Verdens viktigste fossillokalitet

Dagligliv mellom fjelltoppene

Den 8. juli 1967 begynte vi den lange turen fra landsbyen Field opp gjennom skogen til Burgess-passet. Hester bar alt utstyret vårt for hele feltperioden. Fra toppen av passet kunne vi se Emeraldbreen i nord og Mount Burgess i vest, akkurat slik som fjellet var avbildet på de kanadiske 10-dollar sedlene. Foran oss, mellom spredte snøflekker fra vinteren, lå en rekke telt, og her skulle 17 mennesker leve sammen de neste ukene. I alt var vi tre geologer med koner, fire barn, en kokk, en sprengningsbas, fire studenter som feltassistenter og meg.

Vi var de siste som ankom og ble møtt av sprengningsbasen Elmer. Han hadde teltet sitt ved siden av mitt, og det viste seg raskt at han både snorket og snakket høyt i søvne. Ma Nelson var kokka vår, Terry, Mike, Cliff og Bob var feltassistenter, mens geologene Jim Aitken og Bill Fritz fra Geological Survey of Canada var leirsjefene, og begge de sistnevnte hadde med familiene sine. Måltidene ble servert i et stort kjøkkentelt og kokt på propan. Alle spiste godt, og nye forsyninger ble levert med hest hver fredag. Vannet vårt kom fra en bekk med smeltevann. Men med rekordvarme i den tiden vi var der, ble bekken bare mindre og mindre i løpet av feltsesongen.

Hver morgen startet med en bratt tur opp til forekomsten. Noen ganger gikk vi rett opp, men som oftest gikk vi langs det vi kalte «old CD trail» som gikk på skrå oppover fjellsiden, og en sti som Dorothy Whittington skrev et dikt om. Fjellsiden var dekket av «yellow avalanche lilies» og de sterkt røde «Indian paintbrushes». Det var jordekorn over alt som dukket ned i hullene sine mens vi passerte. De ble etter hvert veldig tamme og kom for å hilse på når vi tok lunsj. Walcott skrev i sin dagbok om et jordekorn som han møtte hver feltsesong, han kalte henne «Granny». Vi fikk også en fast gjest som vi dermed kalte Granny II.

Det tok oss mange dager og mye svette å rense hele den gamle utgravningen med spader og hakker. Til slutt kom vi til fast fjell og fant det laget som Walcott i sin tid hadde kalt Phyllopod-laget.

Da hadde Elmer allerede utvidet bruddet nordover. Han og Terry jobbet godt sammen. De boret med bensindrevne bormaskiner og sprengte løs blokker med små dynamittladninger. I løpet av en måned tok vi løs mer enn 350 kubbikkmeter stein. Materialet ble splittet opp med hammer og meisel for å finne de fossilene vi lette etter. Noen ganger fant vi store blokker med hele flater dekket av skall fra krepsdyret Canadaspis, andre flater var fulle av de såkalte penismarkene Ottoia, mens andre var fulle av Marrella. Fossilene ble markert med hvilke lag de kom fra, pakket inn og båret ned til leiren hver kveld.

Selv ble jeg veldig fascinert av Sidneyia som er det største leddyret i Burgess Shale-faunaen. Fossilet er oppkalt etter Walcotts eldste sønn som var den som fant det aller første eksemplaret. Det andre dyret som interesserte meg spesielt var det strømlinjeformede leddyret Leanchoilia. De lange, komplekse, leddete «følehornene» strakte seg forover fra et stort hodeskjold. Begge disse to artene fikk jeg lov til å beskrive i to monografier publisert av Royal Society of London.

Kunsten å fotografere

Flere måneder etter at vi reiste hjem fra Canada kom endelig materialet vi hadde samlet til Cambridge, England, hvor Whittington nå hadde blitt Woodwardian Professor. Vi hadde over 100 forskjellige dyr i samlingene. I begynnelsen var det bare Whittington, hans assistent Chris Hughes i Cambridge og jeg i Oslo som var involvert i forskningen.

Vi startet med studier av de originale samlingene til Walcott i Washington over flere somre. Utrolig nok var samlingene til Walcott nesten ikke studert av andre i de 40 årene som var gått etter hans død. Hans siste beskrivelse ble publisert i 1927, samme året som han døde, og med unntak av noen studier på 1930-tallet (herunder også den unge nordmannen Leif Størmer) var samlingene urørt. Det var først på 1960-tallet, etter at de ble flyttet til en ny bygning i Washington, at forskere ble interessert i de helt spesielle fossilene.

Innleiringsprosessen av fossilene er et studium i seg selv. Vår forskergruppe brukte lang tid på å «dissekere» fossilene lag for lag. Vi brukte små bormaskiner og nåler for å fjerne skifer, men også for å se lagvis gjennom fossilene. Alt ble selvsagt gjort under mikroskop og tegnet etter hvert som strukturene ble frigjort.

Whittington var den første som oppdaget at mange av eksemplarene lå i forskjellige vinkler på lagningen, og dette tydet på at avsetningene var rasmasser. Mange av organismene som er bevart har fortsatt tarmen full av sedimenter eller rester av det siste måltidet. Disse observasjonene tyder også på en rask død.

Selv om fossilene var helt flattrykte, kunne fine detaljer som bein med små tynne pigger og sansehår, gjeller og andre utvekster observeres på undersiden av mange av leddyrene. Samtidig med innleiringen, eller like etter, startet nemlig kjemiske reaksjoner i sedimentet som bidro til at fossilene har blitt bevart i usedvanlig stor detalj. Bløtvevet er nå bevart som mikrotynne leirfilmer som, når skiferen splittes, gir to nesten identiske deler av fossilet som må studeres sammen. Walcott oppdaget hvordan leirfilmene reflekterte lyset, og han utviklet en metode for å fotografere eksemplarene i best mulig belysning. Han brukte blant annet sollys fra det åpne kontorvinduet sitt.

Vi videreutviklet måter å fotografere eksemplarene på med bruk av ultrafiolett- og hvitt lys, og dette ga detaljer som vi aldri hadde sett før. Men den virkelig store hemmeligheten bak fotografiene våre var et kamera med en makrolinse som Whittington hadde fått tak i spesielt for jobben.

Mange av de ansatte ved U.S. National Museum i Washington hadde merkelige arbeidstider som fra fem om morgenen til to på ettermiddagen. Harry Whittington fulgte denne tradisjonen, mens Chris Hughes og jeg ventet til rushtrafikken var over og kom derfor sent på jobb fra vårt leide hus i Alexandria. Så vi snek oss forbi Harrys kontor så sent som ved halvti-tiden om morgenen. Vi preparerte fram fossiler, fotograferte dem og tegnet dem med spesiell vekt på lagene i fossilene. Bein, gjeller, innvoller og skall lå med bare noen mikrometer forskjell i høyde, noe som kunne fortelle oss enda mer om dyrenes anatomi. Tegningene tok dagevis, men var verdt det. Hver dag møttes vi til lunsj i FBI-bygningen rett overfor museet for å sammenligne notater.

Forskningen vår krevde mye, og som forsker ved Paleontologisk museum i Oslo hadde jeg krevende undervisningsoppgaver, så det var ikke før jeg var så heldig å få et års forskningsfri ved Cambridge i 1976, at jeg hadde tid til å diskutere arbeidet vårt i detalj med ham. To flinke studenter hadde også startet å jobbe på faunaen, Derek Briggs som arbeidet med leddyr akkurat som meg, og Simon Conway Morris som arbeidet med alle de forskjellige markene i faunaen. Begge har siden utvidet studiene og er nå internasjonale eksperter på Burgess Shale-faunaen. Sammen med Whittington har de to fått bred plass i boken om Burgess Shale-faunaen som er skrevet av Stephen J. Gould.

Suksess med film

For meg var det en stor utfordring å forstå disse dyrene som levde for over en halv milliard år siden. Dette krevde mye sammenligning med nålevende leddyr, modellbygging og en kreativ prosess der flattrykte todimensjonale organer skulle tolkes som tredimensjonale strukturer.

I Oslo var jeg så heldig at jeg hadde mulighet til å bruke museets tegner, Rene Jacquet, som gjorde våre blyanttegninger til tusjtegninger, og preparant Aage Jensen, som laget kompliserte tredimensjonale modeller etter tegningene. For å få Sidneyia til å bli enda mer levende lagde Jacquet og fotografen på museet Per Aas en animasjonsfilm av hvordan dyretkan ha gått på havbunnen i kambrium. Denne ble en stor suksess da den ble vist på en vitenskaplig kongress arrangert av Royal Society of Edinburgh i 1984.

Den kambriske eksplosjon

Burgess shale-faunaen ble berømt etter at den høyt respekterte geologen og forfatteren Stephen J. Gould utga boken «Wonderful Life» for ganske nøyaktig 20 år siden. Boken beskriver arbeidet vårt og populariserer våre detaljerte beskrivelser.

Her lanserte Gould også ideen om «Den kambriske eksplosjon». Denne helt unike hendelsen i livets utvikling ble starten for de fleste store dyregruppene vi har rundt oss i dag. De tidlig-kambriske dyrene med hardt skall, slik som trilobittene, brachiopodene og vingesneglene, finnes alle i Burgess Shale-faunaen sammen med bløtdyr, mange av dem merkelige dyr vi ikke har etterkommere av i dag. Blant slike uklassifiserbare dyr finner vi for eksempel Opabinia, giganten Anomalocaris, samt rovformen Ottoia som har magen full av vingesnegler og mange marklignende dyr.

Det oppsiktsvekkende funn av et ryggstrengdyr i Burgess Shale og ekte kjeveløse fisker i den påstått eldre Chengjiang-faunaen i Kina tyder på at vår egen gruppe, virveldyrene, har en evolusjonær historie dypt tilbake i kambrium. Tenk på hvor mye som kunne gått galt for etterkommerne av disse dyrene de neste 520 millioner årene, men våre forfedre har vært en suksess fra da til nå.

Grunnen til at du er her i dag er at alle dine forfedre har levd til de kunne formere seg. Enten de var lansettfisk, beinfisk, amfibier, reptiler eller pattedyr, så går det en ubrutt linje fra deg og bakover til de første ryggstrengdyrene i Burgess Shale.