Et ikon fra Jordens oldtid

Trilobittene er de aller eldste fossilene som er lett gjenkjennelige. Disse leddyrene er blitt varemerket for tidlig, flercellet liv.

Gjennom nesten 300 millioner år, fra tidlig kambrium til de alle sammen døde ut i slutten av perm, ble skallene av disse dyrene begravd i gjørme og sand i grunne, kystnære strøk over hele Jorden. Og fordi trilobittene skiftet skall mange ganger i løpet av livet, vil det kunne finnes tallrike rester etter hvert enkelt individ.

Trilobittene var fra noen få millimeter til over 70 centimeter store. Hver art eksisterte kun en kort periode, kanskje mindre enn én million år, og derfor blir trilobittene mye brukt til datering av gamle bergarter. De kan også brukes til å dokumentere hvilke verdensdeler som hang sammen til enhver tid, mens frittsvømmende arter kan hjelpe oss med å sammenligne geologiske lag over store avstander og over store havområder.

Trilobittene hadde en eventyrlig utvikling etter Den kambriske eksplosjonen for rundt 540 millioner år siden. De dukket plutselig opp, og til forskjell fra deres ukjente forfedre hadde de et ytre skall av kitin (hornstoff) som var forsterket med kalk. Dette ytre skallet var en ypperlig støtte for kroppen. I tillegg var det feste for ben og gjeller som var plassert på undersiden. Hele skallet og bena var leddelte for å oppnå største mulig fleksibilitet, og gjorde at dyrene kunne kravle rundt på en ujevn havbunn.

Trilobittene bestod av en kropp med flere nesten identiske segmenter som ligger mellom et større sammenvokst hodeskall og et haleskjold. Sett fra ryggsiden er denne inndelingen tydelig. Hva som skjulte seg på undersiden på trilobittene er kun kjent fra noen få eksemplarer. De viser at trilobittene hadde to antenner foran, tre par ben rundt munnen, et par gangben under hvert ryggsegment, og mange mindre ben under haleskjoldet. Alle bena er todelte med gjelleblad som lå oppunder skallet festet ved begynnelsen av hvert ben.

Populært samlerobjekt

Trilobitter har blitt samlet av mennesker allerede i førhistorisk tid, og som fossiler appellerer trilobittene fortsatt til samlere og forskere over hele verden. Men det var først på 1700-tallet de ble satt pris på som noe mer enn naturens kuriositeter.

Det var tyskeren Johann Walch som innførte navnet trilobitt i 1771. Han kalte disse fossilene «trilobitae» (tredelte) etter måten dyrene kan deles i tre hoveddeler: hode, rygg og hale, men også «på tvers» med en midtakse og et felt på hver side.

Fra Norge ble den første trilobitten beskrevet fra Skien av Morten Thrane Brünnich i 1781, men han illustrerte den ikke, i stedet resirkulerte han en illustrasjon av en engelsk trilobitt, Calymene. Trilobitten fra Skien finnes fortsatt på Geologisk museum i København, og vi vet i dag at den tilhører slekten Ogygiocaris.

Den eldste illustrasjonen av en norsk trilobitt er fra 1784, da Hans Strøm omtalte fossiler i sin topografiske beskrivelse av Eiker prestegjeld. Han forsto ikke hva det var og beskrev fossilene som rokker, men illustrasjonene er så gode at det er mulig i dag å bestemme fossilene til slekten Ogmasaphus.

Svenskene var tidlig ute med grundige studier av trilobitter, og klassikerne ble publisert av Wahlenberg i 1821, Dalman i 1827 og Angelin i 1851.

Min første trilobitt

Mange av oss kan peke på en situasjon eller en person (ofte en lærer) som har gjort et uutslettelig inntrykk på oss, og som var hovedgrunnen til at en spesiell interesse ble tent. For meg var det min kjemilærer som hadde studert geologi som godt voksen etter krigen. Han hadde i tillegg vært pilot i Royal Air Force under andre verdenskrig og var en helt blant oss gutter. En gang viste han meg fossilsamlingen sin, og da fikk jeg for aller første gang i livet se en trilobitt. Det var en perfekt Calymene fra den berømte silurlokaliteten ved Wrens Nest, i nærheten av Birmingham, England.

Jeg hadde vokst opp i Cornwall, i et område med metamorfe devonske skifere, så dette var de første fossilene jeg så. Tinngruvene i Cornwall var en gang en storindustri, og «The Royal Geological Society of Cornwall» (den eneste med kongelig beskyttelse) hadde da jeg var liten et vakkert museum og bibliotek i byen Penzance.

Kjemilæreren min tok meg med dit, og senere oppfordret han meg til å lese geologisk litteratur. Etter hvert ble han min privatlærer etter skoletid. Vi dro til og med på turer til forekomster i Devon, Dorset og Somerset. På universitetet gjorde jeg det bra i alle geologiske fag, og alt var klart for en karriere i de geologiske undersøkelsene i en av de britiske koloniene. Men det var ikke så mange kolonier igjen, så da jeg måtte bestemme meg for et fagfelt for min doktorgrad ble det trilobitter. Etter anbefaling av Sir James Stubblefield, direktøren for den britiske geologiske undersøkelsen (BGS), og en fremragende ekspert på trilobitter, valgte jeg de vakreste av dem alle – en gruppe med piggete trilobitter kalt Odontopleuridae.

Et liv med trilobitter

Min trilobittgruppe var frittsvømmende former, og gode samlinger fantes i mange museer verden rundt. De tre årene jeg studerte gruppen var jeg så heldig at jeg fikk besøkt museer i Praha, Warszawa, Bonn, Stockholm, Oslo, Tallinn, Leningrad (nå St. Petersburg), Moskva og ved Harvard (USA). Museer har alltid virket som en magnet på meg, de er menneskehetens store skattekister, og spesielt de naturhistoriske museene som er resultatet av at dedikerte forskere har satt seg fore å dokumentere alt liv på Jorden.

Å bo i Praha i slutten av 1962 var hardt og ensomt. Stalinismen var dominerende, og Cuba-krisen startet nesten tredje verdenskrig. Likevel, hver eneste dag gikk jeg opp trappene til nasjonalmuseet hvor jeg studerte den store samlingen av trilobitter som Joachim Barrande hadde samlet 150 år tidligere. Han var flyktning fra den franske revolusjon, jernbaneingeniør og naturhistoriker. I Praha lærte jeg meg å sette pris på den svært innviklede og fascinerende konstruksjonen av skalldelene til trilobittene.

Jeg forstod mer av trilobittenes komplekse oppbygning da jeg et par år senere, i 1964, fikk anledning til å arbeide sammen med Harry Whittington i samlingene ved Harvard i Boston. Whittington, som senere har blitt kjent langt utover sitt eget fagfelt gjennom boken Wonderful Life (Stephen Jay Gould, 1989), hadde forsket på ordoviciske trilobitter med stor detaljrikdom. Det skyldtes at skallene hadde blitt erstattet med silika etter at de var begravd, mens bergarten som lå rundt var av kalkstein og kunne fjernes med saltsyre.

Skallene var altså upåvirket, og på mange måter er dette det nærmeste vi kan komme ekte skall som kan studeres i tre dimensjoner.

Dette var imidlertid ikke hele trilobittskjeletter, men biter av skallet. Trilobitter skifter skall under veksten, slik som deres fjerne slektninger hummer og krabbe fortsatt gjør i dag. Dette gjør at skallet sprekker opp i deler som dyret kan kaste av seg, noe som gjør at en trilobitt kan produsere mange deler i løpet av livet. Disse vil selvsagt også ha forskjellig størrelse ettersom dyret vokser.

Ved Harvard satt jeg i månedsvis foran mikroskopet og studerte de vakre piggdekte delene av odontopleuridene.

Tredimensjonale modeller

Etter oppholdet var Harvard reiste jeg til Oslo for å møte to av verdens fremste eksperter på trilobitter: Leif Størmer og Gunnar Henningsmoen. Begge var blant hovedforfatterne på standardverket om trilobitter («Treatise on Trilobites») som kom ut i 1959. Første gangen jeg støtte på navnet til Størmer var da jeg som skoleelev skrev en stil om trilobittenes klassifisering. Han var forfatteren av trilobittkapittelet i en bok jeg hadde klart å få tak i på biblioteket nær hjemstedet mitt i England.

På min gamle skrivemaskin hadde jeg imidlertid ikke bokstaven «ø», så jeg hadde problemer med å skrive navnene til både Størmer og Waldemar C. Brøgger, en annen norsk paleontolog. Senere har jeg lært Brøgger, som i dag er mest kjent for sine mineralogiske arbeider, nærmere å kjenne gjennom hans banebrytende verker om Oslofeltets fossiler fra slutten av 1800-tallet.

For noen år siden fikk jeg muligheten til å samarbeide med en av Norges fremste amatørpaleontologer, Magne Høyberget. Vi reviderte noen av de minste (noen få millimeter) trilobittene Brøgger beskrev, agnostidene. Selv om ikke alle forskere tror de er trilobitter, er jeg fortsatt overbevist om at de er det. Agnostidene var vanlige i alle hav i kambrium og brukes ofte til datering av lag. Hode og hale er nesten like, de er blinde og har kun to ryggsegmenter.

Akkurat som jeg studerte også Størmer trilobitter med gjeller og ben i samlingene ved Harvard. Noen av dem er bevart som mørke avtrykk eller lysere leirmineraler som hos Olenoides fra Burgess Shale i Canada. Andre eksemplarer som var opprullet, ble skåret opp og polert for å kunne se indre strukturer. Overflatene ble tegnet av, et nytt snitt ble laget, og prosessen ble gjentatt til hele eksemplaret var oppbrukt. Disse snittene ble forstørret og gjenskapt i voks, og dermed kunne tredimensjonale modeller lages. Dette var første gang denne teknikken ble brukt på trilobitter.

Kartla tarmene

Da jeg var i Bonn i 1963, så jeg noen av de pyrittiserte fossilene fra den devonske Hunsrück-skiferen. Jeg ble fascinert av hvordan paleontologen Lehman hadde klart å ta røntgenbilder av dem. Disse røntgenbildene viste ben og gjeller i detalj, både de som lå på overflaten av skiferen og de som lå inni.

Men det var først i 1992, da jeg hadde forskningstermin i Bonn, at jeg fikk muligheten til å studere disse fossilene selv. Jeg og min nylig avdøde kollega Winfried Haas fikk tilgang til nyinnsamlet materiale. Vi klarte for første gang å rekonstruere hele tarmsystemet til en trilobitt og fant også nye detaljer i bena. Høydepunktet i dette samarbeidet var da vi fikk et stipend for å foreta utgravningen av en grøft i den klassiske trilobittlokaliteten Geeser Trilobitenfelder i Eifel, dette var knollekalk fra tidlig i devonperioden.  En gravemaskin gravde for oss i to dager. Vi fant sammenrullede og utstrakte eksemplarer av trilobitten Phacops (Gresk: Phacos, ‘linseøyne’) med fasettøynene bevart i minste detalj.

Med et par unntak ruller alle trilobitter seg opp til en ball når de kommer i forsvarsposisjon. Phacops gjør dette med et intrikat system der ryggsegmentene sklir over hverandre på sidene og passer i et hakk på hodet. Hodet har også furer som passer for kanten fra halen. Dette gjør at de bløte delene på buksiden av dyret blir beskyttet som en ball av hardt skall og mindre innbydende for blekksprut, fisk og andre rovdyr. Kanskje var også sammenrullingen en beskyttelse mot å få sand og slam i gjellene når vannmassene var urolige.

Avanserte øyne

Trilobitter har hatt øyne så langt tilbake som vi finner fossiler av dem. Noen Asaphus-arter har dem for eksempel langt nede på kinnet, mens andre har øyne på stilk.

Min kollega Euan Clarkson studerte disse øynene da vi var studenter, og han var den første til å beskrive dem i detalj. Øynene består av enkeltlinser av kalsittkrystaller som har lengdeaksen rettet utover. Disse krystallene fokuserte lyset inn til en slags netthinne som han antok var den samme som hos insekter. Synsfeltet hos forskjellige arter varierte fra oppover til forover, til siden eller også nesten helt rundt.

Winfried Haas og jeg studerte øynene til Phacops og oppdaget at her hadde hver linse sin egen netthinne. Linsene satt også langt fra hverandre i vertikale kolonner og diagonale rekker på det kurvede øyet. Hver linse så en del av bildet, og hele bildet ble først satt sammen i hjernen. Vi fant også et område på innsiden av hver linse som vi ikke vet hvordan fungerte.

Tok av og landet som små fly

Det er fortsatt mange spørsmål vi ikke vet svaret på når det gjelder trilobitter. Hadde alle trilobitter samme type ben? Hvordan kan vi skille mellom hunner og hanner? Hvordan så trilobittlarvene ut?

Over 5000 arter av trilobitter er funnet og beskrevet. Mange levde på bunnen der de pløyde rundt etter mat, andre var frittsvømmende arter, og noen gjorde begge deler. Vi kan finne pløyespor, hvilespor og landingsspor etter trilobitter i gamle havbunnssedimenter. Sammen med Krzysztof  Birkenmajer studerte jeg spor i sandsteiner fra Polen og Sverige som viste oss hvordan dyrene beveget seg. Vi kunne observere hvordan de tok av som små fly fra havbunnen og skled inn for landing. Trilobittene som landet der det var stri strøm gravde hodet ned i sanden, denne gropen er kjent som Rusophycus, så fortsatte den forover i et fiskebeinmønstret gangspor som kalles Cruziana.

Trilobittene var tallrike i kambrium og ordovicium og mer enn 63 familier er påvist. Gjennom silurperioden ble de færre og færre og mot slutten er bare et tyvetalls familier kjent. Derfra og gjennom de neste geologiske periodene gikk det gradvis nedover til det kun var en håndfull familier igjen. De yngste av dem alle er fra permlagene på Svalbard. De aller siste trilobittene døde ut samtidig med over 90 % av alt liv for 250 millioner år siden.

Den utrolige suksessen som trilobittene hadde gjennom 300 millioner år var over, kanskje på grunn av at de ble spist av fisker med kjever eller store blekkspruter, eller var det de moderne krepsdyrene som tok over?

Skrevet av David Bruton