Giliavandenis banginių „kapinynas“ iš tikrųjų yra penkių milijonų metų archyvas

Vandenyno dugnas išsaugojo kaulus

Dauguma nuskendusių banginių liekanų ilgainiui dingsta tamsioje apskaitos skylėje. Banginis nugaišta, nugrimzta, trumpam pamaitina giliavandenę gyvybę, o vėliau jo pėdsakas išsibarsto, užsikloja nuosėdomis arba suardomas. Žinome, kad banginių kritimo vietos yra ekologinės oazės, tačiau jų geologinis archyvas menkas: dauguma žinomų vietų pavienės, ne tokios gilios kaip didžiausios vandenyno įdubos arba per jaunos, kad daug pasakytų apie gilesnį laiką.

Diamantinos zona pakeičia šios problemos mastą. Naujame „Nature“ straipsnyje Xiaotong Peng, Peng Zhou, Xikun Song, Giovanni Bianucci, Mengran Du ir kolegos aprašo ilgą ir gilią banginių kritimo vietų bei fosilijų sankaupą pietryčių Indijos vandenyne. Ji driekiasi maždaug 1200 kilometrų jūros dugnu, 4600–7000 metrų gylyje. Per 32 pilotuojamo povandeninio aparato Fendouzhe nėrimus komanda užfiksavo 485 banginių fosilijų vietas ir aktyvias kritimo vietas; santraukoje radinys apibendrintas kaip penkios šiuolaikinės natūralios banginių kritimo bendrijos ir 476 fosiliniai banginių būrio gyvūnai. Tai skirtingos straipsnio apskaitos, ne skaičiai, kuriuos reikia tiesiog sudėti: 485 yra vietų lygmens įrašai, o 476 – santraukoje naudotas fosilinių banginių skaičius.

Seniausia datuota medžiaga siekia 5,26 mln. metų, todėl straipsnyje vieta vadinama 5,3 mln. metų banginių „nekropoliu“. Vaizdingas terminas, bet būtent jį reikia skaityti atsargiausiai.

Tai nėra įrodymas, kad banginiai sąmoningai plaukė ten numirti. Tai ne vienas masinio žuvimo įvykis ir ne kapinės žmogaus prasme. Tai vieta, kur kūnai ir kaulai kaupėsi, ilgai išliko atviri, mineralizavosi ir tapo perskaitomu archyvu.

Ką padarė autoriai

• 32 Fendouzhe nėrimais iš tyrimų laivo Tansuoyihao ištyrė Diamantinos zoną.
• Maždaug 1200 km jūros dugno ruože registravo fosilijas ir aktyvias banginių kritimo bendrijas.
• Naudojo vietoje filmuotą vaizdą ir surinktus mėginius šiuolaikinių kritimo vietų bendrijoms nustatyti.
• Išanalizavo 43 surinktus fosilinius mėginius ir nustatė penkias snapuotųjų banginių bei vieną ūsuotųjų banginių rūšį.
• 33 fosilinius kaulus datavo stroncio izotopų santykiais – fosilijoje išlikusį į jūros vandenį panašų cheminį signalą lygino su žinoma jūros vandens izotopine istorija.
• Susiejo stebėjimus su viešais pirminiais duomenimis: originalūs in situ vaizdai ir mikrobų genomų surinkimai pateikti Science Data Bank, o tirtų banginių kritimo rūšių vaizdai – MorphoBank.

Ką jie nustatė

• Didelę ir labai gilią sankaupą. Diamantinos zonoje autoriai nurodo 485 banginių fosilijų vietas ir aktyvias kritimo vietas, papildomoje lentelėje esančias maždaug 4600–7000 m gylyje.
• Penkias aktyvias kritimo vietas. Visos jos yra sulfidofilinėje stadijoje: kaulus dengia mikrobų kilimai ir kaulus gręžiantys kirminai, o skaidymo cheminė energija maitina specializuotą bendriją.
• Tankią gyvą bendriją. Susijusi fauna apima 35 atpažintas makrofaunos taksonų grupes, kuriose vyrauja žieduotosios kirmėlės, vėžiagyviai ir moliuskai. Didesnių gyvūnų tarpe gausu kaulus mintančių kirmėlių, pilvakojų, vesikomidinių dvigeldžių ir trapiažvaigždžių; vietomis tankis siekė 2840 individų kvadratiniame metre.
• Snapuotųjų banginių fosilijų archyvą. 43 surinktos fosilijos apima regione šiandien gyvenančias snapuotųjų banginių rūšis, išnykusias formas, tokias kaip Pterocetus ir Izikoziphius, bei kai kurias ūsuotųjų banginių liekanas. Vienas egzempliorius aprašytas kaip nauja rūšis Pterocetus diamantinae.
• Ilgą laiko intervalą. Iš 33 stroncio izotopais tirtų kaulų 25 davė 0,12–5,26 mln. metų amžių. Seniausios datos reiškia, kad banginių kritimo įvykiai šiame regione vyko bent nuo ankstyvojo plioceno.

Kodėl ten tiek daug banginių?

Straipsnio atsakymas nėra viena paprasta priežastis. Veikia keli tikėtini filtrai.

Dalis kūnų galėjo priklausyti ūsuotiesiems banginiams, migruojantiems plačiu koridoriumi. Mažieji ruožuočiai ir seivalai maitinasi prie paviršiaus, ne 6–7 km gylyje, todėl jų kaulai tokiame gylyje greičiausiai yra po mirties nuskendę kūnai.

Snapuotieji banginiai kitokie. Jie specializuojasi giliuose nėrimuose ir medžioja kalmarus bei žuvis prie stataus, gilaus jūros dugno. Diamantinos zona būtent tokia: ekstremalus gylis, sudėtinga V formos topografija ir nėrimų metu stebėtas grobis. Autoriai mano, kad liekanų kaupimąsi galėjo didinti įprastas mirtingumas, fiziologinė gilaus maitinimosi rizika ir galbūt mirtinas išsekimas ar dekompresinis stresas.

Tada jas išsaugo pats dugnas. Topografija gali nukreipti skęstančius kūnus į tam tikras vietas. Mažas sedimentacijos greitis leidžia kaulams ilgai likti atviriems. Tankūs snapuotųjų banginių rostrai atsparūs irimui. Feromangano oksidai ir karbonatų nusodinimas gali padėti skeletui mineralizuotis. Sudėjus šiuos veiksnius „kapinynas“ tampa mažiau paslaptingas: tai ne vieta, kurią renkasi banginiai, o vieta, kur jų mirties pėdsakai dažniau išsaugomi.

Ko tai neįrodo

• Tai nerodo sąmoningai pasirinkto banginių kapinyno. „Nekropolis“ čia metafora sankaupai, ne elgesio įrodymas.
• Tai ne vienas katastrofiškas masinio žuvimo įvykis. Datos apima milijonus metų; tai ilgalaikis archyvas iš pasikartojančių mirčių.
• Tai nereiškia, kad gilioji jūra dabar gerai sužymėta. Vieta rasta per retus ir brangius pilotuojamo aparato nėrimus viename geologiniame koridoriuje; pats straipsnis svarbus todėl, kad tokie įrašai paprastai labai reti.
• Tai nepaverčia kiekvieno bendrijos taksono nauja rūšimi. Autoriai mano, kad dalis surinktų taksonų gali būti nauji, tačiau dauguma nustatyti tik iki genties ar šeimos; tik vienas vesikomidinis dvigeldis patikimai priskirtas rūšiai pagal DNR barkodingo palyginimą.
• Tai nenustato visos kiekvieno banginio mirties priežasties. Siūlomas kelių veiksnių paaiškinimas – migracija, gilus maitinimasis, topografija, išsaugojimas ir sedimentacija – nėra kiekvieno gyvūno mirties mechanizmo įrodymas.

Kiek tvirti yra įrodymai?

Pačios vietos įrodymai stiprūs: tiesioginiai povandeninio aparato stebėjimai, šimtai sužymėtų įrašų, fiziniai mėginiai, kai kurių gyvūnų genetinės identifikacijos ir fosilinių kaulų izotopinis datavimas. Stipriausi teiginiai yra stebėjimo: vieta egzistuoja; ji labai gili ir didelė; yra aktyvių banginių kritimo bendrijų; daliai fosilijų – milijonai metų.

Paaiškinimai neišvengiamai minkštesni. Straipsnis gali parodyti, kur liekanos yra, kas dalis jų buvo, kokio amžiaus kai kurie kaulai ir kas gyvena aktyviose kritimo vietose. Jis negali „atsukti“ pačių mirčių. Siūloma kilmė rekonstruojama iš ekologijos, fiziologijos, jūros dugno formos ir išsaugojimo sąlygų. Tai normalus paleoekologijos darbas: galingas, bet paremtas susiliejančiais pėdsakais, o ne tiesioginiu senųjų įvykių stebėjimu.

Kodėl tai svarbu

Nuskendęs banginis yra trumpalaikė puota, kuri gali tapti ilgalaike buveine. Jis sujungia paviršiaus gyvūną su giliuoju dugnu ir nuneša anglį, kaulus bei cheminę energiją į maisto stokojančią aplinką. Tokios vietos tampa salomis specializuotiems organizmams – kaulus gręžiantiems kirminams, su sierą oksiduojančiais simbiontais gyvenantiems dvigeldžiams, trapiažvaigždėms ir pilvakojams.

Diamantinos zona prie šio vaizdo prideda laiką. Ji rodo, kad kai kurie giliavandeniai dugnai gali išsaugoti banginių kritimo ekosistemas ne tik kaip pavienius įvykius, bet kaip banginių ekologijos ir evoliucijos archyvą. Snapuotuosius banginius ypač sunku tirti, nes jie gyvena ir maitinasi toli nuo stebėtojo akių; jūros dugne susikaupę jų kaulai gali atskleisti rūšis, paplitimą ir evoliucinę istoriją, kurių paviršiaus stebėjimai nepagauna.

Tiksli istorija nėra „mokslininkai rado vandenyno banginių kapines“. Ji keistesnė ir naudingesnė: gilus geologinis koridorius išsaugojo pakankamai banginių mirčių, kad paprastai trumpalaikė ekosistema taptų įrašu.

Trumpa santrauka

Pietryčių Indijos vandenyno Diamantinos zoną tyrę mokslininkai praneša apie milžinišką giliavandenę banginių kritimo vietų ir fosilijų sankaupą: 485 užregistruotas vietas ir aktyvias kritimo vietas maždaug 1200 km ruože, iki maždaug 7000 m gylio, o fosilijų datos siekia 5,26 mln. metų. Čia gyvena specializuotos banginių kritimo bendrijos ir išsaugotos tiek šiuolaikinės, tiek išnykusios banginių linijos, ypač snapuotieji banginiai. Tai retas giliavandenis archyvas, ne tikros kapinės, ne vienas masinio žuvimo įvykis ir ne įrodymas, kad gilioji jūra jau suprasta. Siauresnis ir stipresnis teiginys: tinkamomis jūros dugno sąlygomis banginių mirtys gali palikti milijonus metų išliekantį įrašą.