Paleoseeni

Tuhkasta nousee uusi maailma

Paleoseenikausi alkoi noin 66 miljoonaa vuotta sitten, heti Chicxulub-asteroidin aiheuttaman joukkotuhon jälkeen. Kun pölypilvi viimein hälveni ja auringonvalo palasi maapallon pinnalle, jäljellä oli autio ja hiljainen maailma. Metsät olivat palaneet laajoilta alueilta, suuret eläimet olivat kuolleet ja ravintoketjut romahtaneet. Mutta elämä on sitkeää — ja toipuminen alkoi yllättävän nopeasti.

Ensimmäisinä palautuivat saniaiset. Fossiilikerroksissa asteroidi-iskun jälkeen näkyy selvä "saniaisitiöpiikki" — valtava saniaisten lisääntyminen, koska ne pystyvät leviämään nopeasti autiomaille. Saniaiset peittivät poltetun maaperän muutamassa vuodessa, aivan kuten ne tekevät tänään metsäpalojen jälkeen. Muutamassa sadassa tuhannessa vuodessa metsät palautuivat, mutta ne olivat erilaisia kuin ennen — lehtipuut ja kukkivat kasvit valtasivat havupuiden ja käpypalmujen paikat.

Toipumisen nopeus riippui alueesta. Lähellä iskupaikkaa, Pohjois-Amerikassa, tuho oli täydellisintä ja elpyminen hitainta — siellä metsien palautuminen kesti satojatuhansia vuosia. Kaukaisemmilla alueilla, kuten eteläisellä pallonpuoliskolla, vahingot olivat pienempiä ja elämä toipui nopeammin. Tämä maantieteellinen ero näkyy fossiiliaineistossa selvästi ja auttaa tutkijoita ymmärtämään, kuinka laajalle asteroidin vaikutukset ulottuivat. Kaikkialla kuitenkin toistui sama peruskuvio: ensin saniaiset, sitten pensaat ja pioneeripuut, ja lopulta rehevät angiospermimetsät.

Paleoseenikausi oli maailma, jonka dinosaurukset olivat jättäneet jälkeensä — mutta se oli myös maailma, joka rakensi itsensä kokonaan uudelleen. Tyhjät ekologiset lokerot odottivat täyttäjiään, ja seuraavien kymmenen miljoonan vuoden aikana ne täyttyivät hämmästyttävällä nopeudella. Tämä on tarina siitä, kuinka nisäkkäät, linnut, matelijat ja kasvit jakoivat keskenään maailman, jonka dinosaurukset olivat menettäneet.

On tärkeää ymmärtää, ettei sukupuutto tuhonnut kaikkea. Suuret dinosaurukset — pois lukien linnut — katosivat, samoin lentoliskot ja merten jättimatelijat. Mutta valtava määrä elämää selvisi: kasvit siemeninä ja juurina, hyönteiset, sammakot, liskot, käärmeet, krokotiilit, kilpikonnat, kalat, nisäkkäät ja linnut. Juuri nämä eloonjääneet ryhmät perivät maapallon. Paleoseeni ei siis ollut tyhjä maailma vaan maailma, joka oli menettänyt hallitsijansa — ja jossa ennen syrjässä eläneet ryhmät saattoivat vihdoin astua esiin.

Miksi juuri pienet selvisivät? Katastrofin jälkeisessä maailmassa aurinko oli hetkeksi pimentynyt, kasvit lakanneet yhteyttämästä ja ravintoketjut romahtaneet. Suuret eläimet, jotka tarvitsivat paljon ravintoa, kuolivat ensimmäisinä. Sen sijaan pienet, sopeutuvat lajit, jotka pystyivät elämään siemenistä, hyönteisistä ja lahoavasta aineksesta, selvisivät. Juuri sopeutuvuus, ei koko tai voima, ratkaisi kuka jäi eloon rakentamaan uutta maailmaa.

Paleoseeni aloittaa geologisen ajanjakson, jota kutsutaan kenotsooiseksi ajaksi eli "nisäkkäiden aikakaudeksi". Se jatkuu keskeytyksettä nykyhetkeen asti — me elämme yhä kenotsooisella ajalla. Nimi kertoo aikakauden suuresta teemasta: dinosaurusten poistuttua nisäkkäät nousivat vähitellen maapallon hallitseviksi suureläimiksi, ja niistä kehittyivät lopulta myös ihmiset. Mutta tämä nousu ei tapahtunut hetkessä. Paleoseeni oli sen ensimmäinen, hapuileva luku — aika, jolloin nisäkkäät olivat vasta ottamassa haltuunsa maailmaa, jota matelijat ja linnut yhä osittain hallitsivat.

Paleoseenin ilmasto ja kasvillisuus

Paleoseenin ilmasto oli lämmin ja kostea kasvihuone. Napajäätiköitä ei ollut lainkaan, ja trooppiset metsät ulottuivat paljon nykyistä pohjoisemmaksi. Jopa napa-alueilla kasvoi lehtimetsiä: Huippuvuorilta ja Pohjois-Kanadasta on löydetty paleoseenin palmujen ja lehtipuiden jäänteitä. Mantereet olivat jo lähellä nykyisiä asemiaan, mutta Intia ei ollut vielä törmännyt Aasiaan, Atlantti oli kapeampi kuin nykyään ja Australia oli yhä kiinni Antarktiksessa.

Napa-alueiden metsät ovat yksi paleoseenin hämmästyttävimmistä piirteistä. Nykyään Huippuvuoret ja Pohjois-Kanadan saaret ovat jäätä ja tundraa, mutta paleoseenilla siellä kasvoi lämpimiä lehtimetsiä, joissa eli krokotiileja ja monenlaisia nisäkkäitä. Näillä alueilla vallitsi silti puolen vuoden mittainen talvipimeys, joten metsien oli sopeuduttava selviytymään kuukausia ilman auringonvaloa. Tämä yhdistelmä — lämmin ilmasto mutta äärimmäinen valon vaihtelu — loi ainutlaatuisia ekosysteemejä, joita ei ole nykymaailmassa vastinetta. Ne osoittavat, kuinka toisenlainen paleoseenin maailma oli: planeetta ilman napajäätä, jossa metsä ulottui navalta navalle.

Tämä lämmin, vakaana pysynyt ilmasto oli itsessään yksi syy elämän nopeaan toipumiseen. Kun ei ollut ankaria vuodenaikoja eikä laajoja kylmiä alueita, kasvit saattoivat kasvaa ympäri vuoden ja lähes kaikkialla, ja eläimet saattoivat levittäytyä laajalle. Lämpö ja kosteus loivat runsauden, joka ruokki monimuotoistumista. Paleoseenin lämpimyys ei kuitenkaan ollut ikuista — kauden lopussa se kohosi vielä äärimmäiseen huippuunsa PETM-tapahtumassa, ennen kuin maapallo lähtisi seuraavien kymmenien miljoonien vuosien aikana pitkälle jäähtymisen tielle, joka lopulta johtaisi jääkausiin.

Kasvillisuuden toipuminen eteni vaiheittain. Saniaispiikin jälkeen maailma vihertyi uudelleen, mutta metsät olivat nyt kukkakasvien eli angiospermien hallitsemia. Liitukaudella alkanut kukkien vallankumous jatkui, ja paleoseenin metsissä lehtipuut ja palmut syrjäyttivät vanhat havupuu- ja käpypalmuvaltaiset maisemat. Nämä uudet metsät tarjosivat hedelmiä, siemeniä ja lehtiä — ravintoa, joka ruokkisi nisäkkäiden ja lintujen nopean monimuotoistumisen.

Lämmin ilmasto ja rehevä kasvillisuus loivat ihanteelliset olosuhteet elämän uudelle kukoistukselle. Ilman napajäätä ja kylmiä vuodenaikoja metsät saattoivat kasvaa lähes kaikkialla, ja juuri tämä vihreä, lämmin maailma teki mahdolliseksi sen, mikä seuraavaksi tapahtui: elämän räjähdysmäisen uudelleensynnyn niin maalla, ilmassa kuin vedessäkin.

Kukkakasvien voitto oli tässä ratkaisevaa. Havupuut ja käpypalmut, jotka olivat hallinneet dinosaurusten maailmaa, kasvavat hitaasti ja lisääntyvät tuulen avulla. Kukkakasvit sen sijaan kasvavat nopeasti, houkuttelevat hyönteisiä pölyttäjiksi ja levittävät siemeniään hedelmien avulla eläinten mukana. Katastrofin runtelemassa, alati muuttuvassa maailmassa juuri tämä nopeus ja joustavuus antoi angiospermeille ratkaisevan edun. Ne valtasivat avoimet, häiriintyneet maat ja loivat rehevät metsät, joissa uusi eläimistö saattoi kukoistaa.

Näiden metsien merkitys ulottui pitkälle. Ne tuottivat ravintoa monella tasolla: lehtiä selailijoille, hedelmiä ja siemeniä siemensyöjille, ja näiden kasvinsyöjien myötä ravintoa myös pedoille. Metsien latvustot tarjosivat elintilaa puissa eläville kädellisten sukulaisille ja linnuille, kun taas metsänpohja kuhisi hyönteisiä ja pieniä nisäkkäitä. Näin paleoseenin lämmin, angiospermivaltainen maailma loi puitteet koko sille monimuotoisuuden räjähdykselle, joka määrittäisi kenotsooisen ajan — nisäkkäiden aikakauden.

Cerrejón — ensimmäinen sademetsä ja sen jättiläiset

Nykyisen Kolumbian alueella, Cerrejónin valtavassa hiilikaivoksessa, on säilynyt jotain ainutlaatuista: maailman vanhin tunnettu trooppinen sademetsä, noin 58 miljoonan vuoden takaa. Sen fossiilit osoittavat, että jo paleoseenilla maapallolla kasvoi sademetsä, jonka kasviheimot — palmut ja palkokasvit — olivat samat kuin nykyisessä Amazonissa. Cerrejónin löytö oli tieteelle mullistava, sillä ennen sitä ei ollut selvää, milloin nykyisen kaltaiset trooppiset sademetsät syntyivät — nyt tiedämme, että sademetsä oli olemassa jo vain muutama miljoona vuotta dinosaurusten sukupuuton jälkeen, ja että sen kasviyhteisö oli selvinnyt katastrofista ja rakentanut itsensä nopeasti uudelleen. Vuosisade oli yli 2500 millimetriä ja keskilämpötila yli 25 astetta. Silti metsä oli lajistoltaan köyhempi kuin nykyinen sademetsä: se oli yhä toipumassa suuresta sukupuutosta, ja monimuotoisuus rakentui vasta vähitellen.

Tämä köyhyys on itsessään paljastavaa. Cerrejónin metsässä kasvoi vähemmän kasvilajeja kuin nykyisessä sademetsässä, ja hyönteisten jättämät syömäjäljet lehdissä osoittavat, että myös kasvinsyöjähyönteisten kirjo oli suppeampi. Toisin sanoen sukupuutto oli iskenyt myös tropiikkiin, ja rikas monimuotoisuus, jonka tunnemme nykyisestä Amazonista, rakentui vasta miljoonien vuosien kuluessa. Cerrejón antaa siis harvinaisen kuvan sademetsästä sen syntyvaiheessa — ekosysteemistä, joka oli jo tunnistettava mutta yhä keskeneräinen.

Tämän kuuman, kostean maailman kiistaton hallitsija oli Titanoboa cerrejonensis — kaikkien aikojen suurin tunnettu käärme. Se kasvoi 12,8 metriä pitkäksi ja painoi arviolta yli 1000 kiloa, enemmän kuin nykyinen vesipuhveli. Titanoboa oli puolivesieläin, joka väijyi jokien ja soiden matalikoilla. Sen kallon rakenne viittaa siihen, että se oli pääasiassa kalansyöjä — vaikka sen kokoinen käärme olisi kyennyt tappamaan lähes minkä tahansa uhrin. Titanoboan valtava koko kertoo myös ilmastosta: koska käärmeet ovat vaihtolämpöisiä ja tarvitsevat lämpöä kasvaakseen suuriksi, sen koon perusteella on laskettu, että alueen keskilämpötila oli noin 30–34 astetta.

On vaikea käsittää, kuinka valtava Titanoboa todella oli. Paksuimmillaan sen ruumis oli lähes ihmisen vyötärön levyinen, ja se painoi enemmän kuin useimmat nykyiset autot. Vertailun vuoksi: nykyinen suurin käärme, anakonda, kasvaa parhaimmillaan noin viisi- tai kuusimetriseksi — Titanoboa oli yli kaksi kertaa pidempi ja monikymmenkertaisesti painavampi. Se liikkui todennäköisesti pääosin vedessä, jossa sen valtava paino ei rasittanut sitä, ja väijyi saalistaan matalikoilla kärsivällisesti. Titanoboan olemassaolo on myös arvokas ilmastomittari: koska nykyään minkään käärmeen ei tiedetä pystyvän kasvamaan näin suureksi, sen koko kertoo suoraan siitä, kuinka paljon kuumempi paleoseenin tropiikki oli nykyiseen verrattuna.

Titanoboa ei ollut yksin. Cerrejónin joissa eli myös jättimäisiä kilpikonnia, kuten Carbonemys cofrinii, jonka kilpi oli lähes 1,7 metriä pitkä. Näin suuri kilpikonna saattoi murskaa­villa leuoillaan syödä jopa pieniä krokotiileja.

Carbonemys — jonka nimi tarkoittaa "hiilikilpikonnaa" sen löytöpaikan hiilikaivoksen mukaan — on osoitus samasta ilmiöstä kuin Titanoboa. Cerrejónin kuuma, ravinteikas ympäristö salli myös kilpikonnien kasvaa jättimäisiksi. Tällaisessa maailmassa jättiläiskoko ei ollut poikkeus vaan sääntö: käärmeet, kilpikonnat ja krokotiilit saavuttivat kaikki mittasuhteet, joita ei enää nykymaailmassa nähdä. On mahdollista, että Titanoboan kaltaiset jättikäärmeet ja Carbonemyksen kaltaiset jättikilpikonnat jopa saalistivat toisiaan — nuoret kilpikonnat olivat käärmeen ravintoa, kun taas täysikasvuinen Carbonemys oli kilvellään lähes haavoittumaton. Cerrejónin joet olivat siis jättiläisten näyttämö, jollaista maapallolla ei ole sen jälkeen nähty.

Vielä kiehtovampia olivat Cerrejónin merikrokotiilit eli dyrosauridit. Nämä pitkäkuonoiset petomatelijat olivat kehittyneet Afrikassa, uineet Atlantin yli jo liitukaudella ja — mikä tärkeintä — selvinneet suuresta sukupuutosta, joka tappoi dinosaurukset. Paleoseenilla ne kukoistivat Cerrejónin vesissä useana lajina: lyhytkuonoinen Cerrejonisuchus, pitkäkuonoinen jokipeto Acherontisuchus ja tylppäkuonoinen Anthracosuchus balrogus — jonka lajinimi viittaa Tolkienin Balrog-hirviöön. Nämä eloonjääneet krokotiilit kilpailivat Titanoboan kanssa sademetsän vesien herruudesta.

Dyrosauridien tarina on erityisen valaiseva, koska se osoittaa, kuinka ratkaisevaa elinympäristö oli sukupuutosta selviämisessä. Nämä krokotiilit elivät rannikko- ja jokivesissä, ja niiden ravinto perustui kaloihin — ravintoketjuun, joka kesti katastrofin paremmin kuin maan kasvillisuudesta riippuvat ketjut. Siksi ne selvisivät, kun niin monet muut suuret matelijat kuolivat. Vielä hämmästyttävämpää on, että ne olivat alun perin afrikkalaisia: niiden esi-isät ylittivät nuoren, kapeamman Atlantin valtameren jo liitukaudella ja levittäytyivät Amerikkaan. Kun ne sitten selvisivät sukupuutosta, ne kukoistivat uudessa maailmassa. Kolme eri lajia samalla alueella — lyhyt-, pitkä- ja tylppäkuonoinen — osoittaa, että ne olivat jakaneet ravinnon keskenään: eri kuonon muodot sopivat erikokoisen ja -tyyppisen saaliin pyytämiseen.

Cerrejón on paleontologialle korvaamaton, koska se antaa harvinaisen tarkan kuvan kokonaisesta trooppisesta ekosysteemistä heti sukupuuton jälkeen. Sen kerrostumista on löydetty paitsi jättieläimiä myös kokonainen kasvimaailma: kivettyneitä lehtiä, siitepölyä ja hedelmiä, joiden perusteella tutkijat ovat voineet rekonstruoida metsän rakenteen. Kuva on selvä — jo 58 miljoonaa vuotta sitten Etelä-Amerikassa kasvoi tunnistettava sademetsä, jonka perua nykyinen Amazon on. Mutta se oli myös lämpimämpi kuin nykyiset sademetsät, ja juuri tuo kuumuus salli vaihtolämpöisten eläinten, kuten Titanoboan, kasvaa ennennäkemättömän suuriksi.

Miksi juuri käärme, kilpikonna ja krokotiili nousivat Cerrejónin jättiläisiksi eivätkä nisäkkäät? Vastaus on ajoituksessa. Paleoseenin alkupuolella nisäkkäät olivat vielä pieniä, kun taas nämä matelijaryhmät olivat selvinneet sukupuutosta valmiiksi sopeutuneina vesielämään. Lämpimässä, ravinteikkaassa sademetsässä ne saattoivat kasvaa jättimäisiksi ja hallita ravintoketjun huippua. Cerrejón on siis täydellinen esimerkki paleoseenin maailmasta: se oli aikaa, jolloin dinosaurusten perintö — matelijat ja linnut — piti yhä valtaa, ennen kuin nisäkkäät nousisivat.

Nisäkkäiden nousu — adaptiivinen radiaatio

Dinosaurusten katoaminen jätti maapallon ekosysteemeihin valtavat tyhjät lokerot. Nisäkkäät, jotka olivat eläneet yli 160 miljoonaa vuotta pieninä, yöaktiivisina hyönteissyöjinä dinosaurusten jalkojen alla, saivat viimein tilaisuutensa. Ja ne käyttivät sen hämmästyttävän nopeasti.

Vain noin 300 000 vuodessa — geologisessa silmänräpäyksessä — nisäkkäät kasvoivat päästäisen kokoisista olioista koiran kokoisiksi. Kymmenessä miljoonassa vuodessa niistä oli kehittynyt hevosen kokoisia eläimiä. Tätä ilmiötä, jossa yksi ryhmä täyttää nopeasti useita ekologisia lokeroita, kutsutaan adaptiiviseksi radiaatioksi, ja se on yksi evoluutiohistorian nopeimmista.

Tämä kokomuutos ei ollut sattumaa vaan seurausta uusista mahdollisuuksista. Niin kauan kuin suuret dinosaurukset elivät, nisäkkäät eivät voineet kasvaa suuriksi — suuret kasvinsyöjän ja pedon lokerot olivat varattuja. Kun nämä lokerot yhtäkkiä vapautuivat, niitä täyttämään pyrkivät eläimet, jotka pystyivät kasvamaan nopeasti. Suuri koko toi mukanaan etuja: paremman suojan petoja vastaan, kyvyn hyödyntää karkeampaa ravintoa ja tehokkaamman lämmönsäätelyn. Niinpä useat eri nisäkäslinjat kasvoivat itsenäisesti suuriksi hämmästyttävän lyhyessä ajassa — todiste siitä, kuinka voimakkaasti tyhjät ekologiset lokerot ohjaavat evoluutiota.

Paleoseenin nisäkkäät eivät kuitenkaan muistuttaneet nykyisiä. Condylarttit, varhaisten kavioeläinten kaltainen ryhmä, olivat yleisiä kasvinsyöjiä, mutta ne eivät olleet sukua nykyisille hevosille tai naudoille. Nämä eläimet olivat kaikkiruokaisia yleistoimijoita, joilla oli tylpät hampaat sekä kasvien että pieneläinten syömiseen — juuri tällaiset joustavat, erikoistumattomat lajit menestyvät parhaiten epävakaassa, toipuvassa maailmassa, ja niistä polveutuivat todennäköisesti monet myöhemmät kavioeläinten ryhmät. Mesonychit puolestaan olivat susimaisia petoja, joilla oli kaviot kynsien sijaan — outoja yhdistelmiä, jotka eivät kunnolla muistuttaneet mitään nykyistä eläintä. Paleoseeni oli nisäkkäiden kokeilujen aikaa: evoluutio tuotti valtavan kirjon muotoja, joista vain osa johti nykyisiin ryhmiin.

Miksi radiaatio oli niin nopea? Kun kilpailu on vähäistä ja tyhjiä lokeroita on runsaasti, luonnonvalinta suosii kaikkia toimivia ratkaisuja. Yksi nisäkäslinja saattoi erikoistua lehtien syöntiin, toinen juuriin, kolmas hyönteisiin ja neljäs lihaan — ja koska mikään ei estänyt niitä, ne kaikki menestyivät rinnakkain. Näin yhdestä suhteellisen pienestä eloonjääneiden nisäkkäiden joukosta syntyi muutamassa miljoonassa vuodessa hämmästyttävä kirjo kasvinsyöjiä, petoja, kaivajia ja kiipeilijöitä.

Tärkeää on, että suuri osa paleoseenin nisäkkäistä kuului ryhmiin, joita ei enää ole olemassa. Condylartit, mesonychit, pantodontit ja taeniodontit olivat aikansa hallitsevia nisäkkäitä, mutta ne katosivat myöhemmin lähes jälkeäkään jättämättä. Vasta paleoseenin loppupuolella ja seuraavalla eoseenikaudella alkoivat erottua ne linjat, joista kehittyivät nykyiset kavioeläimet, pedot, kädelliset ja muut tutut ryhmät. Paleoseeni oli siis välttämätön kokeiluvaihe — maailma, jossa nisäkkäät opettelivat olemaan suuria ja monimuotoisia.

Paleoseenin oudot nisäkkäät

Kun katsoo paleoseenin nisäkkäitä, näkee eläimiä, jotka eivät muistuta juuri mitään nykyistä. Tämä oli "kokeellisten nisäkkäiden" aikaa — kokonaisia ryhmiä, jotka nousivat, kukoistivat ja katosivat jättämättä nykyisiä jälkeläisiä.

Jos aikamatkustaja astuisi paleoseenin metsään, hän tunnistaisi puut ja kasvit melko hyvin — mutta eläimet olisivat hämmentäviä. Missään ei näkyisi kavioita, sarvia tai tuttuja petoja, vaan tanakoita kynsikäpäläisiä kasvinsyöjiä, jyrsijämäisiä olentoja, jotka eivät ole jyrsijöitä, ja kaivavia eläimiä jättimäisin kynsin. Tämä johtuu siitä, että nykyiset nisäkäsryhmät eivät olleet vielä syntyneet; niiden tilalla oli joukko arkaaisia linjoja, jotka olivat aikansa hallitsijoita. Juuri tämä tekee paleoseenista niin vieraan ja kiehtovan — se on tuttu maailma, jossa asuu tuntemattomia eläimiä.

Ensimmäisiä suuria kasvinsyöjänisäkkäitä olivat pantodontit. Kuvassa näkyvä Titanoides oli tanakka, karhun kokoinen kasvinsyöjä, jolla oli yllättäen sekä kulmahampaat että kynnet — outo yhdistelmä kasvissyöjälle. Sen sukulainen Coryphodon oli virtahepomainen, raskasrakenteinen eläin, joka eli todennäköisesti vesistöjen äärellä. Coryphodonilla oli poikkeuksellisen pienet aivot suhteessa ruumiin kokoon — se ei tarvinnut suurta älyä, sillä raskasrakenteisena kasvinsyöjänä, jolla ei ollut juuri petovihollisia, se saattoi elää rauhallista elämää rantojen lehtiä ja vesikasveja syöden. Nämä olivat ensimmäisiä nisäkkäitä, jotka saavuttivat todella suuren koon dinosaurusten jälkeen.

Pantodonttien merkitys on siinä, että ne rikkoivat kokorajan. Koko dinosaurusten valtakauden ajan nisäkkäät olivat pysyneet pieninä — suurin mesotsooinen nisäkäs oli mäyrän kokoinen. Pantodontit olivat ensimmäisiä, jotka kasvoivat karhun tai jopa pienen sarvikuonon kokoisiksi, ja ne osoittivat, että nisäkkäät saattoivat vihdoin täyttää suurten kasvinsyöjien lokeron, jonka dinosaurukset olivat jättäneet tyhjäksi. Titanoideksen kynnet olivat todennäköisesti juurten kaivamista ja oksien vetämistä varten, kun taas sen kulmahampaat saattoivat palvella puolustuksessa tai lajitovereiden välisissä kamppailuissa.

Vielä oudompia olivat taeniodontit — bisarreja kaivautuvia nisäkkäitä, joilla oli massiiviset etujalat, valtavat kaivukynnet ja jatkuvasti kasvavat hampaat. Psittacotherium oli näistä suurimpia, järeäleukainen eläin, joka kaivoi ravintonsa maasta. Sen sukulainen Wortmania oli varhaisempi mutta yhtä erikoinen. Taeniodontit olivat ensimmäisten joukossa saavuttamassa suuren koon, ja ne osoittavat, kuinka nopeasti ja moneen suuntaan nisäkkäät kehittyivät heti dinosaurusten jälkeen.

Taeniodonttien anatomia oli äärimmäisen erikoistunut. Niiden etujalat olivat lyhyet mutta erittäin voimakkaat, ja niiden suuret, kaarevat kynnet muistuttivat kaivinkoneen kauhoja. Hampaat kasvoivat jatkuvasti kuten nykyisillä jyrsijöillä, mikä kertoo hankaavasta, kuluttavasta ravinnosta — todennäköisesti juurista, mukuloista ja muista maanalaisista kasvinosista, joita muut eläimet eivät osanneet hyödyntää. Näin taeniodontit löysivät oman ekologisen lokeronsa kaivamalla ravintonsa sieltä, mistä kukaan muu ei sitä etsinyt. Ne olivat evoluution rohkeita kokeiluja — eläimiä, jotka veivät kaivamiseen erikoistumisen äärimmilleen mutta katosivat lopulta jättämättä nykyisiä jälkeläisiä.

Aivan omanlaisensa menestystarina olivat multituberkulaatit — jyrsijämäisiä mutta jyrsijöihin kuulumattomia nisäkkäitä, joiden nimi tulee niiden monikyhmyisistä poskihampaista. Ne olivat nisäkkäiden pisimpään elänyt ryhmä koskaan, yli 120 miljoonaa vuotta, ja niiden monimuotoisuus oli huipussaan juuri paleoseenilla. Taeniolabis oli näistä suurimpia, majavan kokoinen kasvinsyöjä, kun taas pieni Ptilodus kiipeili puissa oravan tavoin. Lopulta multituberkulaatit hävisivät, kun oikeat jyrsijät kehittyivät ja voittivat kilpailun samasta ravinnosta.

Näiden ryhmien kirjo osoittaa, miksi paleoseeni on evoluution kannalta niin kiehtova. Se oli hetki, jolloin nisäkkäät kokeilivat lähes kaikkia mahdollisia elämäntapoja — kaivajia, kiipeilijöitä, jättikasvinsyöjiä ja petoja — ennen kuin nykyiset ryhmät vakiintuivat hallitseviksi.

Miksi nämä oudot ryhmät sitten katosivat? Suurin syy oli kilpailu. Kun paleoseenin jälkeen kehittyivät tehokkaammat nykyryhmät — oikeat jyrsijät, edistyneemmät kavioeläimet ja aidot petoeläimet — arkaaiset kokeilut hävisivät vähitellen. Ne olivat oman aikansa menestyjiä mutta jäivät alakynteen, kun paremmin sopeutuneet muodot ilmestyivät. Tämä on evoluution toistuva kuvio: varhaiset, "kokeelliset" muodot täyttävät tyhjät lokerot ensin, mutta myöhemmät, hiotummat lajit korvaavat ne lopulta. Paleoseenin oudot nisäkkäät ovat siis kuin ensimmäinen luonnos maailmasta, joka lopulta kirjoitettiin puhtaaksi aivan toisin.

Silti näillä kokeiluilla oli oma arvonsa. Ne täyttivät ekosysteemin heti sukupuuton jälkeen ja pitivät sen toiminnassa aikana, jolloin nykyryhmiä ei vielä ollut. Ilman niitä paleoseenin maailma olisi ollut paljon tyhjempi ja hauraampi. Ne olivat välttämättömiä siltoja — eläimiä, jotka kantoivat elämän soihtua sen kriittisimmän toipumisvaiheen läpi, kunnes kestävämmät perilliset olivat valmiita ottamaan sen vastaan.

Ensimmäiset kädelliset — meidän sukumme alku

Paleoseenin metsissä eli myös eläimiä, jotka koskettavat meitä henkilökohtaisesti: ensimmäiset kädellisten sukulaiset. Nämä pienet, puissa elävät eläimet, joita kutsutaan plesiadapiformeiksi, ovat kaukaisimpia tunnettuja esi-isiämme.

Kädellisten synty ei ollut näyttävä tapahtuma. Se ei tuottanut jättiläisiä tai huippupetoja vaan pieniä, huomaamattomia metsäneläimiä, jotka kilpailivat oravien tapaan hedelmistä ja hyönteisistä. Silti juuri tämä hiljainen linja osoittautuisi historian merkittävimmäksi meidän kannaltamme, sillä siitä kehittyivät lopulta apinat, ihmisapinat ja ihminen itse. On huikeaa, että koko ihmiskunnan tarina alkoi näistä vaatimattomista puissa kipittäjistä, jotka elivät dinosaurusten sukupuuton varjossa toipuvassa maailmassa.

Purgatorius on varhaisin tunnettu kädellisten sukulainen. Se eli aivan paleoseenin alussa, heti asteroidi-iskun jälkeen, ja oli pieni, oravankokoinen puissa elävä hyönteissyöjä. Sen nilkkaluiden rakenne viittaa siihen, että se oli sopeutunut kiipeilyyn ja liikkui ketterästi oksilla. Purgatorius on kaukaisin tunnettu sukulaisemme — kaikki apinat, ihmisapinat ja ihmiset polveutuvat sen kaltaisista pienistä metsäneläjistä.

Purgatoriuksen fossiilit ovat pieniä ja hajanaisia — pääasiassa hampaita ja muutamia luita — mutta juuri hampaat kertovat paljon. Niiden muoto viittaa sekaruokavalioon, jossa oli sekä hyönteisiä että hedelmiä, mikä on tyypillistä varhaisille kädellisille. Vuonna 2021 julkaistut nilkkaluut osoittivat, että Purgatorius pystyi kiertämään jalkateränsä tavalla, joka sopii oksilla kiipeilyyn — se eli siis todennäköisesti puissa jo aivan paleoseenin alussa. On liikuttavaa ajatella, että tämä pieni, oravaa muistuttava eläin, joka eli hädin tuskin dinosaurusten sukupuuton jälkeen, on suoraa sukua meille. Se ei tiennyt mitään tulevasta, mutta sen jälkeläisistä kehittyivät lopulta olennot, jotka pohtisivat omaa alkuperäänsä.

Plesiadapis oli hieman myöhempi ja tunnetumpi: oravamainen eläin, jolla oli pitkä häntä, kiipeilyyn sopivat raajat ja jyrsijämäiset etuhampaat. Se ei ollut vielä varsinainen kädellinen, mutta se kuului samaan sukuhaaraan. Plesiadapis oli aikanaan hyvin menestynyt: sen fossiileja on löydetty runsaasti sekä Pohjois-Amerikasta että Euroopasta, jotka olivat tuolloin ajoittain yhteydessä toisiinsa. Se eli laumoissa puiden latvuksissa ja söi todennäköisesti lehtiä, silmuja ja hedelmiä. Sen jyrsijämäiset etuhampaat kertovat, ettei se ollut suoraan nykyisten kädellisten esi-isä vaan pikemminkin serkku — sivuhaara, joka kokeili omaa erikoistumistaan. Vielä pidemmälle ehti Carpolestes, jolla oli jo tarttuva iso varvas ja kynsi kynnen tilalla — piirteitä, jotka ennakoivat varsinaisten kädellisten kehitystä. Näissä pienissä, vaatimattomissa metsäneläimissä oli itämässä koko kädellisten — ja lopulta ihmisen — evoluutio.

Mikä teki juuri näistä eläimistä kädellisten esi-isiä? Elämä puissa asetti erityisiä vaatimuksia. Oksalta oksalle liikkuminen vaati tarkkaa syvyysnäköä, joten silmät siirtyivät vähitellen pään sivuilta eteenpäin. Se vaati myös tarttuvia raajoja, joten kynsistä kehittyi litteitä kynsiä ja etusormista ja -varpaista taipuisia, tarttuvia. Ja koska puissa eläminen ja hedelmien löytäminen vaati muistia ja arviointikykyä, aivot alkoivat kasvaa. Nämä samat piirteet — eteenpäin katsovat silmät, tarttuvat kädet ja suuret aivot — määrittävät yhä meitä ihmisiä. Ne saivat alkunsa paleoseenin metsien latvustoissa, pienissä hyönteissyöjissä, jotka eivät tienneet olevansa historian alku.

On syytä täsmentää, mitä "kädellisten sukulaisilla" tarkoitetaan. Plesiadapiformit eivät olleet vielä varsinaisia kädellisiä siinä mielessä kuin nykyiset apinat ja puoliapinat, vaan niiden lähin sukuhaara — ryhmä, joka jakoi yhteisen esi-isän varsinaisten kädellisten kanssa. Varsinaiset kädelliset, joilla oli jo litteät kynnet ja eteenpäin katsovat silmät, ilmestyivät selvästi vasta seuraavalla eoseenikaudella. Paleoseeni oli siis se hetki, jolloin kädellisten linja erottui muista nisäkkäistä ja alkoi kokeilla puissa elämistä — perustavaa laatua oleva askel, joka kymmenien miljoonien vuosien kuluttua johtaisi apinoihin, ihmisapinoihin ja lopulta ihmiseen.

Huippupedot — kuka hallitsi?

Kuka oli paleoseenin huippupeto? Vastaus on yllättävä. Koska nisäkkäät olivat kauden alussa vielä pieniä, ravintoketjun huipulla eivät olleet ne vaan matelijat ja jättikäärmeet — dinosaurusten muut perilliset.

Tämä on yksi paleoseenin kiehtovimpia piirteitä. Olemme tottuneet ajattelemaan, että dinosaurusten katoaminen antoi nisäkkäille välittömästi vallan — mutta todellisuus oli mutkikkaampi. Ravintoketjun huipulla oli hetken aikaa kirjava joukko eloonjääneitä: jättikäärmeitä, krokotiileja, muinaismatelijoita ja suuria lentokyvyttömiä lintuja. Nisäkkäät olivat näiden joukossa vasta pieniä sivustaseuraajia. Vasta kun ne olivat ehtineet kasvaa ja monipuolistua, ne saattoivat haastaa vanhat hallitsijat. Paleoseeni oli siis eräänlainen välikausi, jolloin useat eri eläinryhmät kilpailivat vapautuneesta huippupedon roolista.

Suurimmat pedot olivat Titanoboa ja dyrosauridi-krokotiilit, joista kerroimme Cerrejónin yhteydessä. Makeissa vesissä eli myös Champsosaurus, gaviaalimainen matelija, joka kuului choristoderiin — muinaiseen matelijaryhmään, joka oli selvinnyt suuresta sukupuutosta. Kapeine, hampaita täynnä olevine kuonoineen se saalisti kaloja jokien ja järvien vesissä, aivan kuten nykyiset gaviaalit. Champsosaurus on hyvä muistutus siitä, että kaikki matelijat eivät kuolleet dinosaurusten mukana — osa jatkoi elämäänsä lähes muuttumattomana.

Miksi Champsosauruksen kaltaiset makean veden matelijat selvisivät, kun niin moni muu kuoli? Yksi selitys liittyy niiden elinympäristöön. Sukupuuton jälkeisessä pimeydessä maan kasvillisuus lakkasi, mutta makeissa vesissä ravintoketju perustui suureksi osaksi lahoavaan ainekseen, joka valui jokiin ja järviin. Tällaiset "detritukseen" perustuvat ravintoketjut kestivät katastrofin paremmin kuin auringonvalosta suoraan riippuvat. Niinpä kalat, sammakot, kilpikonnat, krokotiilit ja choristoderit — kaikki vesieläimet — selvisivät suhteessa paremmin kuin suuret maaeläimet. Champsosaurus eli vielä kymmeniä miljoonia vuosia sukupuuton jälkeen, ennen kuin sekin lopulta katosi ilmaston viiletessä. Se on elävä todiste siitä, että eloonjääminen suuressa katastrofissa riippuu usein enemmän elintavasta kuin koosta tai voimasta.

Nisäkkäistä ensimmäisiä petoja olivat mesonychit ja niiden sukulaiset. Ankalagon — nimetty Tolkienin lohikäärmeen mukaan — oli yksi varhaisimman paleoseenin suurimmista petonisäkkäistä, susimainen saalistaja, jolla oli järeät leuat. Sen sukulaisia olivat Eoconodon ja Dissacus. Nämä varhaiset petonisäkkäät eivät olleet sukua nykyisille petoeläimille, kuten kissoille tai koirille, vaan ne kuuluivat kokonaan omaan, sittemmin sukupuuttoon kuolleeseen haaraansa. Ne olivat pikemminkin kaikkiruokaisia tai raadonsyöjiä kuin taitavia saalistajia, ja niiden järeät leuat sopivat luun murskaamiseen. Ne täyttivät hetkellisesti suurpedon lokeron aikana, jolloin tehokkaampia petoja ei vielä ollut. Nämä eläimet olivat kuitenkin vielä vaatimattomia verrattuna myöhempiin petoihin, ja vasta paleoseenin loppupuolella nisäkkäät alkoivat kehittyä todella suuriksi saalistajiksi. Huippupetojen valta siirtyi matelijoilta nisäkkäille hitaasti, miljoonien vuosien kuluessa.

Tämä hidas siirtymä on itsessään kiehtova tarina. Voisi kuvitella, että nisäkkäät olisivat välittömästi nousseet huipulle dinosaurusten kadottua — mutta niin ei käynyt. Suureksi kasvaminen vie evoluutiossa aikaa, ja aluksi nisäkkäiden petolinjat olivat pieniä ja kokemattomia. Sillä välin matelijat ja jättikäärmeet, jotka olivat jo valmiiksi suuria ja selvinneet sukupuutosta, hallitsivat tilannetta. Vasta kun nisäkkäät olivat ehtineet kasvaa, monipuolistua ja kehittää tehokkaampia leukoja ja aisteja, ne saattoivat haastaa matelijat. Paleoseeni oli tämän vallanvaihdon alkuhetki — aika, jolloin tuleva "nisäkkäiden aikakausi" oli vasta orastamassa.

Mesonychit ja niiden sukulaiset ansaitsevat erityismaininnan, sillä ne olivat outoja petoja. Toisin kuin nykyiset pedot, joilla on terävät kynnet, mesonycheillä oli kaviot — ne olivat pohjimmiltaan lähempänä sorkkaeläimiä kuin nykyisiä petoeläimiä. Ne saalistivat todennäköisesti nopeudella ja järeillä leuoillaan pikemminkin kuin kynsillä repien. Kiehtovasti juuri tästä sukuhaarasta saattoi myöhemmin kehittyä yksi historian menestyneimmistä ryhmistä — valaat, jotka palasivat mereen eoseenilla. Näin paleoseenin vaatimattomista kaviopedoista johtaa yllättävä evoluutiopolku aina merten valaisiin asti.

Paleoseenin petojen tarina on siis kertomus keskeneräisyydestä. Yksikään aikakauden peto ei ollut vielä täydellinen saalistaja modernissa mielessä — ei matelijat, jotka luottivat väijymiseen, eivätkä kavioin varustetut nisäkkäät, jotka repivät saaliinsa järein leuoin. Terävät kynnet, salamannopea hyökkäys ja tehokas puremapito olivat piirteitä, jotka kehittyisivät vasta myöhemmillä aikakausilla, kun aidot kissa- ja koiraeläimet nousivat. Paleoseeni oli petojen esinäytös — aika, jolloin luonto kokeili erilaisia tapoja olla saalistaja, ennen kuin lopulliset ratkaisut löytyivät.

Gastornis — suuri lentokyvytön lintu

Matelijoiden ohella myös linnut olivat nousseet suuriksi paleoseenin maailmassa. Linnut ansaitsevat erityishuomion, sillä ne ovat itse asiassa dinosaurusten suoria jälkeläisiä — ainoa dinosaurusten haara, joka selvisi suuresta sukupuutosta. Kun puhumme "dinosaurusten jälkeisestä maailmasta", puhumme siis maailmasta, jossa dinosaurukset elivät yhä, mutta höyhenpukuisina ja lentävinä. Paleoseenilla osa niistä — kuten Gastornis — kasvoi jälleen suureksi ja lentokyvyttömäksi, ikään kuin dinosaurusten perilliset olisivat nousseet uudelleen suuriksi maaeläimiksi, vaikka aivan eri muodossa kuin ennen. Gastornis (aiemmin tunnettu nimellä Diatryma) oli lähes kaksimetrinen lentokyvytön lintu, joka eli Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Sen valtava, korkea nokka näytti pelottavalta, ja pitkään oletettiin, että Gastornis oli huippupeto, joka jahtasi varhaisia nisäkkäitä.

Lentokyvyttömät jättilinnut olivat paleoseenin ja varhaisen eoseenin toistuva ilmiö. Kun lentäminen ei ollut välttämätöntä pakenemiseen — koska suuria petoja oli vähän — jotkut linnut kasvoivat suuriksi ja luopuivat lennosta. Sama ilmiö toistuu evoluutiossa yhä uudelleen: aina kun linnut päätyvät ympäristöön, jossa lentämistä ei tarvita, osa niistä kehittyy maassa eläviksi jättiläisiksi. Gastornis oli yksi ensimmäisistä tällaisista jättilinnuista dinosaurusten jälkeen, ja se osoitti, että linnut — dinosaurusten suorat perilliset — pystyivät yhä saavuttamaan vaikuttavan koon.

Uudempi tutkimus on kuitenkin kääntänyt tämän käsityksen. Gastorniksen nokan rakenne, sen luiden kemiallinen koostumus ja jalkojen muoto viittaavat siihen, että se oli todennäköisesti kasvissyöjä. Sen järeä nokka ei ollutkaan ase vaan tehokas työkalu kovien siementen, pähkinöiden ja kasvinosien murskaamiseen. Näin Gastornis muistuttaa enemmän jättimäistä kasvissyöjälintua kuin petoa — ja se osoittaa, kuinka helposti pelkkä pelottava ulkonäkö voi johtaa tutkijat harhaan.

Varsinaiset petolinnut — kauhulinnut eli fororakidit — kehittyisivät myöhemmin, erityisesti Etelä-Amerikassa. Paleoseenin Gastornis oli sen sijaan rauhallinen jättiläinen, joka murskasi siemeniä toipuvan maailman metsissä.

Gastornis on hyvä esimerkki siitä, kuinka tiede korjaa itseään. Kun sen fossiilit ensi kerran löydettiin, tutkijat näkivät valtavan linnun järeällä nokalla ja päättelivät luonnollisesti, että kyseessä oli peto. Tämä kuva vahvistui populaarikulttuurissa vuosikymmeniksi. Mutta kun eläintä tutkittiin tarkemmin — sen nokan muotoa, luuston kemiaa ja varpaita, joista puuttuivat pedon teräväkynnet — kuva alkoi muuttua. Nykytutkimuksen valossa Gastornis oli todennäköisesti kasvissyöjä tai korkeintaan satunnainen kaikkiruokainen. Tarina osoittaa, ettei pelkkä pelottava ulkonäkö riitä todisteeksi: tiede vaatii huolellista analyysiä, ja joskus se johtaa yllättävään lopputulokseen.

Meret ilman merihirviöitä — kuka peri valtameret?

Paleoseenin merillä oli hämmästyttävä piirre: niistä puuttuivat suuret merimatelijat kokonaan. Mesotsooisen kauden hallitsijat — mosasaurukset, plesiosaurukset ja ichthyosaurukset — olivat kaikki kuolleet suuressa sukupuutossa. Meret olivat siis ensimmäistä kertaa sitten satojen miljoonien vuosien ilman jättimäisiä matelijapetoja. Tämä tyhjä valtaistuin odotti uusia haltijoita.

On helppo unohtaa, kuinka radikaali tämä muutos oli. Ichthyosaurukset, plesiosaurukset ja mosasaurukset olivat hallinneet meriä kauemmin kuin dinosaurukset hallitsivat maata. Yli sadan miljoonan vuoden ajan valtamerten huipulla oli aina ollut valtava matelijapeto. Kun ne kaikki katosivat kerralla, meriin syntyi ekologinen tyhjiö, jollaista ei ollut nähty aikoihin. Kalojen, kilpikonnien ja pehmytkudoksisten eläinten kannat saattoivat hetkellisesti kasvaa, kun niiden suurimmat viholliset olivat poissa — kunnes uudet pedot vähitellen nousivat täyttämään tyhjän paikan.

Tyhjän lokeron täyttivät ennen kaikkea hait. Otodus obliquus oli suuri, voimakas peto, joka kuului siihen sukuhaaraan, josta myöhemmin kehittyivät valtavat jättihait — aina myöhemmän maailman megalodoniin asti. Haiden ohella merissä saalistivat rannikoilla dyrosauridi-krokotiilit, ja niissä ui myös merikilpikonnia, jotka olivat selvinneet sukupuutosta.

Haiden menestys sukupuuton jälkeen kertoo niiden hämmästyttävästä sitkeydestä. Hait ovat yksi maapallon vanhimmista eläinryhmistä — ne ovat vanhempia kuin dinosaurukset, vanhempia kuin puut — ja ne ovat selvinneet jokaisesta suuresta joukkotuhosta. Kun suuret merimatelijat katosivat, hait olivat valmiina täyttämään tyhjentyneen huippupedon lokeron. Otodus obliquus oli näistä vaikuttavimpia: useiden metrien pituinen peto, jonka kolmiomaiset, sahalaitaiset hampaat sopivat suurten saaliiden viiltämiseen. Juuri tästä sukuhaarasta kehittyisivät myöhempien aikakausien valtavat jättihait — linja, joka huipentui myöhemmin megalodoniin, kaikkien aikojen suurimpaan petokalaan. Paleoseenin meressä tämä tarina oli vasta alussa.

Kaikkein kiehtovin uusi merieläin oli kuitenkin lintu. Waimanu manneringi on vanhin tunnettu pingviini, ja se eli noin 61,6 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Uuden-Seelannin vesissä. Se ei osannut lentää ilmassa mutta "lensi" veden alla siivillään, aivan kuten nykyiset pingviinit. Hämmästyttävää on ajoitus: Waimanu eli vain noin 4–5 miljoonaa vuotta dinosaurusten sukupuuton jälkeen — pingviinit olivat siis kehittyneet jo hyvin varhain toipuvassa maailmassa. Waimanu oli kooltaan nykyisen kuningaspingviinin luokkaa, mutta se oli monessa suhteessa alkukantaisempi: sen nokka oli pidempi ja suippeampi kuin nykypingviineillä, ja sen luusto paljastaa, että lentokyvyn menettäminen ja uintiin erikoistuminen olivat vielä kesken. Silti se oli jo kiistatta pingviini — todiste siitä, että linnut olivat ehtineet valloittaa meren jo hyvin varhain. Varsinaiset valaat sen sijaan ilmestyisivät meriin vasta seuraavalla, eoseenikaudella. Paleoseenin meret olivat välivaihe: vanhat hirviöt olivat poissa, ja uudet olivat vasta ottamassa paikkaansa.

Waimanun tarina kertoo jotain syvällistä evoluutiosta. Pingviinit menettivät lentokyvyn ja erikoistuivat uintiin hämmästyttävän nopeasti sen jälkeen, kun suuret merimatelijat olivat poistuneet tieltä. Kun meret olivat tyhjentyneet jättipedoista, sukeltavalle linnulle avautui turvallinen mahdollisuus erikoistua veteen — samalla tavalla kuin myöhemmin valaille ja hylkeille. Sukupuutto ei siis ollut vain loppu vaan myös mahdollisuus: se avasi ovia, joiden kautta kokonaan uudet eläinryhmät saattoivat astua sisään.

Pingviinien varhainen ilmestyminen kertoo myös siitä, kuinka nopeasti linnut monipuolistuivat dinosaurusten jälkeen. Samaan aikaan kun toiset linnut kasvoivat suuriksi maapedoiksi ja kasvinsyöjiksi maalla, toiset erikoistuivat merielämään ja luopuivat lentämisestä kokonaan. Tämä osoittaa, että linnut olivat paleoseenin todellisia menestyjiä: dinosaurusten suorina perillisinä ne valloittivat sekä maan, ilman että meren muutamassa miljoonassa vuodessa. Waimanu on tämän monipuolistumisen näkyvin todiste — pieni pingviini, joka kertoo suuresta tarinasta.

On myös huomionarvoista, kuinka tuttu ja samalla vieras paleoseenin meri oli. Pinnan alla ui haita, kilpikonnia ja luukaloja, jotka olisivat meistä tunnistettavia. Mutta niiden joukosta puuttuivat kokonaan ne valtavat matelijapedot, jotka olivat hallinneet meriä yli sadan miljoonan vuoden ajan — eikä valaita ollut vielä syntynyt. Paleoseenin meri oli hetki historian saranakohdassa: vanha maailma oli mennyt, uusi ei ollut vielä valmis, ja tuo hetki tallentui pohjasedimentteihin kertomaan meille elämän lakkaamattomasta uudistumisesta.

Missä paleoseeni kirjoitettiin — San Juan ja Corral Bluffs

Suuri osa siitä, mitä tiedämme paleoseenista, on luettu muutamasta poikkeuksellisesta kalliomuodostumasta. Ne kertovat, kuinka maailma toipui dinosaurusten jälkeen — vaihe vaiheelta.

Toisin kuin dinosaurusten aikakausi, jonka jättiläiset ovat helppo löytää ja tunnistaa, paleoseenin tarina piilee usein pienissä yksityiskohdissa: hampaissa, leukapaloissa ja siitepölyjyväsissä. Juuri siksi harvat, poikkeuksellisen rikkaat löytöpaikat ovat niin arvokkaita. Ne tarjoavat riittävän tarkan aineiston, jotta tutkijat voivat seurata muutosta sukupolvi sukupolvelta ja rekonstruoida, miten kokonainen ekosysteemi rakentui uudelleen tyhjästä.

San Juanin allas Uudessa-Meksikossa on paleoseenin nisäkästutkimuksen sydän. Sen Nacimienton muodostumasta löytyy maailman parasta varhaispaleoseenin nisäkäsaineistoa, ja juuri tämän alueen mukaan on nimetty paleoseenin nisäkäsajat: Puercan, Torrejonian ja Tiffanian. Nämä nimet — jotka juontuvat Puerco-joesta ja Torrejonin alueesta — ovat paleontologian peruskäsitteitä, joilla tutkijat jakavat paleoseenin ajanjaksoihin ympäri maailman.

Vielä tarkemman kuvan tarjoaa Corral Bluffs Coloradossa. Tämä löytöpaikka tallentaa ensimmäisen miljoonan vuoden toipumisen heti asteroidi-iskun jälkeen poikkeuksellisen yksityiskohtaisesti. Kivikonkretioihin säilyneet kallot ja luut näyttävät, kuinka nisäkkäät kasvoivat vaiheittain suuremmiksi ja kuinka kasvien monimuotoisuus lisääntyi askel askeleelta. Corral Bluffs on kuin hidastettu elokuva elämän elpymisestä — harvinainen ikkuna siihen, miten maailma nousi jaloilleen suurimman katastrofinsa jälkeen.

Corral Bluffsin löydöt kertovat tarkan tarinan. Heti sukupuuton jälkeen suurin nisäkäs oli vain muutaman kilon painoinen. Noin 100 000 vuoden kuluttua koko oli moninkertaistunut, ja samaan aikaan ilmestyivät ensimmäiset palkokasvit — ravinteikkaat pavut ja niiden sukulaiset — joiden proteiinipitoiset siemenet saattoivat ruokkia suurempia eläimiä. Vielä myöhemmin, kun pähkinöitä tuottavat puut levisivät, nisäkkäät kasvoivat entisestään. Näin kasvien ja eläinten toipuminen kulki käsi kädessä: rikkaampi kasvillisuus mahdollisti suuremmat eläimet, jotka puolestaan levittivät kasvien siemeniä. Tällaista askel askeleelta etenevää elpymistä ei tunneta juuri mistään muualta maailmasta yhtä tarkasti.

Nämä löytöpaikat muistuttavat, että paleontologia ei ole vain yksittäisten luiden keräämistä vaan kokonaisten maailmojen jälleenrakentamista. San Juanin altaan ja Corral Bluffsin kaltaisten paikkojen ansiosta voimme seurata, kuinka elämä toipui historian suurimmasta katastrofista — ja kuinka juuri tuosta toipumisesta syntyi se nisäkkäiden hallitsema maailma, jossa me itse elämme.

Tässä piilee paleoseenin syvin merkitys. Se ei ollut näyttävä aikakausi kuten dinosaurusten valtakausi tai jääkausien mahtavat mammutit — siinä ei ollut suurimpia petoja eikä kuuluisimpia jättiläisiä. Mutta se oli välttämätön silta. Ilman paleoseenin hiljaista toipumista ja nisäkkäiden ensimmäisiä kokeiluja ei olisi syntynyt myöhempiä aikakausia eikä lopulta ihmistä. Kun katsomme paleoseenia, katsomme oman maailmamme perustuksia: hetkeä, jolloin tuhkasta nousi uusi elämä ja aloitti pitkän matkansa kohti nykyistä maailmaa.

Paleoseenikauden loppu — PETM ja siirtymä eoseeniin

Paleoseenikausi alkoi joukkotuhon jälkeisessä autiossa maailmassa ja päättyi kaaoksen keskellä. Kauden loppupuolella, noin 56 miljoonaa vuotta sitten, maapallo koki yhden geologisen historian dramaattisimmista ilmastonmuutoksista — tapahtuman, jota tutkijat kutsuvat nimellä PETM (englanniksi Paleocene-Eocene Thermal Maximum, suomeksi paleoseeni–eoseeni-lämpömaksimi). Vaikka kyseessä ei ollut Big Five -tasoinen joukkotuho, PETM muutti planeetan ekosysteemejä niin perusteellisesti, että sitä tutkitaan tänään yhdeksi parhaaksi analogiaksi nykyiselle ilmastonmuutokselle.

PETM merkitsee myös paleoseenikauden virallista päätepistettä. Geologit vetävät paleoseenin ja eoseenin välisen rajan juuri tähän hiilipiikkiin, joka näkyy kaikkialla maailmassa kivikerroksissa terävänä, tunnistettavana merkkinä. Näin paleoseeni, joka oli alkanut dinosaurusten sukupuuton tuhkasta, päättyi toiseen mullistavaan ilmastotapahtumaan — ikään kuin aikakausi olisi ollut kahden katastrofin väliin jäänyt toipumisen ja uudistumisen aika.

Kuinka dramaattinen PETM oli?

Lyhyessä geologisessa hetkessä — arviolta vain 5 000–20 000 vuoden aikana — maapallon keskilämpötila nousi 5–8 astetta. Vertailuksi: tämä on yhtä paljon kuin koko ilmaston muutos jääkauden lopusta nykypäivään, mutta tapahtuneena kymmenen kertaa nopeammin. Napajäätiköitä ei ollut jo ennen tapahtumaa, mutta PETM lämmitti planeettaa niin paljon, että napamerellä oli arviolta +23 °C — kuumempaa kuin Välimerellä nykyään. Tropiikissa lämpötila oli paikoin niin korkea, että eläinten oli liian kuuma elää.

Mistä lämpiäminen johtui — kaksivaiheinen mekanismi

Vaihe 1: Pohjois-Atlantin avautuminen johti valtavaan vulkaaniseen toimintaan — niin sanottuun North Atlantic Igneous Province -alueeseen (NAIP), joka kattaa nykyiset Islannin, Grönlannin ja Brittein saarten lähialueet. Tämä vulkanismi pumppasi ilmakehään suuria määriä hiilidioksidia ja kuumensi planeettaa nopeasti.

Vaihe 2: Kun meri lämpeni, syvänmeren metaanihydraateissa säilötty metaani vapautui räjähdysmäisesti. Metaanihydraatit ovat jään tapaisia rakenteita, jotka pitävät metaania puristettuna meren pohjasedimenteissä — kun vesi lämpenee, ne sulavat ja vapauttavat valtavasti kasvihuonekaasua. Tätä kutsutaan "metaanirypäys-hypoteesiksi" (methane burp). Toissijaisesti myös ikiroudasta vapautunut hiili saattoi osallistua mekanismiin.

Seuraukset valtamerille

Valtameret happamoituivat: hiilidioksidi liukenee veteen muodostaen hiilihappoa, joka syövyttää meripohjan kalkkikuoria. Tutkimukset Gutjahr ym. 2017 (Nature) osoittavat, että meripohjaan kerrostui paksu kerros liuenneen kalkin todistetta — koko meren pH putosi 0,2–0,4 yksikköä. Monet syvänmeren foraminiferat — pienet kuorelliset eliöt — kuolivat sukupuuttoon, ja niiden katoaminen näkyy fossiilikerroksissa selvänä rajana. Meriekosysteemissä tämä oli paikallinen joukkotuho.

Seuraukset maalla

Maalla muutos oli erilainen mutta yhtä mullistava. Trooppiset kasvit valtasivat napa-alueet: Huippuvuorilta on löydetty kasvifossiileja, jotka osoittavat että alueella kasvoi PETM:n aikana palmuja ja lehtipuita. Nisäkkäät reagoivat ilmastoon kahdella tavalla: monet lajit kutistuivat kokomuutoksena (Dwarfing of mammals), koska pienempi koko helpotti lämmön luovutusta, ja toiset vaelsivat pohjoiseen uusille viileämmille alueille. Hevosen kaltaisten varhaisten kavioeläinten esi-isät kutistuivat jopa kissan kokoisiksi PETM:n aikana, vain palatakseen suurempiin kokoihin sen päätyttyä.

Yhteys nykyiseen ilmastonmuutokseen

PETM merkitsi paleoseenikauden lopun ja eoseenin alun. Eoseeni oli kaiken kaikkiaan maapallon historian lämpimimpiä aikoja, mutta PETM:n piikki oli sen huippukohta. Lämpö palautui hitaasti normaaleihin tasoihin noin 150 000–200 000 vuodessa, kun valtameri ja kivien rapautuminen sitoivat hiilidioksidin takaisin pois ilmakehästä. Tämä toipumisaika osoittaa, kuinka hitaasti hiili poistuu ilmakehästä luonnollisin keinoin — sama mekanismi, joka nykyäänkin pyrkii poistamaan ihmisen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä.

Tämän vuoksi PETM on tieteen kiinnostuksen kohde tänään. Se on lähin geologinen analogia sille, mitä ihminen tekee nyt — kuitenkin nykyinen hiilipäästö on noin 10 kertaa nopeampi kuin PETM:n aikana. Jos PETM aiheutti merien happamoitumisen, syvänmeren foraminifeerojen sukupuuton ja ekosysteemien mullistuksen, mitä voi seurata vielä nopeammasta lämpenemisestä? Tämä on yksi ilmastotieteen suurista kysymyksistä.