De inslag van een komeet. Grootschalig vulkanisme in India. Dit zijn de twee belangrijkste oorzaken van het uitsterven van de dinosauriërs op de Krijt-Tertiair grens volgens veel wetenschappers. Van de niet-vliegende dino’s overleefde geen enkele de beroemde grens. James Fassett (USGS) denkt daar anders over. Volgens zijn 146 pagina’s tellende publikatie in het gratis online wetenschapsblad Palaeontologia Electronica liepen dino’s in de zuidelijke Amerikaanse staten Colorado en New Mexico rond ná de Krijt-Tertiair grens.
De dinosauriërs leefden zelfs nog een half miljoen jaar na de grens (65,5 miljoen jaar geleden) in de Paleoceen periode. Daarna stierven de laatste dinosauriërs uit. Het gaat hier om onder andere hadrosauriërs, tyrannosauriërs en ankylosauriërs, waaronder de bekende Tyrannosaurus rex die ook te zien is in de Jurassic Park films. Rond de Krijt-Tertiair grens stierf zo’n 50% van het zeeleven op aarde uit. Ook op de continenten heerste de dood. Vandaag de dag sterven veel dier- en plantensoorten uit. Sommigen spreken zelfs van een zesde massa-extinctie!
De dinosauriërs uit het verhaal van Fassett zijn gevonden in het San Juan bekken dat ligt in de Amerikaanse staten New Mexico en Colorado. In New Mexico kwamen de botten uit zandsteen, terwijl ze in Colorado gevonden zijn in een gesteente gevormd door vulkanische afzettingen en wederom zandsteen . Beide afzettingen zijn van ongeveer dezelfde ouderdom (het oudste Paleoceen). Het oudste gedeelte van de afzettingen in Colorado zijn zelfs van exact dezelfde ouderdom als die uit New Mexico.
De planten- en vleesetende dinosauriërs zijn niet nieuw, evenals de theorie dat het zou gaan om Paleocene dinosauriërs. Al jarenlang probeert Fassett dit aan te tonen. Tegenstanders denken dat het gaat om botten die oorspronkelijk komen uit een oudere laag van de Krijt-periode. Die laag zou dan geërodeerd zijn waardoor de botten bloot kwamen te liggen. Later zijn ze weer omringd door jonger sediment, begraven en vervolgens versteend. Daarom lijken de botten jonger dan dat ze in werkelijkheid zijn volgens die theorie. Echter, nu lijkt het bewijs voor een Paleocene onderdom sterker dan ooit tevoren.
Waarom Paleoceen?
Om te bewijzen dat het inderdaad om Paleocene dinosauriërs gaat, voerde de gepensioneerde Fassett diverse testen uit. Zo bestudeerde hij de dinosauriërs zelf, maar ook het gesteente waarin de botten zijn gevonden.
Paleomagnetisme
Eén manier om te bepalen hoe oud het gesteente is, is het onderzoeken van het aardmagnetisch veld uit die periode. Dit veld is bewaard omdat ijzerhoudende mineralen (vooral magnetiet) zich richten naar het op dat moment heersende aardmagnetisch veld in het sediment voordat het versteend. Verandert dit veld door de tijd? Ja, om de zoveel duizend jaar slaat het aardmagnetisch veld volledig om. De magnetische noordpool komt dan rond de zuidpool te liggen. Aardwetenschappers hebben zo een hele reeks van omkeringen gevonden. Door radiometrische dateringen is hier een ouderdom aan geplakt.
Deze methode is prima geschikt voor de gesteentes met de veronderstelde Paleocene dinosauriërs. Op acht plaatsen in het bekken zijn daarom deze paleomagnetische onderzoeken gedaan. Probleem van deze methode is dat er slechts enkele omkeringen zijn gevonden. En hoe koppel je die nu aan de lange opeenvolging die wetenschappers hebben gereconstrueerd? Hiervoor gebruikte Fassett fossielen om aan te tonen dat het gesteente van Paleocene ouderdom is. Dus behoorden de gevonden omkeringen ook tot die periode.
Plantenfossielen
Een tweede methode om te bewijzen dat Paleocene dino’s aanwezig waren in het San Juan bekken is de studie van de plantenfossielen. We praten hier niet over grote bladeren, takken en stammen van bomen, maar over palynomorfen. Dit zijn microscopisch kleine, organische deeltjes die bewaard zijn gebleven in de gesteentelagen. De bekendste voorbeelden van deze palynomorfen zijn de pollen en de sporen. Met veranderingen in de plantenwereld, veranderen ook de pollen en sporen. Een nieuwe plant, een nieuw spoor of pollen. Mede omdat de sporen en pollen zo klein zijn en veel voorkomen, kunnen ze goed gebruikt worden om de ouderdom van een gesteentelaag te bepalen.
Voor het levensonderzoek van Fassett zijn de pollen Momipites tenuipolus en Brevicolporites colpella, en Tschudypollis cruciaal. De eerste twee kwamen voor tijdens het Paleoceen, terwijl de laatste typisch is voor de Krijt-periode. In de bovenste lagen met dinobotten vonden onderzoekers Momipites tenuipolus en Brevicolporites colpella. Dus moeten deze lagen wel van Paleocene ouderdom zijn zo redeneert Fassett. Tschudypollis is niet in deze lagen gevonden. Wél in de lagen eronder. Deze lagen zijn dus in het Krijt afgezet.
Toch ligt toch nog iets ingewikkelder. Op enkele plaatsen in het bekken is Tschudypollis wel aanwezig in de jongere lagen (het Paleoceen). Het gaat hier maar om een paar plaatsen en de pollen zijn zeldzaam. Fassett is daarom ervan overtuigd dat Tschudypollis oorspronkelijk in de lagen van het Krijt aanwezig was en vervolgens in de Paleocene lagen is terechtgekomen.
Maar de pollen vertellen meer, vooral Momipites tenuipolus. Deze pollensoort komt op andere plaatsen in de VS niet in het alleroudste Paleoceen voor, maar ongeveer in het midden van deze periode (±63,2 miljoen jaar geleden). Die ouderdom is gebaseerd op paleomagnetisme. Als dit ook voor het San Juan bekken klopt dan hebben de dino’s nog langer dan een half miljoen jaar doorgeleefd in het Paleoceen.
Geochemische vingerafdruk
Maar dit was nog niet voldoende voor Fassett. In 2002 publiceerde hij al een geochemisch onderzoek aan zestien dino- en twee schildpadbotten. In zijn nieuwste werk van dit jaar voegde hij er nog eens twaalf aan toe wat een totaal van dertig maakt. Vijftien botten komen uit het veronderstelde Paleoceen en vijftien uit het Krijt. Als de botten allemaal uit het Krijt zouden komen, dan zou de chemische samenstelling van elementen als uranium gelijk moeten zijn. Bij een duidelijk verschil gaat het om botten uit het Krijt én uit het Paleoceen.
Fassett testte de botten op uranium, zeldzame aardelementen en op de verhouding tussen de elementen lanthanum en ytterbium. De resultaten hiervan wijzen op een tweedeling. Uranium is gemiddeld achttien maal zoveel aanwezig in de botten uit het veronderstelde Paleoceen ten opzichte van de botten uit de oudere lagen. De lanthanum-ytterbium ratio 2-3 maal zo hoog in de botten van het Krijt, en ook zijn er meer zeldzame aardelementen present in deze botten. Kortom: de geochemische vingerafdruk is duidelijk verschillend.
Het paleomagnetisme, de plantenfossielen en de geochemische testen lijken duidelijk: de botten zijn van Paleocene ouderdom. Met andere woorden: sommige dinosauriërs overleefden de Krijt-Tertiair grens en daarmee de inslag nabij Mexico en de gevolgen van het vulkanisme bij India. Een stelling wat er bij sommige wetenschappers niet in gaat.
Plaats
Opvallend is dat de dino’s overleefden in de zuidelijke staten van de VS. Juist iets ten zuiden hiervan bij het schiereiland Yucatan (Mexico) 65,5 miljoen jaar geleden sloeg een komeet in. De inslag zorgde niet alleen voor maandenlange duisternis, maar ook voor een enorme tsunami. De vraag is of deze ‘havengolf’ alle leven in Mexico en aanliggende landen wegspoelde. Schattingen gaan uit van een golf van 100 meter hoog die ver het zuidelijk deel van de V.S. is binnengedrongen. De kans dat de dino’s dit overleefden is niet zo groot. Fassett zegt hierover tegen National Geographic: “Een mogelijkheid is dat de dino’s in het noorden van Noord-Amerika leefden en in de periode na de inslag naar het zuiden migreerden.” Op de vraag waarom de dino’s niet ergens anders zijn gevonden, moet hij echter het antwoord schuldig blijven. Mogelijk zijn de dino’s nog niet gevonden omdat ze zeer zeldzaam waren na de inslag.
Ook overlevenden in de oceaan
Ammonieten
Ook de ammonieten, een soort inktvis met een uitwendige schaal, dachten wetenschappers dat ze de Krijt-Tertiair grens niet overleefden. Dit is ook niet helemaal juist. Er zijn wel degelijk ammonieten die nog een tijdje doorleefden in het Paleoceen. Onder andere Nederlandse paleontologen, waaronder John Jagt (Natuurhistorisch Museum Maastricht), kwamen in 2003 met het verhaal dat ze mogelijk jonger waren dan de beruchte grens. Op basis van ammonieten gevonden in Nederland. Een tweetal jaar later duiken er ook Paleocene ammonieten op uit Denemarken. Deze leefden nog 200.000 jaar langer door dan hun verwanten die uitstierven op de Krijt-Tertiair grens. Daarna was het ook voor de ammonieten afgelopen.
Microfossielen
Ook in de wereld van de microfossielen overleefden sommige soorten de grens en stierven ze pas later uit. Dat geldt bijvoorbeeld voor de planktonische foraminiferen, eencelligen met een kalkskelet. De soort Heterohelix globulosa is op het einde van het Krijt nog veelvuldig aanwezig in de oceanen, maar sterft kort na de grens uit. Datzelfde geldt voor Globigerinelloides aspera en Heterohelix complanata.
Van nog kleinere microfossielen, de nannofossielen, is bekend dat ze een flinke klap gehad hebben op de Krijt-Tertiair grens. Toch worden ook resten van hun kalkskeletje gevonden boven de grens. In dit geval is het niet zeker of ze nu afkomstig zijn uit het Krijt of uit het oudste Paleoceen.
Tenslotte
De Krijt-Tertiair is dus strikt gezien niet de grens waarop de dinosauriërs (en sommige andere organismen) uitstierven. Beter gezegd is het de grens waar rondom de meeste niet-vliegende dinosauriërs uitstierven. Dit ‘niet-vliegende’ is cruciaal omdat veel wetenschappers vogels als directe afstammelingen zien van de dinosauriërs. Daarom worden ze als dinosauriërs gezien.
Moet de Krijt-Tertiair grens nu niet verlegd worden omdat de dino’s toch in het Paleoceen te vinden zijn? Het antwoord is nee. Het gaat slecht om een heel klein aantal dinosauriërs. Bovendien is de grens vastgesteld door een internationale commissie van wetenschappers op basis van een piek in de concentratie van het element iridium en het voorkomen van nikkel in allerlei kristallen. Toch zijn ook microfossielen gebruikt om de grens vast te leggen. Dinosauriërs zijn echter niet gebruikt.
Het grote probleem met het precies vaststellen van een uitsterving is dat nooit zeker is of je de allerlaatste overlever in handen hebt. Een soort of groep neemt toe in aantal, beleeft een piek, neemt af en sterft uit. Bij heel veel onderzoek naar het soort is ongeveer te bepalen wanneer het beestje uitstierf. Er zeker van zijn is onmogelijk. Bij fossielen is het nog een stapje moeilijker dan bij levende organismen. Slechts 1% van het vroegere leven is bewaard in de gesteenten. De kans om dan de laatste overlevende te vinden is nihil, maar met meer vondsten wordt de kans wel steeds groter. En zoals dit artikel aantoont, levert dat soms verrassende ontdekkingen op!
Het is hiermee geen gedane zaak. Een groot deel van de wetenschap zal hier sceptisch tegenover staan. In een email vertelde Fassett: „Ik verwacht veel kritiek op mijn verhaal, vooral van aardwetenschappers die fossiele gewervelden bestuderen. Dit omdat het al bijna honderd jaar een gegeven was dat de alle dinosauriërs aan het einde van Krijt uitstierven.” Hij voegde er tenslotte aan toe dat een verandering in een ingeburgerde stelling altijd met horten en stoten gaat.
Referenties:
Fassett, James E. 2009. New Geochronologic and Stratigraphic Evidence Confirms the Paleocene Age of the Dinosaur-Bearing Ojo Alamo Sandstone and Animas Formation in the San Juan Basis, New Mexico and Colorado. Palaeontologia Electronica 12 (1) 3A: 146p. Machalski, M., 2005. Acta Palaeontologica Polonica 50 (4): 653–696. Jagt et al., 2003. Bioevents: Their Stratigraphic Records, Patterns and Causes, Caravaca, 3rd–8th June 2003, p. 113. Machalski & Heinberg, 2005. Bulletin of the Geological Society of Denmark 52: 97–111. Fassett et al., 2002. GSA Special Paper 356: 307-336. Keller et al., 1993. Geological Society of America Bulletin 105: 979-997. MacLeod et al., 1997. Journal of the Geological Society London 154: 265-292.
Zie ook:
- Het Engelstalige artikel van Fassett
- Krijt-Tertiair uitsterving nog steeds zichtbaar (Kennislinkartikel)
- Controverse rond dinokrater (Kennislinkartikel van Govert Schilling)
- Dinododer zaaide leven (Kennislinkartikel)
- Dino’s eerder uitgestorven (Kennislinkartikel)
- Herkomst van asteroide KT grens achterhaald (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws)
- Chloor en zwavel vernietigden milieu op einde van Krijt (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws)
- De langste lavastromen op aarde (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws)