Efter att ha ljugit i stort sett glömt i ett museum i årtionden har en uppsättning fossila fotspår avslöjat en ny glimt av världen när reptiler började ta över från amfibier som dominerande markdjur. Med hjälp av avancerad teknik har vi kunnat identifiera de varelser som förmodligen gjorde fotspåren över 300m år sedan. Detta ger oss en snapshot av vad som hände när reptiler började diversifiera och började processen som skulle se dem bli den dominerande formen av ryggradsliv på land.

birmingham brukade vara täckt av frodig tropisk regnskog. Denna stad i British Midlands är idag känd som en etniskt diversifierad smältkälla av industri och innovation, känd för kanaler, tungmetall, Balti curry och vänliga människor med tydliga accenter. Men för 310m år sedan - långt före dinosaurierna eller de första däggdjuren - dominerades området av primitiva växter som horsetails och klubbmossor, som växte in i höga 30 meter långa träd.

En stor mångfald av tidiga amfibier, insekter, arachnids och andra ryggradslösa levde bland den frodiga vegetationen. När växterna dog, bildade resterna sina tjocka torvlager som med tiden komprimerades för att bilda rika kolförråd som idag ligger till grund för många delar av Storbritannien. Dessa kolavlagringar skulle senare driva den industriella revolutionen som skulle göra Birmingham till en världsledande tillverkare.

Men mot slutet av Carboniferous perioden (299m år sedan) började världen förändras. Det globala klimatet blev alltmer torrt och regnskogarna i Europa började bli kontrakt och försvinna. Denna regnskogskollaps antas ha orsakat massutrotning bland växter, medan många grupper av amfibier försvann och var ersatt av tidiga grupper av reptiler.

En samling fossila fotspår från Birmingham ger ett unikt fönster i denna föränderliga värld. En lärare, Walter Henry Hardaker, upptäckte fotspåren i början av 20-talet i ett stenbrott i Hamstead-området i nordväst om staden. Sedan Hardaker har arbetat, har de i stor utsträckning ignorerats i samlingarna av Lapworth Museum of Geology vid University of Birmingham - tills vårt forskargrupp bestämde sig för att omdirigera dem som en del av ett forskningsprojekt finansierat av Palaeontological Association.

Fotspåren bevaras på ungefär 20 röda sandstenskivor och ger ett märkligt fönster till livet i Birmingham i slutet av Carboniferous perioden. De bildades som djur som gick över muliga områden bredvid flodkanaler och bevarades med en täckning av sand i en efterföljande översvämning. Spårvägar visar hur djuren som bodde där flyttade och skitterade över floodplain. Utsökta detaljer om miljön bevaras, inklusive regndroppar och mudrackor som bildades under torra intervaller.

Vårt team, leds av Birmingham Palaeobiology & Palaeoenvironments grundstudent Luke Meade, använde avancerad fotogrammetrisk teknik för att studera fotspåren. Varje trackway fotograferades från många olika vinklar, och speciell programvara användes sedan för att göra dessa bilder till högupplösta 3D-modeller. Dessa modeller är fritt tillgängliga för nedladdning, och kan användas för utbildningsändamål.

Färgkodande modellerna gjorde det möjligt för oss att producera topografiska kartor för varje prov som illustrerar dem i tre dimensioner. Genom att jämföra dessa modeller med Carbonifer spår från andra delar av världen kunde vi identifiera de typer av djur som förmodligen gjorde spåren.

Amfibie nedgång

Mest vanliga var amfibier, allt från några centimeter upp till en meter eller mer i längd. Vid sidan av dessa amfibier bodde två andra ryggradsgrupper. Sällsynta spår visar det stora pelycosaurier var närvarande, förmodligen ytligt liknar dagens Komodo drakar. Pelycosaurs var en del av den stora evolutionslinjen som så småningom skulle leda till däggdjur, inklusive människor.

Mindre spår dokumenterar tidiga representanter för en annan stor gren av det ryggradsutvecklade trädet, de sauropsida reptilerna, som var små och ödlorliknande. Dessa skulle i slutändan diversifiera sig till allt från dinosaurier till ödlor, sköldpaddor och fåglar.

Denna ögonblicksbild av geologisk tid fångar ett viktigt evolutionärt ögonblick. Även om amfibier fortfarande var rikliga, kan deras beroende av fuktiga miljöer och vattenkroppar för gyning ha satt dem vid en nackdel jämfört med de snabbt diversifierande reptilerna som klimatet blev alltmer torrt. Ligger i mitten av en berömd soggig ö, kan den livliga staden Birmingham idag verka långt ifrån denna förgångna värld. Men de stenar som det sitter säkert fortfarande håller många otaliga hemligheter om det dagliga livet mer än 300m år sedan.

Om författaren

Richard Butler, Senior forskare, University of Birmingham och Andrew Jones, Doktorand, University of Birmingham

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon