Enkele fossielen in de steenkoollagen van Zuidoost-Ierland stellen wetenschappers al decennia voor raadselen. Hoe kan het dat de botstructuur en vorm zijn veranderd of zelfs helemaal verdwenen? De oorzaak is anders dan gedacht.

Het gaat om fossielen van amfibieën, die zijn aangetroffen in de steenkoollagen van het Ierse stadje Kilkenny, op zo’n 100 kilometer ten zuidwesten van Dublin. Wetenschappers zijn het er al tientallen jaren niet over eens hoe en waarom de botmorfologie is aangetast bij deze prehistorische dieren die meer dan 300 miljoen jaar geleden leefden.

Fossielen van de Jarrow Assemblage, zoals de beroemde Ierse fossielenvindplaats heet, hebben een uniek kenmerk: hun oorspronkelijke interne botmorfologie is abnormaal – de botstructuur en vorm is hier en daar veranderd of verdwenen en opgevuld met steenkool – zodat het nu moeilijk is om details van de fossielen te onderscheiden. Wetenschappers gissen al tientallen jaren naar de oorzaak hiervan. De meest gangbare theorie is dat de aantasting van het bot het gevolg is van een zuur dat de botten van de dieren gedeeltelijk oploste nadat het kadaver in de grond was verdwenen.

De echte reden
Maar is dat ook werkelijk de oorzaak? Een team van Ierse wetenschappers wilde voor eens en voor altijd duidelijkheid verschaffen en dus besloten ze CT-scans uit te voeren, maakten ze röntgenfoto’s en verwijderden ze een dun laagje van het fossiel door middel van laserablatie, om de chemie van de botten te kunnen analyseren en de oorzaken van de botaantasting te onderzoeken.

Hoofdonderzoeker dr. Aodhán Ó Gogáin legt uit: “Normaal gesproken zien we in fossiel bot dat de interne originele structuur behouden blijft. Maar toen we naar de röntgenfoto’s van fossielen uit Jarrow keken, zagen we dat de interne botmorfologie niet bewaard is gebleven en dat botten gedeeltelijk zijn vervangen door de omringende steenkool.”

Apatietkristallen
Het team vond ook apatietkristallen in de fossiele botstructuren. Medeonderzoeker Gary O’Sullivan vertelt hierover: “De bouw van de apatietkristallen kan ons veel vertellen over hoe het gevormd is. Groeide het mineraal organisch in het dier, of werd het pas gevormd nadat het dier werd begraven? Ook valt hier mogelijk uit af te leiden of er andere factoren waren, die invloed hadden op de groei van de kristallen. Apatiet is een belangrijk onderdeel van levend botweefsel, dus het is geen verrassing dat er wat in deze botten bewaard gebleven is. Als we echter kijken naar de chemische eigenschappen van het apatiet in de botten van Jarrow, dan zien we dat dit werd gevormd door hete vloeistoffen in de aarde, na de dood van het prehistorische dier.”

Borrelende aarde
Ó Gogáin legt verder uit: “Het is ons gelukt om het apatiet radiometrisch (op basis van het radioactief verval van natuurlijke isotopen) te dateren. Hieruit blijkt dat het kristal ontstond in een tijd waarin alle continenten op aarde naar elkaar toe bewogen en op elkaar botsten om het supercontinent Pangea te vormen. Toen deze continenten met elkaar in botsing kwamen, ontstonden er nieuwe bergketens en borrelden er gigantisch hete vloeistoffen diep uit de aardbodem omhoog. Deze gloeiend hete massa, die over heel Ierland stroomde, kookte en smolt de botten van de fossielen en zorgde voor de verandering in botmorfologie die we vandaag de dag nog steeds kunnen zien.”

Dr. Patrick Wyse Jackson benadrukt hoe belangrijk de ontdekking is: “De Jarrow-verzameling is van groot wetenschappelijk belang en vormt een belangrijk onderdeel van Ierlands geologisch erfgoed. Het is geweldig dat we nu eindelijk te weten zijn gekomen wat de oorzaak is van de verandering van de fossiele botten van deze dieren.”

De fossielen zijn dus niet door zuren aangetast, zoals lang werd gedacht, maar door borrelende vloeistoffen uit het diepste van de aarde.