I en avlägsen del av den ecuatorianska Amazonas, under sedimentlagren i en stenbrott som glömts bort av tiden, finns en upptäckt som skriver om historien om Sydamerikas tropiska skogar. Forskare har upptäckt fossiliserad bärnsten som bevarar insekter, pollen och växtrester från för 112 miljoner år sedan, ett extraordinärt vittnesbörd om ett ekosystem som blomstrade under kritaperioden, när dinosaurierna fortfarande dominerade jorden och de första blommande växterna just började sprida sig.
Upptäckten, som publicerats i tidskriften Communications Earth & Environment, är den första dokumentationen av insekter som fastnat i bärnsten från mesozoikum i hela Sydamerika. Hittills har de flesta fynden av detta slag koncentrerats till norra halvklotet. Deras förekomst i Hollín-formationen i regionen Napo (Ecuador) är inte bara geologiskt unik, utan ger också en inblick i en forntida och okänd version av Amazonas regnskog.
Ett fönster av kåda till det förflutna
Den bärnsten, en fossiliserad kåda som utsöndras av barrträd som araucaria, fungerar som en tidskapsel. I den ecuadorianska fyndigheten – kallad Cantera Genoveva – har forskarna utvunnit hundratals bärnstensfragment med bioinklusioner: flugor, getingar, skalbaggar, rester av spindelnät, fragment av ormbunkar och till och med pollenkorn från de första angiospermerna.
Det som är riktigt fascinerande är inte bara det goda bevarandetillståndet hos dessa minuscule rester, utan vad de avslöjar. Skogen där denna kåda hade sitt ursprung bestod av ormbunkar, ginkgo, araucaria och andra barrträd som inte längre finns i det moderna Amazonas. Bland dem utmärker sig förekomsten av ”monkey puzzle tree” (Monkey Puzzle Tree), en art som idag är utdöd i denna del av kontinenten. Blommande växter hade precis börjat dyka upp, och de insekter som pollinerade dem höll på att anpassa sig till denna nya miljö.
I detta avseende bidrar fyndet inte bara med paleobotaniska och paleoentomologiska data, utan ger också ledtrådar om utvecklingen av de mest grundläggande ekologiska relationerna i dagens ekosystem: symbiosen mellan insekter och växter.
Det andra Amazonas
Det som idag är en tät regnskog täckt av lianer och gigantiska ceibaträd var under kritaperioden ett helt annat landskap. I stället för tropiska träd och palmer dominerades vegetationen av barrträd och primitiva växter. Genom att analysera fossiliserat pollen och pressade blad i sedimenten har forskarna kunnat rekonstruera den tidens flora och bekräfta att många av arterna var typiska för Gondwana, den forna superkontinenten som omfattade Sydamerika, Afrika, Antarktis och Australien.
Denna ”andra Amazonas” som dyker upp ur Genoveva-gruvans inre är den äldsta som någonsin identifierats med rester av bärnsten och bioinklusioner i den ekvatoriella regionen av Gondwana. Hittills har de äldsta liknande fyndplatserna med bioinklusioner funnits i Libanon, Myanmar och Spanien, alla på norra halvklotet.
Denna geografiska snedfördelning har i åratal varit ett mysterium inom paleontologin. Förklaringen kan ligga i den begränsade utforskningen av tropiska områden i Sydamerika, där den täta vegetationen och otillgängligheten i århundraden har dolt fyndigheter av fossil kåda som denna. Men det kan också spegla en verklig skillnad i miljöförhållandena på södra halvklotet under kritaperioden, vilket gör denna upptäckt till en vändpunkt i förståelsen av ekosystemen i det förflutna.
Pyttesmå insekter, gigantiska data
Bland de insekter som bevarats i bärnsten finns icke-blodätande myggor, sällsynta skalbaggar, parasitoida getingar och långbenta flugor. Trots sin storlek – vissa är inte större än två millimeter – innehåller dessa exemplar värdefull information om den tidens biologiska mångfald.
Forskarna tror att vissa av dessa arter redan var primitiva pollinerare, anpassade till de första blommorna som började kolonisera skogsgläntorna. Den samtidiga uppkomsten av angiospermer och vissa insekter som specialiserat sig på att livnära sig på dem kan vara en av nycklarna till båda gruppernas explosiva evolutionära framgång.
Förekomsten av fossiliserade spindelnät tyder också på komplexa interaktioner mellan rovdjur och bytesdjur, som är typiska för mogna ekosystem. Allt detta tyder på att den ekvatoriella regnskogen för 112 miljoner år sedan redan hyste ett rikt ekologiskt nätverk, även om aktörerna var mycket olika de nuvarande.
En exceptionell geologisk process
Den bärnsten som analyserats i Ecuador har en kemisk egenhet: den är impregnerad med kolväten från den olja som omgav den i sedimenten i Hollín-formationen. Denna ”förorening” har inte bara skyddat bärnstenen från nedbrytning, utan också förändrat dess ursprungliga kemiska sammansättning, vilket gör det möjligt att studera interaktionen mellan det fossiliserade hartset och de organiska föreningarna i underjorden.
Spektroskopiska och isotopiska analyser bekräftar att den botaniska källan till bärnstenen var träd av familjen Araucariaceae. Denna grupp av barrträd var redan på tillbakagång i andra delar av världen under kritaperioden, men verkar ha överlevt längre i de ekvatoriella regionerna av Gondwana.
Även om bärnstensfragmenten varit kända i årtionden av lokala geologer och gruvarbetare, var det det gemensamma arbetet av paleontologer, botaniker och geokemister som gjorde det möjligt att vetenskapligt kontextualisera denna fossila skatt.
Teamet planerar att fortsätta utgrävningarna i regionen i hopp om att hitta fler fragment med bioinklusioner och ännu mer komplexa växtstrukturer. Varje återfunnet fragment kan ge information om utvecklingen av klimatet, växterna och insekterna under en av de mest dynamiska perioderna i planetens historia.
