Fossiele glimpen van de vroege regenwouden van Australië

Nieuw ontdekte fossiele afzettingen in de Central Tablelands ten noordwesten van Sydney bieden unieke inzichten in het prehistorische ecosysteem van de regio. Terwijl het landschap van vandaag bestaat uit jungle-, gras- en woestijngebieden, was het ongeveer 15 miljoen jaar geleden gevuld met regenwouden. Dit wordt gesuggereerd door veel goed bewaarde fossielen van planten, insecten, spinnen en vissen. De stuifmeelvondsten geven echter al de eerste aanwijzingen dat er toen een droogte was begonnen.

Tijdens het Mioceen, zo’n 23 tot vijf miljoen jaar geleden, veranderden de Australische landschappen en ecosystemen drastisch. Was het continent aan het begin van de jaartelling nog vruchtbaar en rijk aan soorten, dan leidden klimaatveranderingen ongeveer 14 miljoen jaar geleden tot het massale uitsterven van veel dieren en planten. Australië wordt droger en voormalige regenwouden hebben plaatsgemaakt voor de bush-, gras- en woestijnlandschappen die tot op de dag van vandaag grote delen van Australië kenmerken. “Het gebrek aan goed bewaarde fossielen heeft het tot nu toe moeilijk gemaakt om de structuur van Australische ecosystemen te begrijpen voordat ze opdrogen”, schreef een team onder leiding van Matthew McCurry van het Australian Museum in Sydney.

Regenwouden in overgang naar droogte

Pas in 2017 werd een unieke afzetting van goed bewaarde fossielen uit het Mioceen ontdekt, McGraths Flat, genoemd naar zijn ontdekker. De site is gelegen nabij de stad Gulgong in het centrum van New South Wales, ongeveer 250 kilometer ten noordwesten van Sydney. Macri en zijn team zijn al drie jaar bezig met het opgraven van fossielen bij McGraths Flat en hebben nu hun eerste uitgebreide analyse gepubliceerd. “Tot nu toe was het moeilijk om te bepalen hoe deze oude ecosystemen eruit zagen, maar de mate van bewaring van deze nieuwe fossielenplaats betekent dat zelfs kleine, kwetsbare organismen zoals insecten goed bewaarde fossielen zijn geworden”, zegt McCurry.

Fossielen dateren van 11 tot 16 miljoen jaar oud – precies het punt waarop klimaatverandering plaatsvond. “De fossielen die we hebben gevonden, laten zien dat het gebied ooit een gematigd, matig vochtig regenwoud was en dat het leven hier in het midden van de plateaus rijk en overvloedig was,” zei McCurry. Er zijn echter al aanwijzingen voor het begin van droogte: “Het stuifmeel dat we in de sedimenten vonden, geeft aan dat er mogelijk drogere habitats waren in de buurt van de nattere regenwouden, wat wijst op een verandering in drogere omstandigheden.” . Daarnaast ontdekten de onderzoekers de overblijfselen van hardbladige planten, die ook typerend zijn voor droge gebieden.

Uitzonderlijk bewaarde fossielen

Met behulp van verschillende microscopische technieken, waaronder scanning-elektronenmicroscopie, konden de onderzoekers de minuscule structuren van de fossielen in beeld brengen. Op deze manier kregen ze een glimp van hoe de soorten met elkaar omgingen. “We hebben bijvoorbeeld de inhoud van de maag van een vis geëvalueerd, zodat we konden weten wat hij at”, legt McCurry-collega Michael Fries uit. In de maag van de vis vonden ze onder meer de resten van insectenlarven en zelfs een vleugel van een libel. “We hebben ook voorbeelden gevonden van stuifmeel dat op de lichamen van insecten is bewaard, zodat we konden bepalen welke soorten welke planten bestoven”, zegt Freese.

De fossielen zijn bewaard gebleven in een ijzeren rots genaamd goethiet, dat gewoonlijk niet bekend staat als de bron van goed bewaarde fossielen. Maar volgens de onderzoekers zou het proces dat organismen in fossielen heeft veranderd kunnen verklaren waarom ze zo goed bewaard zijn gebleven. Dienovereenkomstig zijn de fossielen waarschijnlijk gevormd in de zogenaamde billabung, een watermassa die vaak gevormd werd uit een zijtak van een rivier en soms opdroogde afhankelijk van de hoeveelheid neerslag. “Onze analyse geeft aan dat de fossielen werden gevormd toen ijzergrondwater Billabong binnenstroomde. De ijzermineralen die zich vestigden, omvatten organismen die leefden of in het water vielen”, legt McCurry uit.

Verleden en toekomst in een warmere wereld

Volgens de onderzoekers bieden de fossielen voorheen uniek inzicht in het ecologische verleden van Australië en zouden ze zelfs een blik in de toekomst kunnen bieden. “Fossielen van McGraths Flat Plant geven ons een kijkje in de vegetatie en ecosystemen van een warmere wereld, een wereld die we in de toekomst waarschijnlijk zullen zien”, zegt co-auteur David Cantrill van Royal Botanic Gardens Victoria, Australië. “Het behoud van plantenfossielen is uniek en geeft belangrijke inzichten in een periode waarin er maar heel weinig fossielen zijn in Australië.”

Coyle: Matthew McCurry (Australian Museum Research Institute, Sydney) et al, Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abm1406

© wissenschaft.de – Elena Bernard