Den äldsta platsen på jorden

Friis Hills i Antarktis är döda och torra, ingenting annat än grus och sand och stenblock. Kullarna sitter på ett platt berg 60 kilometer från kusten. De sprängs av kalla vindar som skriker från Antarktisisen 30 kilometer längre inåt landet. Temperaturen här sjunker till -50 ° C under vintern och klättrar sällan över -5 ° på sommaren. Men en otrolig hemlighet gömmer sig strax under ytan. Adam Lewis och Allan Ashworth tyckte det dagen en helikopter släppte dem av i den rullande terrängen.

De gjorde upptäckten tillbaka 2005. Efter att ha satt upp sitt tält i piskande vind, de två forskarna från North Dakota. State University i Fargo började gräva runt. De kunde bara gräva ner en halv meter innan spadarna träffade smuts som var fryst fast. Men ovanför den isiga jorden, de bästa centimeterna med smulig smuts, fann de något förvånande.

Lärare och föräldrar, anmäl dig till fuskarket

Veckovisa uppdateringar till hjälpa dig att använda Science News för studenter i inlärningsmiljön

Deras spader visade hundratals döda skalbaggar, träkvistar, bitar av torkad mossa och bitar av andra växter. Dessa växter och buggar hade varit döda i 20 miljoner år – eller 4000 gånger längre än mumierna i Egypten. Men det verkade som om de hade dött bara några månader tidigare. Kvistarna knäppte skarpt i forskarnas fingrar. Och när de lägger bitar av mossan i vatten pustade växterna upp, mjuka och klämiga, som små svampar. De såg ut som mossa som du kanske ser växa bredvid en gurglande ström.

Ashworth och Lewis var intresserade av att gräva upp dessa bitar av forntida liv eftersom de avslöjar hur Antarktis klimat har förändrats över tiden. Forskare är också intresserade av Antarktis långvariga liv eftersom det ger ledtrådar till hur Afrika, Australien, Sydamerika och andra kontinenter långsamt har flyttat sina positioner under miljontals år.

Smörblommor och buskar

Antarktis idag är kargt och isigt, med få andra levande saker än sjöboende sälar, pingviner och andra fåglar som samlas på kontinentens stränder. Men de trasiga bitarna av buggar och växter som hittades av Lewis och Ashworth visar att det inte alltid har varit så här.

För tjugo miljoner år sedan var Friis Hills täckta av en matta av mjuk, fjädrande mossa – ”väldigt grön,” säger Lewis. ”Marken var grumlig och dimmig, och om du gick runt skulle du verkligen ha blivit blöta.” Genom mossan stod buskar och gula blommor som kallades smörblommor.

Denna mossa som Allan Ashworth och Adam Lewis grävde upp i Friis Hills har varit död torr i 20 miljoner år. Men när forskarna satte växten i vatten pustade den upp igen, mjuk och klamig igen. Allan Ashworth / North Dakota State University

Faktum är att Antarktis har varit ganska varmt – åtminstone på sommaren – och livligt med liv under större delen av sin historia. Skogar med lövträd täckte en gång landet, inklusive förmodligen det som nu är sydpolen. Och dinosaurier strövade också på kontinenten. Även efter att dinosaurierna försvann för 65 miljoner år sedan förblev Antarktis skogar kvar. Pälsdjur som kallas pungdjur som såg ut som råttor eller opossum snurrade fortfarande runt. Och jättepingviner nästan lika långa som professionella basketspelare blandade sig på stränderna.

Att hitta tecken på Antarktis försvunna liv är dock utmanande. Största delen av kontinenten är täckt av is upp till 4 kilometer tjock – lika djupt som mycket av världens hav! Så forskare måste söka på de få ställen, som Friis Hills, där bergen pekar sina kala, steniga ansikten ovanför isen.

Ashworth och Lewis hade en aning om att de skulle hitta något i bergen innan de ens landade där. En historia berättad för dem av den pensionerade geologen Noel Potter, Jr., hade väckt sina förhoppningar.

Potter hade samlat sand från Friis Hills på 1980-talet. När han tittade på sanden genom ett mikroskop tillbaka i sitt laboratorium vid Dickinson College i Pennsylvania, hittade han det som såg ut som små viskor av torkade växter, inte mycket större än ett sandkorn.

Potters första tanke var att lite tobak från röret som han rökte hade fallit i sanden. Men när han lade en del av sin tobak under mikroskopet såg det annorlunda ut än vad han hade hittat i sanden. Oavsett det torkade, snuskiga grejen var, det måste ha kommit från Antarktis – inte hans rör. Det var ett mysterium som Potter aldrig glömde.

När Lewis och Ashworth äntligen anlände till Friis Hills tog det bara ett par timmar att hitta fler av de forntida torkade växterna som Potter först hade sett 20 år tidigare.

Hissberg

Det är fantastiskt att dessa känsliga växter överhuvudtaget bevarades, säger Lewis. Platsen där de ligger begravda är en liten stenö omgiven av ett hav av förstörelse.600 meter tjocka isfloder har strömmat runt Friis Hills i miljontals år. De kallas glaciärer, de krossar allt på deras väg.

Men bland denna utbredda förstörelse gjorde berget som Friis Hills sitter ovanpå något fantastiskt: det steg som en hiss.

Denna hiss hände för att glaciärerna som flödade runt berget rev sönder miljarder ton sten och bar det i havet. När vikten på den klippan avlägsnades från berget sprang jordens yta upp igen. Den steg i slow motion, som ytan på en studsmatta från vilken du har tagit bort en hög med stenar. Berget steg mindre än en millimeter per år, men under miljontals år, det ökade hundratals meter! Denna lilla bergsplattform lyfte i säkerhet sin känsliga skatt ovanför de otroliga glaciärerna.

Dessa löv från ett södra bokträd på ön Tasmanien, utanför Australien, ser nästan exakt ut som 20 miljoner år gamla bladavtryck som hittades i Friis Hills av Adam Lewis och Allan Ashworth. Allan Ashworth / North Dakota State University

För Lewis ger det minnen från ett gammalt TV-program där upptäcktsresande snubblat in i en hemlig dal där dinosaurier fortfarande fanns . ”Du känner till de gamla tecknade filmerna, landet som tiden glömde? Det är verkligen det,” säger han. ”Du har den här lilla kärnan i ett gammalt landskap, och du lyfter upp den, du gör den väldigt kall och den sitter bara där . ”

Kylan och den torra hindrade de döda grejerna från att ruttna. Bristen på vatten hindrade också resterna från att fossilera – en process där döda saker som löv, trä och ben gradvis härdas till sten. Så bitar av torkade växter som är 20 miljoner år gamla dyker fortfarande upp som Svampbob när de placeras i vatten. Och träet röker fortfarande om du försöker tända det i eld. ”Det är så unikt”, säger Lewis – ”så bisarrt att det faktiskt överlevde.”

Forntida skogar

Livet i Antarktis har dock funnits mycket längre än 20 miljoner år. Paleontologer har upptäckt skogar som förvandlats till sten eller förstenade på kala, steniga sluttningar i de Transantarktiska bergen, bara 650 kilometer från den nuvarande sydpolen. Mellan 200 och 300 miljoner år sedan växte trädstativ upp till 30 meter, lika höga som en kontorsbyggnad med 9 våningar. Gå genom en av de gamla lundarna idag och du kan se dussintals förstenade trädstubbar som fortfarande är rotade i sten som en gång var lerig mark.

Den förstenade lera är full av avtryck av långa, mager blad. Forskare tror att de forntida träden förlorade sina löv under vintern, när 24-timmars mörker föll på skogen i tre eller fyra månader. Men även om det var mörkt var det inte för kallt för livet. Träd som växer idag i arktiska skogar skadas ofta av vinterfrysning. skadorna dyker upp i trädringar. Men forskare ser inga tecken på frostskador i de förstenade stubbarnas trädringar.

Forskare har hittat fossil från många växter och djur som bodde i dessa Antarktiska skogar. Två av fossilerna har hjälpt till att omforma vår förståelse av jordens historia. En är från ett träd som heter Glossopteris med långa, spetsiga löv. Den andra fossilen kommer från ett tyngre djur som heter Lystrosaurus. Storleken på en stor gris och täckt av skalor som en ödla, den här varelsen knuffade på växter med näbben och använde kraftfulla klor för att gräva hål i marken.

Forskare har grävt ut Lystrosaurusben i Antarktis, Indien och södra Afrika. Glossopteris-fossiler finns på samma platser, plus Sydamerika och Australien.

Först när du tittar på alla de platser där dessa fossil har hittats, ”är det inte meningsfullt”, säger Judd Case, en paleontolog vid Eastern Washington University i Cheney. Dessa landstycken är utspridda över hela världen, åtskilda av hav.

En isolerad stenö som kallas Quilty Nunatak pekar näsan ovanför Antarktisisen. Polarforskaren Peter Convey stannade vid fältlägret i förgrunden medan han samlade små läskiga krypor från berget. British Antarctic Survey

Men dessa fossiler hjälpte geologer till en överraskande slutsats på 1960- och 70-talet.

”Vid någon tidpunkt måste dessa kontinenter ha varit tillsammans”, säger Case. Indien, Afrika, Sydamerika och Australien var en gång anslutna till Antarktis som pusselbitar. De bildade en enda stor södra kontinent som heter Gondwana. Lystrosaurus och Glossopteris bodde på den kontinenten. När Indien, Afrika och andra delar av landet bröt sig loss från Antarktis och drev norr en efter en, bar de fossil med sig. Geologer hänvisar nu till denna rörelse av landmassor som kontinentaldrift.

Slutlig upplösning

Gondwanas uppbrott inträffade gradvis.När dinosaurier strövade runt jorden mellan 200 och 65 miljoner år sedan, tog några av dem vägen till Antarktis över landbroar som fortfarande fanns mellan kontinenter. Senare kom de håriga djuren som kallas pungdjur.

Alla känner pungdjur; denna grupp av djur inkluderar de söta australiensiska kritikerna, som känguruer och koalor, som bär sina ungar i påsar. Men pungdjur började faktiskt inte i Australien. De uppstod först i Nordamerika för 90 miljoner år sedan. De hittade vägen till Australien genom att migrera ner genom Sydamerika och vandra över Antarktis, säger Case. Han har grävt upp massor av pungskelett i Antarktis. De primitiva djuren ser lite ut som moderna opossum.

Denna kvalster som avslöjas under ett svepelektronmikroskop är ”elefanten” i Antarktis inre ekosystem Det är ett av de största djuren som lever där, även om varelsen är mycket mindre än ett riskorn! British Antarctic Survey

För ungefär 35 miljoner år sedan, denna tvärkontinentala resa slutade när Antarktis skilde sig från sin sista granne, Sydamerika. Havsströmmar kretsade runt Antarktis, nu ensam längst ner i världen. Dessa strömmar isolerade den från varmare delar av världen på det sätt som en isoporis bröstet håller svala drycker från att värmas upp en sommardag.

När Antarktis temperaturer sjönk ner i en djupfryst, dog dess tusentals arter av växter och djur av med tiden. De gröna ängarna som Ashworth och Lewis hittade var en av livets sista tappningar innan den slogs ut av kylan. Kvistar une arted av forskarna tillhörde södra bokar, en typ av träd som fortfarande överlever i Nya Zeeland, Sydamerika och andra delar av den antika superkontinenten.

Senaste överlevande

Men även idag Antarktis är inte helt död. Rida ett plan över dess vita hav till en plats där en nubbin av kala sten pekar ut ur isen. Kanske är den där rocken inte större än en basketplan. Kanske finns det inte en annan bit isfri sten i 50 till 100 kilometer i någon riktning. Men klättra upp på berget och hitta en spricka där en svag skorpa med gröna alger fläckar smutsen. Pryta upp den skorpan.

Dessa två små flugor, även kallade mittar, bor i de karga, steniga bergen i Antarktis. Richard E. Lee, Jr./Miami University, Ohio

Nedan hittar du några läskiga krypor: några maskar, små flugor, sexbenta djur kallas springtails eller små djur som kallas kvalster som har åtta ben och är relaterade till fästingar. En typ av kvalster växer till en fjärdedel av ett riskorn. Peter Convey, polarekolog vid British Antarctic Survey i Cambridge, kallar det ”elefanten” i Antarktis inre ekosystem – eftersom det är ett av de största djuren som lever där! Några av de andra varelserna är mindre än ett korn av salt.

Dessa djur kan spridas med vind från en exponerad topp till en annan. Eller så kan de fånga rider på fåglarnas fötter. ”Vår bästa gissning är att de flesta av djuren har varit där i miljoner, om inte tiotals miljoner år, säger Convey. Några arter har antagligen varit invånare i Antarktis sedan innan de skilde sig från de andra kontinenterna.

Under den tiden var de tvungna att överleva många istider när isen var ännu tjockare än idag och färre toppar exponerades. Under de svåra tiderna kunde till och med en enda dammig sten som föll på en glaciär ha varit ett tillfälligt hem för några lyckliga kvalster.

Det är sant att Antarktis är en hård plats. Men som Ashworth, Lewis och Case har funnit har tecknen på dess försvunna liv varit långsamma att blekna. Och även idag hänger några hårda djur på.

Kraftord

alger Encelliga organismer, en gång betraktade som växter, som växer i vatten.

kontinent En av de sju största jordkropparna på jorden, som inkluderar Nordamerika, Sydamerika, Afrika, Australien, Antarktis, Asien och Europa.

kontinentaldrift Den långsamma rörelsen på jordens kontinenter under tiotals miljoner år .

ekosystem En grupp av organismer som interagerar med varandra och med sin fysiska miljö.

glaciär En flod med fast is som rinner långsamt genom en bergsdal och rör sig var som helst från några få centimeter till några meter per dag. Isen i en glaciär är bildad av snö som gradvis komprimeras av sin egen vikt.

Gondwana En superkontinent som fanns på södra halvklotet för cirka 150 miljoner år sedan. Den inkluderade det som nu är Sydamerika, Afrika, Madagaskar, Antarktis, Australien, Nya Zeeland, Tasmanien, Indien och delar av Sydostasien.

istid En tidsperiod som varar tiotusentals år, när Jordens klimat kyldes och istäcken och glaciärerna växte. Många istider har inträffat. Den sista slutade för cirka 12 000 år sedan.

isplatta En stor kappa med is, hundratals eller tusentals meter tjock, som kan täcka många tusen kvadratkilometer. Grönland och Antarktis täcks nästan helt av isark.

Lystrosaurus En gammal växtätande reptil som gick på fyra ben, vägde cirka 100 kg och levde för 200 till 250 miljoner år sedan – före dinosauriernas ålder.

pungdjur En typ av pälsdjur som matar sina ungar med mjölk och vanligtvis bär sina ungar i påsar. De flesta av de stora, inhemska däggdjuren i Australien är pungdjur – inklusive känguruer, wallabies, koalor, opossum och tasmanska djävlar.

mikroskop En laboratorieutrustning för att titta på saker som är för små för att se med nakna öga.

kvalster En liten spindelfamilj som har åtta ben. Många kvalster är så små att de inte kan ses utan mikroskop eller förstoringsglas.

mossa En typ av enkel växt – utan löv eller blommor eller frön – som växer på våta platser.

springtail En grupp sexbenta djur som är avlägset relaterade till insekter.

Word Find (klicka här för att skriva ut pussel)

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *