten sposób ślady skorupiaków i mięczaków są na tyle szczegółowe, że możemy z nich wyczytać nawet szczegóły budowy „sprawców”. Szorujące po mule brzuchy i odnóża zostawiały charakterystyczne wzorki. Gdy w innych miejscach odnaleziono szczątki zwierzęcia o budowie pasującej do materiału dowodowego, sprawa była niemal rozwiązana.
SIŁA NAUKOWEJ WYOBRAŹNI
Niemal, ponieważ dla części naukowców metody prof. Seilachera są już nieco przestarzałe. Warsztat paleontologów w tej dziedzinie nie zmienił się zbytnio od XIX wieku. Owszem, dziś można skopiować powierzchnię skały z pomocą nowoczesnych tworzyw sztucznych, tworząc „odlew odlewu”, który potem będzie się do woli badać w zaciszu własnej pracowni, lub stworzyć replikę znaleziska, które spoczywa nienaruszone w swym naturalnym otoczeniu (tak właśnie powstały eksponaty prezentowane na wystawie „Fossil Art”). Ale na tym innowacje się kończą. Nikt tu nie stosuje analiz biochemicznych, spektrografii czy rozszyfrowywania DNA. Ważnym narzędziem pracy badacza pozostaje nadal wyobraźnia, dlatego „paleodetektyw” bardziej przypomina Sherlocka Holmesa niż specjalistów z „Kryminalnych zagadek Las Vegas”.
TANIEC NA DNIE
Jeśli uważnie prześledzimy przebieg wypukłej linii na tym eksponacie, okaże się, że niemal cała powierzchnia pokryta jest pojedynczym, wielokrotnie zapętlonym śladem. Kto kręcił takie piruety na dnie morza w okresie kambru? Poszlaki wskazują na niewielkiego trylobita, prawdopodobnie z rodzaju Maladioidella, który żywił się szczątkami organicznymi wygrzebywanymi z mułu. Na odlewie utrwalone zostały ślady pasujące do ukształtowania jego pancerza i odnóży. A skąd piruety? Możliwe, że była to technika żerowania, dzięki której trylobit zwiększał swe szanse na znalezienie wystarczającej ilości pokarmu. W niektórych miejscach ślad jest szerszy – to ślad postoju zwierzęcia w wartym większej uwagi miejscu.
Prof. Seilacher nie widzi w tym jednak problemu – wręcz przeciwnie, zachęca wszystkich do używania wyobraźni podczas oglądania takich skamieniałości. Jego zdaniem są one tak fascynujące, że zasługują na miano dzieł sztuki – i stąd właśnie nazwa wystawy, którą po polsku przetłumaczyliśmy jako „skamieniałe dzieła natury”. Każdy może odnaleźć w nich piękno przyrody lub spróbować rozwikłać kryjącą się za nimi zagadkę.
dr Marcin Machalski
Paleontolog i popularyzator nauki. Ukończył Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. Pracuje w Instytucie Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk i kieruje warszawskim Muzeum Ewolucji.