Dinosaurus Kutub Mengungkapkan Rahasia Kuno
Saat itu pertengahan musim dingin di bawah langit Alaska yang murung. Di satu sisi terbentang hamparan datar Sungai Colville. Di sisi lain, permukaan tebing batu abu-abu beku yang menjulang tinggi, bersandar pada ratusan mil tundra yang sunyi.
Berbekal kapak es dan crampon, diterpa angin Arktik yang sangat dingin dalam suhu yang mencapai -28C (-20F), Pat Druckenmiller sedang mencari sesuatu yang istimewa.
Saat itu tahun 2021 dan baru saja mencapai tebing merupakan ekspedisi yang ekstrem. Di sudut utara Alaska yang terpencil ini, tidak ada jalan raya, jadi ahli paleontologi dan rekan dari Universitas Alaska melakukan perjalanan ke lokasi tersebut dengan skuter salju, lalu mendirikan kemah di dekatnya. Saking dinginnya, setiap tenda dilengkapi tungku kayu bakar masing-masing. Selama beberapa minggu mendatang, tim akan terus berjuang melawan radang dingin - "kami mendapat beberapa panggilan dekat," kata Druckenmiller - batu terjun, dan beruang kutub yang lapar. Tapi itu sangat berharga.
Menyipitkan mata melalui kacamata ski dalam cahaya senja, Druckenmiller akhirnya menemukan apa yang dia cari . Terkubur di dalam strata tebing, sekitar 50 kaki (15 m) di atas sungai, terdapat satu lapisan tanah liat dan pasir, setebal sekitar 10 cm (4 inci)
Sekitar 73 juta tahun yang lalu, ketika sedimen diendapkan, dunia lebih hangat daripada sekarang, tetapi kawasan itu akan berada lebih jauh ke utara. Sementara saat ini bagian Alaska ini mendapat beberapa jam senja setiap hari selama musim dingin, saat itu diliputi kegelapan total selama empat bulan dalam setahun, dari Oktober hingga Februari. Secara teratur turun di bawah -10C (14F), dengan debu salju sesekali.
Namun, tersembunyi di dalam lapisan berlumpur ini adalah sisa-sisa terakhir dari zaman aneh dalam sejarah – tulang dan gigi kecil, hanya berdiameter milimeter, milik keturunan raksasa. Di sinilah ribuan dinosaurus membuat sarangnya, dan janin yang belum menetas yang tidak berhasil masih ada hingga hari ini.
"Itu mungkin lapisan tulang dinosaurus yang paling menarik di seluruh negara bagian Alaska," kata Druckenmiller. "Mereka praktis tinggal di Kutub Utara."
Meskipun kita cenderung menganggap dinosaurus sebagai makhluk tropis – reptil mengerikan dan bergigi yang berpatroli di hutan dan rawa dunia saat planet ini hangat dan basah, para ilmuwan semakin menyadari bahwa ini tidak sepenuhnya benar. Ada juga dinosaurus di tempat-tempat yang lebih sejuk, dan semakin jelas bahwa mereka jauh dari pengunjung sesekali di cuaca cerah.
Dari Australia hingga Rusia, para ilmuwan sekarang telah menemukan puluhan dinosaurus yang mungkin pernah hidup di ekstrem yang sangat dingin – menutup mata mereka yang seperti manik-manik seperti elang di bawah langit yang dipenuhi pertunjukan cahaya aurora yang menari setiap malam, dan kadang-kadang mencari makan di antara selimut perak murni salju. Dinosaurus ini tidak hanya bertahan di pinggiran wilayah habitatnya – di tempat-tempat seperti Alaska, mereka berkembang biak.
Temuan ini memiliki implikasi jauh melampaui pemandangan aneh yang mereka sulap – dengan tyrannosaurus mengibaskan salju dari (kemungkinan) bulu mereka, atau menepuk-nepuk diri untuk menunggu badai salju. Dengan setiap penemuan baru, dinosaurus kutub mengungkap wawasan menarik tentang fisiologi dan perilaku kelompok tersebut. Dan ketika para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang mereka, mereka membantu menjawab salah satu pertanyaan paling sulit dalam paleontologi: apakah dinosaurus itu hangat atau berdarah dingin?
Penemuan yang mengejutkan
Pada tahun 1961, Robert Liscomb sedang memetakan tepi Sungai Colville untuk perusahaan minyak Shell, ketika dia menemukan sesuatu yang tidak terduga: segenggam tulang, mencuat dari lapisan tebing. Dia mengira itu pasti dari mamalia, tetapi tetap membawanya dan menaruhnya di lemari. Pada tahun yang sama, dia secara tragis terbunuh dalam reruntuhan batu.
Selama dua dekade, tulang-tulang itu dilupakan, dikunci dengan aman di gudang arsip perusahaan. Sementara itu, penyebaran fosil dinosaurus mulai muncul di lokasi utara lainnya, termasuk jejak kaki di pulau Svalbard, Norwegia.
Kemudian suatu hari, pada tahun 1984, ada penemuan yang menarik: para ilmuwan telah menemukan jejak kulit dan jejak kaki dari dinosaurus di sepanjang lereng utara Sungai Colville yang sama tempat Liscomb menemukannya. Dengan mengingat hal ini, tulang-tulang tua dengan cepat diambil dari laci mereka – dan terungkap bahwa selama ini milik dinosaurus. Ini memicu perdebatan sengit di antara ahli paleontologi. Tentunya tidak mungkin ada hewan berdarah dingin sejauh ini di utara? Asumsi kuno dipertanyakan, dan keadaan semakin memanas.
Namun tak lama kemudian, menjadi jelas bahwa tulang-tulang Sungai Colville bukanlah kebetulan – singkapan di sepanjang tepiannya secara positif dipenuhi dengan fosil dinosaurus, lebih banyak daripada yang ditemukan di lokasi Kutub Utara atau Antartika lainnya di planet ini. "Dan yang paling penting, ini adalah situs dinosaurus paling kutub," kata Druckenmiller.
Saat penemuan bertambah, akhirnya bukti menjadi sangat banyak. Bahkan di masa-masa awal itu, ada banyak sekali fosil dari herbivora mirip sapi Edmontosaurus dan kerabat Triceratops yang tidak dikenal, serta satu gigi dari predator Alectrosaurus – tyrannosaurus seukuran walrus rata -rata .
Memang ada dinosaurus kutub, meskipun bagaimana mereka bertahan masih harus dipahami. Untungnya ada penjelasan yang mudah: mereka hanya tinggal di sana saat hangat – mereka bermigrasi. Sama seperti sepupu jauh mereka, burung dara Arktik modern, hewan tersebut mungkin telah mengunjungi kutub selama musim panas, lalu mundur ke iklim yang lebih hangat selama musim dingin. Beberapa ahli menyarankan agar mereka menempuh jarak hingga 3.200 km (1.988 mil).
Kemudian teori ini juga menemui hambatan.
Pada suatu hari musim panas yang sejuk di Zaman Kapur Akhir, kawanan besar hadrosaurus melintasi dataran banjir berlumpur di Kutub Utara. Saat itu sekitar 10-12C (50-54F), dan herbivora mirip sapi – dilengkapi dengan paruh ompong untuk menggiling tumbuh-tumbuhan dan ekor yang besar dan berdaging – baru saja selamat dari musim dingin yang keras di mana suhu turun hingga hampir beku. Ada ribuan orang dari segala usia - remaja, remaja dan dewasa.
Jalan-jalan mereka melintasi lumpur mungkin hanya berlangsung beberapa menit, tetapi jejak yang mereka tinggalkan segera ditutupi dengan sedimen lebih lanjut, dan terawetkan selama ribuan tahun yang akan datang – hingga ditemukan oleh para ilmuwan pada tahun 2014. Jejak kaki tersebut terawetkan dengan sangat baik, bahkan mungkin untuk melihat sisik pada kaki dinosaurus.
Fosil-fosil itu terletak di cagar alam Alaska, ratusan mil lebih jauh ke selatan dari lapisan tulang Colville, tetapi masih di dalam Kutub Utara. Kehadiran jejak dinosaurus muda mengisyaratkan bahwa mereka mungkin tetap berada di wilayah itu sepanjang tahun - yang terkecil tidak akan mampu mengatasi migrasi yang lama.
Namun, tidak semua orang yakin. Masukkan Druckenmiller dan band rocknya yang susah payah.
Tugas yang sulit
Sementara beberapa ahli paleontologi sedang menggali tulang paha seukuran lumba-lumba di Tanah tandus Amerika Selatan yang terpanggang matahari, pendekatan Druckenmiller tentu saja berbeda.
Saat tim pertama kali mulai bekerja di lokasi Sungai Coleville di Alaska, mereka akan mengunjunginya di musim panas, saat ini suhunya sekitar 1-10C (34-50F). Mereka dengan cepat menemukan bahwa ini jauh dari ideal. Antara bulan Juni dan Agustus, Alaska dipenuhi nyamuk – awan raksasa yang menyelimuti manusia yang tidak menaruh curiga seperti badai salju hitam . Ada begitu banyak, mereka main-main disebut sebagai burung negara bagian Alaska . Tapi ini adalah kekhawatiran mereka yang paling kecil.
Permukaan tebing yang mereka kerjakan sebagian besar terdiri dari batu berlumpur yang direkatkan secara longgar oleh permafrost. "Dan ada cukup pemanasan di musim panas untuk mencairkan sebagian es itu sehingga tebing-tebing ini bisa runtuh begitu saja. Jika Anda berdiri di bawah salah satunya, permainan akan berakhir," kata Druckenmiller.
Para ilmuwan memutuskan untuk pergi di musim dingin, yang menghadirkan masalah tersendiri. Mereka bekerja hanya 20 mil (32 km) dari Samudra Arktik – terlalu dingin untuk berbaring tengkurap sepanjang hari sambil menyaring tulang bayi dinosaurus. Sebaliknya, segera setelah tim menemukan lapisan batu yang telah lama dinantikan, kesunyian lanskap kosong segera dipecahkan dengan suara gergaji mesin dan palu.
Pertama-tama tim memotong beberapa langkah ke dalam tebing sehingga mereka dapat melintasinya, kemudian mulai bekerja mengukir seluruh balok sedimen yang tampak menjanjikan, bukan tulang-tulang tertentu. Ini dimuat ke kereta luncur dan mobil salju, dan didorong kembali ratusan mil melintasi tundra beku ke laboratorium.
Setelah sampel besar ini aman di University of Alaska, mereka dicuci untuk menyaring tanah liat. "Dan kemudian apa yang tersisa pada dasarnya seperti fraksi pasir - kami melihat setiap butir pasir di bawah mikroskop untuk mencari tulang dan gigi kecil," kata Druckenmiller, "Ini adalah proses yang sangat lambat dan memakan waktu. Ini seperti mendulang emas kecuali untuk dinosaurus." Selama satu dekade, dia memperkirakan bahwa timnya telah mengamati jutaan partikel pasir untuk mencari fosil-fosil kecil ini.
Apa yang ditemukan tim sangat luar biasa. "Kami tidak hanya memiliki satu atau dua jenis bayi dinosaurus, kami sebenarnya memiliki bukti tujuh kelompok dinosaurus yang berbeda, termasuk pemakan tumbuhan dan pemakan daging, spesies kecil dan spesies besar," kata Druckenmiller.
Yang penting, fakta bahwa dinosaurus bersarang berarti mereka hampir pasti tidak bermigrasi saat cuaca semakin dingin. Beberapa spesies dinosaurus yang umum, seperti hadrosaurus berparuh bebek, membutuhkan waktu enam bulan untuk mengerami telurnya – jadi jika induknya mulai mengerami mereka di musim semi, mereka akan menetas hampir musim dingin.
Untuk bersarang di Kutub Utara tetapi menghindari musim dingin dengan bulan-bulan kegelapannya, bayi-bayi ini entah bagaimana harus segera bermigrasi ribuan mil. Tidak ada cukup waktu. "Ini menentang logika. Kami cukup yakin bahwa dinosaurus ini adalah penghuni sepanjang tahun," kata Druckenmiller.
Jadi seperti apa kehidupan dinosaurus kutub ini? Dan bagaimana mereka bisa bertahan?
Sebuah misteri es
Saat itu awal Maret di Zaman Kapur Akhir, di hutan Arktik terbuka yang pada akhirnya akan menjadi situs Sungai Colville. Cabang-cabang tumbuhan runjung dan pohon gingko tua yang gundul baru saja mulai bertunas, menebarkan naungan belang-belang di atas tumbuhan bawah pakis dan ekor kuda di bawah. Kawanan hadrosaurus berjalan-jalan tanpa sadar di dedaunan, sementara Pachyrhinosaurus jantan, kerabat kekar dari triceratops, mengarak embel-embel leher mereka yang luar biasa dengan harapan menarik pasangan - mungkin kadang-kadang mendengus melalui hidung mereka yang panjang dan bulat.
Kadang-kadang ketenangan relatif diselingi dengan pengejaran dan teriakan – Nanuqsaurus yang lapar, atau "kadal beruang kutub", berhasil menangkap Thescelosaurus yang bersisik dan berparuh di rahangnya. Dengan darah yang menetes ke lapisan lembut bulu seputih salju yang kadang-kadang digambarkan, itu bisa terlihat sangat mirip dengan nama modernnya.
Di dekatnya ada sejumlah sarang - mungkin di pembibitan komunal , jika dinosaurus itu seperti kerabat selatan mereka - tempat penduduk setempat mengerami telurnya. Kerabat velociraptor yang mirip burung, saurornitholestines, menetap di atas induk mereka dan mungkin telah menggunakan gigi khusus mereka untuk merapikan bulu mereka.
Selama beberapa dekade atau ratusan tahun, beberapa dinosaurus yang mati di daerah tersebut akhirnya hanyut ke sungai atau danau terdekat. "Tapi endapannya ditampi sedemikian rupa untuk memusatkan tulang dan gigi ini ke dalam endapan kecil yang terpisah ini," kata Druckenmiller.
Sejumlah dinosaurus yang teridentifikasi dalam lumpur dari situs di sepanjang Sungai Colville tidak ditemukan di tempat lain, seperti Ugrunaaluk kuukpikensis , "penggembala kuno" dalam bahasa lokal Inupiat – sejenis hadrosaur. Tentu saja, ini tidak berarti mereka tidak akan melakukannya pada akhirnya, dan itu tidak serta merta membuktikan bahwa mereka juga memiliki adaptasi khusus terhadap dingin. Tapi itu menjanjikan.
Druckenmiller berpendapat kemungkinan besar dinosaurus Alaska memiliki setidaknya beberapa ciri yang membedakan, seperti perilaku yang berevolusi untuk membantu mereka bertahan dalam kondisi Kutub Utara. "Ada alasan untuk percaya bahwa mungkin beberapa spesies yang lebih kecil, terutama pemakan tumbuhan, mungkin beberapa di antaranya cukup kecil untuk membuat liang dan berhibernasi selama musim dingin," katanya.
Petunjuk tentatif ini berasal dari cincin pertumbuhan di penampang tulang, seperti yang ada di batang pohon – tanda yang menunjukkan bagaimana pola pertumbuhan hewan bervariasi dari tahun ke tahun. Jika pertumbuhan berhenti, seperti saat hibernasi, celah akan meninggalkan cincin. Menurut Druckenmiller, garis-garis khas ini telah ditemukan di beberapa dinosaurus dari lereng Sungai Colville, beberapa di antaranya mungkin telah berhibernasi. Ini menambah bukti dari tempat lain bahwa dinosaurus mungkin memiliki setidaknya beberapa adaptasi yang diperlukan, seperti menggali.
Pada tahun 2007, kerangka fosil Oryctodromeus – dinosaurus seukuran anjing gembala jerman – ditemukan bersama dua anaknya di sebuah lubang kecil yang nyaman di barat daya Montana. Semuanya telah terkubur dan terbaring di sana tanpa gangguan selama sekitar 100 juta tahun. Mereka adalah bagian dari genus Thescelosaurus , yang anggotanya juga ditemukan di situs Sungai Colville.
"Dan fakta bahwa kita memiliki kerabat dekat di Alaska menunjukkan bahwa bisa jadi spesies ini juga menggali liang tetapi berhibernasi," kata Druckenmiller. Sayangnya, membuktikan ini akan sangat sulit, kecuali menemukan liang lain di Kutub Utara.
Kemungkinan lain adalah bahwa dinosaurus mengatasi dingin seperti yang dilakukan banyak mamalia modern, dengan membangun lapisan lemak tubuh. Druckenmiller memberi contoh rusa besar dan karibu, yang menimbun berat badan setiap musim panas, lalu bertahan hidup dengan kombinasi cadangan lemak dan hijauan berkualitas rendah di musim dingin saat makanan langka – sebuah strategi yang memiliki bonus tambahan untuk menjaga mereka tetap hangat . "...mereka melakukannya dengan perlahan-lahan kelaparan," katanya. "Tidak ada alasan mengapa dinosaurus tidak bisa melakukan itu."
Tapi ada satu adaptasi yang lebih jelas: bagaimana dinosaurus mengatur suhu tubuhnya.
Para ilmuwan telah memperdebatkan apakah dinosaurus berdarah panas atau berdarah dingin sejak ditemukan. Pada abad ke-19, secara luas diasumsikan bahwa mereka pada dasarnya adalah reptil ektotermik yang masif – mereka tidak dapat menghasilkan panas tubuh sendiri, dan perlu berjemur seperti reptil modern. Ketika patung dinosaurus Crystal Palace yang ikonik diresmikan di London pada tahun 1854, mereka menyerupai kadal kekar dan bersisik.
Tetapi ketika para ahli belajar lebih banyak tentang kehidupan dinosaurus – dan mulai menyadari bahwa burung modern pada dasarnya adalah dinosaurus berparuh dan berbulu – banyak yang mulai mempertanyakan apakah ini akurat. Akhirnya mereka membentuk konsensus bahwa dinosaurus mungkin mempertahankan suhu di suatu tempat antara reptil dan burung, namun hingga saat ini, bukti kuat masih kurang.
Dinosaurus Arktik mengubah semua ini. "Salah satu hal yang kami asumsikan dalam keseluruhan cerita ini adalah dinosaurus ini hampir pasti berdarah panas, sampai batas tertentu," kata Druckenmiller. "Tentu saja dinosaurus ini memiliki tingkat endotermik - mereka menghasilkan panas internal mereka sendiri. Dan itu semacam prasyarat untuk hidup di lingkungan yang dingin."
Yang mengejutkan, tidak ada sisa-sisa fosil reptil yang pernah ditemukan di lapisan fosil Alaska – hanya burung, mamalia, dan dinosaurus. "Sekarang jika Anda bekerja di Montana, dan Anda mencari dinosaurus, di sepanjang jalan, Anda akan menemukan buaya, kura-kura, kadal... kami tidak pernah menemukan potongan dari kelompok berdarah dingin itu," kata Druckenmiller.
Tidak semua dinosaurus tentu saja berdarah panas. Ada bukti bahwa suhu tubuh mereka mungkin bervariasi sebanyak 17C (31F) tergantung pada kelompoknya, dari 29C hingga 46C (115-84F). Sebagai perbandingan, sebagian besar mamalia terletak pada kisaran 36 hingga 40C (97-104F), sementara burung jauh lebih hangat, berkisar antara 41 hingga 43C (105-109F).
Tapi bagaimanapun, implikasinya sangat besar. Hewan endotermik biasanya memiliki karakteristik tertentu, seperti tingkat pertumbuhan yang lebih cepat dan kebutuhan akan lebih banyak makanan. Namun yang terpenting, diperkirakan inilah yang memungkinkan beberapa kelompok bertahan dari pendinginan global yang secara historis disalahkan atas kepunahan dinosaurus. Jika mamalia dan burung bisa mengatasinya, mengapa dinosaurus Arktik tidak ?
Ketika bukti dinosaurus Alaska mulai meningkat pada 1980-an, para ilmuwan sudah menyadari bahwa mereka mungkin membutuhkan penjelasan lain . Hari ini dianggap bahwa alasan sebenarnya sebagian besar punah adalah ukurannya, yang berarti mereka membutuhkan lebih banyak makanan daripada yang tersedia. Pengecualian adalah dinosaurus "maniraptoran", atau "merebut tangan". Anggota terkecil dan berbulu dari kelompok ini – yang beratnya sekitar satu kilogram (2,2 lbs) – mampu bertahan dan beradaptasi. Sekarang kita mengenal silsilah ini sebagai burung.
Dengan setiap penemuan baru, dinosaurus yang hampir kutub ini mengungkapkan petunjuk tentang keragaman dan ketahanan kerabat mereka di seluruh planet ini – dan menunjukkan bahwa mereka lebih dari sekadar kadal raksasa.
