Inleiding
In dit hoofdstuk begeven we ons naar het allereerste tijdvak van het Paleozoïcum: het Vroeg-Cambrium.
De gesteenten die in deze periode zijn gevormd worden door veel creationisten gezien als de allereerste zondvloedafzettingen. Om die hypothese te onderzoeken, bespreek ik een van de bijzonderste fossielenvindplaatsen op aarde: de Chengjiang Lagerstätte – een Chinees en een Duits woord in een Nederlandse zin. Een Lagerstätte is een technische term die gebruikt wordt voor een gesteentelaag waarin fossielen uitzonderlijk goed zijn bewaard. En dat is in deze Cambrische gesteenten in de buurt van de stad Chenjiang zeker het geval. Daar worden fossielen gevonden van dieren die niemand zich ooit had kunnen voorstellen; ze lijken op geen enkel levend dier. Neem bijvoorbeeld de Hallucigenia, waarvan de naam alleen al genoeg zegt over wat wetenschappers dachten toen zij dit beest ontdekten:
Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Hallucigenia#/media/File:Hallucigenia_reconstructions.jpg
Of hier de Anomalocaris – weer zo’n bijzondere naam – die als een enorme stofzuiger de Cambrische zeeën onveilig maakte:
Bron: https://en.wikipedia.org/wiki/Anomalocaris#/media/File:Anomalocaris2019.jpg
Hoe fascinerend deze dieren ook zijn, ze spelen in dit hoofdstuk niet de hoofdrol. Die wordt gespeeld door datgene wat om de dieren heen wordt gevonden: het sediment waarin ze begraven liggen. Mijns inziens laat dat sediment namelijk zien dat de fossielen van de Chengjiang Lagerstätte niet zijn gevormd tijdens de zondvloed. Mijn belangrijkste bron is het prachtige boek The Cambrian Fossils of
8
Chengjiang, China van Xian-guang et al. (2004) en de referenties daarin. Ik zal bij veel specifieke details daarom geen bronvermelding geven, omdat in dit boek de kernelementen van mijn argument te vinden zijn.
Lagen
Als je tijdens veldwerk sedimentologisch onderzoek doet, kom je er achter dat gesteenten bestaan uit lagen op allerlei niveaus. Dat geldt ook voor het gesteente waarin de fossielen van Chengjiang gevonden zijn. De grootste eenheid noem je een formatie, die bestaat uit een coherent pakket gesteenten die in een bepaald gebied altijd samen voorkomen. Binnen zo’n formatie kun je weer een dunnere laag hebben die goed te onderscheiden is van de andere lagen in de formatie. Zo’n duidelijk te onderscheiden laag noem je een member. De fossielen van Chengjiang bevinden zich in de Yu’anshan Member van de Chiungchussu Formatie. Maar ook deze member kun je weer in verschillende lagen onderverdelen. In de Yu’anshan Member vind je eerst donkergrijze siltstones met trilobieten en enkele andere geleedpotigen (silt is een sediment met een korrelgrootte tussen zand en mud (modder) in); daarboven volgen zwarte siltstones en mudstones met weer andere trilobieten en een soort kreeften. Pas dan kom je bij de geelgroene mudstones, siltstones en zandstenen waar je al die mooie fossielen in vindt. Als laatste is er nog een gele siltige zandsteen met minder fossielen erin.
In totaal is de Yu’anshan Member enkele honderden meters dik, wat best veel is voor een member – daarom wordt het soms ook de Yu’anshan Formation genoemd. Alleen hierin treffen we al vier lagen aan met verschillende soorten gesteenten en een verschillende fossielinhoud. Mijn vraag aan creationisten is: hoe zijn deze lagen boven op elkaar terecht gekomen? Creationisten hebben verschillende theorieën bedacht over hoe de volgorde van fossielen in het stratigrafisch archief te verklaren valt met behulp van de zondvloed (zie hier voor een goede samenvatting van de verschillende theorieën). De belangrijkste is de theorie van ecologische zonering: verschillende fossielenassemblages vertegenwoordigen verschillende ecologische zones. Het probleem is echter wel dat er in één gebied talloze assemblages stratigrafisch boven elkaar kunnen voorkomen. Alleen al binnen één member treffen we in Chengjiang vier verschillende assemblages aan. En dan zijn we nog altijd in het Vroeg-Cambrium, het begin van de zondvloed. En de Yu’anshan Member is in Chengjiang niet eens de onderste member uit het Paleozoïcum; eronder bevinden zich nog andere members die bestaan uit siltstone, zandige dolomiet, fosforiet en fosfaatrijke dolomiet, ieder met hun eigen fossielen. Als alle assemblages uit het Paleozoïcum verschillende ecologische zones van voor de zondvloed zouden zijn, zou dit in de honderden, zo niet duizenden lopen. Dat brengt twee problemen met zich mee:
Zo veel verschillende zones is onrealistisch. Iets dergelijks treffen we in de huidige wereld ook niet aan.
Bedenk dat de vier lagen van de Yu’anshan Member min of meer dezelfde sedimentologie hebben (fijnkorrelige siliciklastische sedimenten) en fossielen uit dezelfde leefomgeving bevatten (ondiep marien). Daarbij zijn veel creationisten van mening dat de wereld voor de zondvloed uit één continent bestond, wat migratie zou vergemakkelijken en het aantal biogeografische en ecologische zones zou verminderen.
Hoe meer zones je postuleert, hoe onaannemelijker het wordt dat de zondvloed een fijne sortering van deze zones tot stand zou brengen. Niet alleen omdat deze zones dan klein zouden zijn en dus door elkaar gemixt zouden worden, maar ook omdat veel fossielenassemblages in een specifieke volgorde worden gevonden, wat bij grote zones veel eerder te verwachten is dan bij kleine zones.
Toch denk ik niet dat deze problemen voor wat betreft de Yu’anshan Member heel grote problemen voor creationisten vormen. Hoewel er wereldwijd alleen al voor wat betreft het Paleozoïcum een levensgroot probleem voor de zondvloedhypothese is met betrekking tot alle verschillende biozones van graptolieten, trilobieten en andere snel evoluerende organismen, is er voor de vier lagen van de Yu’anshan Member vast wel een of andere hypothese te verzinnen die het ontstaan van deze vier lagen in een zondvloed verklaart. Maar ik wil hiermee wel aangeven dat deze member al op het eerste gezicht niet oogt als een echte zondvloedlaag. Razende tsunami’s en overstromingen veroorzaken doorgaans
9
geen gedetailleerde gelaagdheid in lithologie en fossielinhoud, dus waarom is dat tijdens de zondvloed wel gebeurd?
Laagjes
Laten we nog een stapje verder inzoomen op die derde laag van de Yu’anshan Member, waar we de mooiste fossielen kunnen vinden. Ook deze laag is namelijk niet homogeen. Om te beginnen treffen we siltstones en claystones aan die uit heel dunne laagjes bestaan. Die laagjes noemen we laminae. In deze laminae worden geen bijzondere fossielen gevonden, maar alleen fragmenten van algen, uitwerpselen, kleine schelpen, exuviae en ander ongeïdentificeerd materiaal. Tussen sommige laminae komt opvallend veel van dit materiaal voor. Hier en daar worden ook sporen van bioturbatie gevonden.
Tussen deze silt- en claystones die uit laminae bestaan worden andersoortige lagen gevonden. Deze lagen hebben vaak een scherp contact aan de onderkant en een geleidelijke overgang aan de bovenkant.
Op dit scherp contact worden hier en daar sporen van erosie gevonden, zogenaamde sole marks. Binnen de mudstones is soms in korrelgroottesortering te zien. Er is geen bioturbatie aanwezig in deze lagen.
Het zijn deze lagen waarin de prachtig bewaarde fossielen te vinden zijn.
Hoe kunnen deze twee soorten lagen – die in meerdere coupletten boven elkaar gevonden worden – het beste geïnterpreteerd worden? Hier is de gangbare interpretatie. Het eerste type lagen (zonder veel grote fossielen) worden gezien als background beds, lagen die onder normale, rustige omstandigheden worden gevormd in de loop van honderden jaren. De laminae met opvallend veel organisch materiaal zouden bijvoorbeeld kunnen ontstaan in periodes van toegenomen nutriëntentoevoer, waardoor er algenbloei plaatsvindt. Het andere type lagen (met fossielen) wordt gezien als event beds, lagen die binnen een paar uur gevormd zijn tijdens een storm die het sediment opzweepte en de dieren in de buurt van de zeebodem bedekte. Deze twee interpretaties plaatsen de gesteenten van Chengjiang in een ondiep marien milieu, met langzame sedimentatie die af en toe onderbroken werd door een kort moment van snelle afzetting.
Het is deze afwisseling van laagjes zonder en laagjes met fossielen die een groot probleem vormt voor de zondvloedhypothese. Hoe is deze afwisseling ontstaan? Representeren de lagen met fossielen inderdaad periodes van snelle afzetting? Maar wat zijn dan de laagjes zonder fossielen? Waarom vinden we daar alleen maar resten van organismen en sporen van bioturbatie? De kenmerken van de gesteenten stroken helemaal niet bij wat ik zou verwachten bij de eerste gesteenten die tijdens de zondvloed zijn afgezet. Ik zou dan verwachten dat we de Chengjiang biota vinden in één dikke event bed, zonder die afwisseling.
Tot slot
Het kan natuurlijk zijn dat mijn verbeeldingskracht niet sterk genoeg is om een plausibele hypothese te bedenken die verklaart hoe de Yu’anshan Member tijdens de zondvloed is ontstaan. Als dat zo is, wil ik bij dezen aan creationisten vragen om mij te helpen bij het vinden van een plausibele hypothese. Dat is tenslotte in hun eigen voordeel. De Lagerstätten uit het Beneden-Cambrium lijken goed te stroken met de zondvloedhypothese, maar dat is alleen maar in grote lijnen waar. Op detailniveau lijkt het helemaal niet op wat ik persoonlijk bij een zondvloed verwacht aan te treffen.
We zijn nauwelijks aan het begin van het Paleozoïcum en we treffen al een lastig probleem aan. Zelf denk ik echter dat dit nog maar een relatief eenvoudig probleem is voor creationisten om op te lossen.
Daarom wil ik verderop in dit e-book nog wat lastiger problemen presenteren. Maar eerst nemen we een kijkje bij een vergelijkbaar probleem in een andere beroemde Cambrische laag: de Tapeats Sandstone.
Referentie
Xian-Guang, H. et al. (2017). The Cambrian fossils of Chengjiang, China: The flowering of early animal life. John Wiley & Sons.
10