Dinosaurus yang hidup di antara es dan salju di Kutub Utara

Ada banyak bukti bahwa beberapa jenis dinosaurus hidup di antara salju dan es. Bagaimana mereka bertahan hidup?

Saat itu pertengahan musim dingin di bawah langit Alaska yang murung. Di satu sisi terbentang hamparan datar Sungai Colville. Di sisi lain, tebing batu abu-abu yang beku menjulang tinggi, bersandar pada ratusan mil tundra yang sunyi.

Berbekal kapak es dan sepatu es, diterpa angin Arktik yang sangat dingin dalam suhu yang mencapai -28C, seorang ahli paleontologi bernama Pat Druckenmiller sedang mencari sesuatu yang luar biasa.

Saat itu tahun 2021 dan mencapai tebing saja sudah merupakan ekspedisi yang ekstrem. Di sudut utara Alaska yang terpencil ini, tidak ada jalan raya, sehingga tim paleontologi dari Universitas Alaska melakukan perjalanan dengan skuter salju, lalu mendirikan kemah di dekatnya.

Saking dinginnya, setiap tenda dilengkapi tungku kayu bakar masing-masing. Selama beberapa minggu mendatang, tim akan terus berjuang melawan radang dingin ("hampir kena," kata Druckenmiller), longsoran batu, dan beruang kutub yang lapar. Tapi semua usaha itu sepadan dengan hasilnya.

Memicingkan mata di balik kacamata ski dalam cahaya senja, Druckenmiller akhirnya menemukan apa yang dia cari.

Terkubur di dalam lapisan tebing, sekitar 15 meter di atas sungai, terdapat lapisan tanah liat dan pasir setebal sekitar 10 sentimeter.

Sekitar 73 juta tahun yang lalu, ketika sedimen diendapkan, dunia lebih hangat daripada sekarang, tetapi kawasan itu berada lebih jauh ke utara.

Kini bagian Alaska ini mendapat beberapa jam cahaya setiap hari selama musim dingin, tapi dulu daerah ini diliputi kegelapan total selama empat bulan dalam setahun, dari Oktober hingga Februari.

Suhu bisa turun di bawah -10 C, dengan salju yang sesekali turun. Namun, di dalam lapisan berlumpur ini tersembunyi sisa-sisa terakhir dari zaman aneh dalam sejarah. Ada tulang dan gigi kecil yang hanya beberapa milimeter, milik keturunan raksasa.

Di sinilah ribuan dinosaurus membuat sarangnya, dan janin yang tidak berhasil menetas masih ada di sana hingga hari ini.

"Ini mungkin lapisan tulang dinosaurus yang paling menarik di seluruh negara bagian Alaska," kata Druckenmiller. "Mereka tinggal di Kutub Utara."

Dinosaurus sering dianggap sebagai reptil seram bergigi tajam yang berpatroli di hutan dan rawa saat planet ini masih hangat dan basah.

Meskipun kita cenderung mengira dinosaurus sebagai makhluk tropis, para ilmuwan semakin menyadari bahwa anggapan itu tidak sepenuhnya benar.

Ada juga dinosaurus di tempat-tempat yang lebih sejuk, dan semakin jelas bahwa mereka tak hanya sesekali berkunjung.

Dari Australia hingga Rusia, para ilmuwan menemukan puluhan dinosaurus yang mungkin pernah hidup di ekstrem yang sangat dingin.

Mereka menutup mata manik-manik setajam elang di bawah langit yang penuh cahaya aurora yang menari setiap malam, dan kadang-kadang mencari makan di antara selimut perak salju.

Dinosaurus jenis ini tidak hanya bertahan di pinggiran wilayah habitatnya, mereka juga berkembang biak di tempat-tempat seperti Alaska.

Implikasi temuan ini jauh melampaui pemandangan aneh yang bisa kita bayangkan: tyrannosaurus mengibaskan salju dari (kemungkinan) bulu mereka, atau menghangatkan diri sambil menunggu berlalunya badai salju.

Dengan setiap penemuan baru, dinosaurus kutub mengungkap wawasan menarik tentang fisiologi dan perilaku kelompoknya.

Dan ketika para ilmuwan mempelajari lebih lanjut, mereka membantu menjawab salah satu pertanyaan paling sulit dalam paleontologi: apakah dinosaurus berdarah hangat atau berdarah dingin?

Penemuan yang mengejutkan

Pada tahun 1961, Robert Liscomb sedang memetakan tepi Sungai Colville untuk perusahaan minyak Shell, ketika dia menemukan sesuatu yang tidak terduga: segenggam tulang, mencuat dari lapisan tebing.

Dia mengira tulang itu berasal mamalia, tetapi tetap membawanya dan menaruhnya di lemari. Pada tahun yang sama, dia secara tragis terbunuh reruntuhan batu.

Selama dua dekade, tulang-tulang itu dilupakan, dikunci dengan aman di gudang arsip perusahaan. Sementara itu, penyebaran fosil dinosaurus mulai muncul di lokasi utara lainnya, termasuk jejak kaki di pulau Svalbard, Norwegia.

Kemudian suatu hari, pada tahun 1984, ada penemuan yang menarik: para ilmuwan menemukan jejak kulit dan jejak kaki dinosaurus di sepanjang lereng utara Sungai Colville, sama seperti tempat Liscomb menemukannya.

Karena itu, tulang-tulang tua segera diambil dari laci – dan terungkap bahwa itu adalah tulang dinosaurus. Penemuan ini memicu perdebatan sengit di antara ahli paleontologi.

Tentunya tidak mungkin ada hewan berdarah dingin sejauh ini di utara? Asumsi selama ratusan tahun terakhir dipertanyakan, dan keadaan semakin memanas.

Namun tak lama kemudian, menjadi jelas bahwa tulang-tulang Sungai Colville bukanlah kebetulan – singkapan di sepanjang tepiannya dipenuhi dengan fosil dinosaurus, lebih banyak daripada yang ditemukan di lokasi Kutub Utara atau Antartika lainnya di planet ini.

"Dan yang paling penting, ini adalah situs dinosaurus paling kutub," kata Druckenmiller.

Saat penemuan makin banyak, akhirnya bukti-bukti pun bertumpuk. Bahkan di masa-masa awal itu, ada banyak sekali fosil herbivora mirip sapi Edmontosaurus, kerabat Triceratops yang tidak dikenal, serta satu gigi dari predator Alectrosaurus, yaitu tyrannosaurus seukuran walrus.

Memang ada dinosaurus kutub, meskipun cara mereka bertahan masih harus dipahami.

Untungnya ada penjelasan yang mudah: mereka hanya tinggal di sana saat hangat, karena mereka bermigrasi. Sama seperti sepupu jauh mereka, burung dara Arktik modern, yang mengunjungi kutub selama musim panas, lalu mundur ke iklim yang lebih hangat selama musim dingin.

Beberapa ahli memperkirakan mereka menempuh jarak hingga 3.200 kilometer. Kemudian teori ini juga menemui hambatan.

Pada suatu hari musim panas yang sejuk di Zaman Kapur Akhir, kawanan besar hadrosaurus melintasi dataran banjir berlumpur di Kutub Utara.

Saat itu sekitar 10-12C, dan herbivora mirip sapi berparuh ompong (untuk menggiling tumbuh-tumbuhan) dengan ekor besar berdaging itu baru saja selamat dari musim dingin yang keras di mana suhu turun hingga hampir beku.

Mereka berjumlah ribuan, dari segala usia; anak-anak, remaja dan dewasa. Jalan-jalan mereka melintasi lumpur mungkin hanya berlangsung beberapa menit, tetapi jejaknya kemudian tertutup sedimen lebih lanjut, dan terawetkan selama ribuan tahun, hingga ditemukan oleh para ilmuwan pada tahun 2014.

Jejak kaki tersebut terawetkan dengan sangat baik, bahkan sisik pada kaki dinosaurus pun bisa dilihat.

Fosil-fosil itu terletak di cagar alam Alaska, ratusan mil ke selatan dari lapisan tulang Colville, tetapi masih di dalam Kutub Utara.

Kehadiran jejak dinosaurus muda mengisyaratkan bahwa mereka mungkin tetap berada di wilayah itu sepanjang tahun karena dino terkecil tidak akan bertahan dalam migrasi yang lama.

Namun, tidak semua orang yakin. Lalu datanglah Druckenmiller dan lapisan batu yang ditemukannya.

Tugas yang sulit

Sementara beberapa ahli paleontologi sedang menggali tulang paha seukuran lumba-lumba di tanah tandus Amerika Selatan yang terpanggang matahari, pendekatan Druckenmiller berbeda.

Saat tim pertama kali mulai bekerja di lokasi Sungai Coleville di Alaska, mereka datang pada musim panas, saat ini suhunya sekitar 1-10C. Mereka langsung menyadari bahwa waktu kedatangan itu jauh dari ideal.

Antara bulan Juni dan Agustus, Alaska dipenuhi nyamuk serupa awan raksasa yang menyelimuti manusia yang tidak menaruh curiga, seperti badai salju hitam.

Ada begitu banyak nyamuk, sampai dijuluki sebagai burung negara bagian Alaska. Itu pun hanya kekhawatiran terkecil. Permukaan tebing tempat mereka bekerja sebagian besar terdiri dari batu berlumpur yang direkatkan secara longgar oleh permafrost.

"Musim panas cukup hangat untuk mencairkan sebagian es itu sehingga tebing-tebing ini bisa runtuh begitu saja. Berdiri di bawah salah satunya, selesai," kata Druckenmiller.

Para ilmuwan memutuskan untuk pergi di musim dingin, yang menghadirkan masalah tersendiri. Mereka bekerja hanya 32 km dari Samudra Arktik – terlalu dingin untuk tengkurap sepanjang hari sambil menyaring tulang bayi dinosaurus.

Maka, segera setelah tim menemukan lapisan batu yang telah lama dinantikan, kesunyian dipecahkan dengan suara gergaji mesin dan palu.

Pertama-tama tim memotong ke dalam tebing sehingga mereka dapat melintasinya, kemudian mulai bekerja memotong seluruh balok sedimen yang tampak menjanjikan, bukan hanya memotong tulang-tulang tertentu.

Balok sedimen dimuat ke kereta luncur dan mobil salju, dan didorong ratusan mil melintasi tundra beku ke laboratorium.

Setelah sampel besar ini aman di University of Alaska, lalu dicuci untuk menyaring tanah liat.

"Dan apa yang tersisa seperti pasir - kami melihat setiap butir pasir di bawah mikroskop untuk mencari tulang dan gigi kecil," kata Druckenmiller.

"Ini adalah proses yang sangat lambat dan memakan waktu. Seperti mendulang emas, tapi yang dicari adalah dinosaurus."

Selama satu dekade, dia memperkirakan timnya telah mengamati jutaan partikel pasir untuk mencari fosil-fosil kecil ini. Apa yang mereka temukan sangat luar biasa.

"Kami tidak hanya menemukan satu atau dua jenis bayi dinosaurus, kami memiliki bukti tujuh kelompok dinosaurus yang berbeda, termasuk pemakan tumbuhan dan pemakan daging, spesies kecil dan spesies besar," kata Druckenmiller.

Yang penting, fakta bahwa dinosaurus bersarang berarti mereka hampir pasti tidak bermigrasi saat cuaca semakin dingin.

Beberapa spesies dinosaurus yang umum, seperti hadrosaurus berparuh bebek, membutuhkan waktu enam bulan untuk mengerami telurnya.

Jadi jika induknya mulai mengerami telurnya di musim semi, mereka akan menetas hampir musim dingin.

Untuk bersarang di Kutub Utara tetapi menghindari musim dingin dengan bulan-bulan kegelapannya, bayi-bayi ini entah bagaimana harus segera bermigrasi ribuan mil. Tidak ada cukup waktu.

"Ini menentang logika. Kami cukup yakin bahwa para dinosaurus ini adalah penghuni sepanjang tahun," kata Druckenmiller.

Jadi seperti apa kehidupan dinosaurus kutub ini? Dan bagaimana mereka bisa bertahan?

Sebuah misteri es

Saat itu awal Maret di Zaman Kapur Akhir, di hutan Arktik terbuka yang pada akhirnya akan menjadi situs Sungai Colville. Cabang-cabang tumbuhan runjung dan pohon gingko tua yang gundul baru saja mulai bertunas, menebarkan naungan belang-belang di atas tumbuhan bawah pakis dan ekor kuda di bawah.

Kawanan hadrosaurus berjalan-jalan, sementara Pachyrhinosaurus jantan, kerabat kekar dari triceratops, mengarak jengger leher mereka yang luar biasa dengan harapan menarik pasangan - mungkin kadang-kadang mendengus melalui hidung mereka yang panjang dan bulat.

Kadang-kadang ketenangan dipecahkan oleh kejar-kejaran dan teriakan. Nanuqsaurus atau "kadal beruang kutub" yang lapar berhasil menangkap Thescelosaurus yang bersisik dan berparuh di rahangnya.

Dengan darah yang menetes ke lapisan lembut bulu yang sering digambarkan seputih salju, dinosaurus itu bisa saja berwujud seperti nama modernnya.

Di dekatnya ada sejumlah sarang komunal tempat penduduk setempat mengerami telurnya, jika dinosaurus itu seperti kerabat mereka di selatan.

Kerabat velociraptor yang mirip burung, saurornitholestines, duduk di atas induk mereka dan menggunakan giginya yang khas untuk merapikan bulunya.

Selama beberapa dekade atau beberapa ratus tahun, dinosaurus yang mati di daerah tersebut akhirnya hanyut ke sungai atau danau terdekat.

"Tapi endapannya ditampi sedemikian rupa sehingga tulang dan giginya tersimpan dalam endapan kecil ini," kata Druckenmiller.

Sejumlah dinosaurus yang diidentifikasi dalam lumpur dari situs di sepanjang Sungai Colville tidak ditemukan di tempat lain, seperti Ugrunaaluk kuukpikensis, "penggembala kuno" dalam bahasa lokal Inupiat – sejenis hadrosaurus.

Tentu saja, ini tidak berarti mereka tidak akan ditemukan di tempat lain dan tidak serta merta membuktikan bahwa mereka beradaptasi khusus terhadap dingin. Tapi penemuan ini menjanjikan.

Druckenmiller berpendapat kemungkinan besar dinosaurus Alaska memiliki setidaknya beberapa ciri yang membedakan, seperti perilaku yang berevolusi untuk membantu mereka bertahan dalam kondisi Kutub Utara.

"Ada alasan untuk percaya bahwa beberapa spesies yang lebih kecil, terutama pemakan tumbuhan, mungkin ada yang cukup kecil untuk membuat liang dan berhibernasi selama musim dingin," katanya.

Petunjuk tentatif ini berasal dari cincin pertumbuhan di penampang tulang, seperti yang ada di batang pohon. Ini adalah tanda yang menunjukkan bagaimana pola pertumbuhan hewan bervariasi dari tahun ke tahun.

Jika pertumbuhan berhenti, seperti saat hibernasi, cincin akan terbentuk. Menurut Druckenmiller, garis-garis khas ini ditemukan pada beberapa dinosaurus dari lereng Sungai Colville, beberapa di antaranya mungkin telah berhibernasi.

Ini menambah bukti dari tempat lain bahwa dinosaurus mungkin beradaptasi yang diperlukan, seperti menggali. Pada tahun 2007, kerangka fosil Oryctodromeus – dinosaurus seukuran anjing gembala jerman – ditemukan bersama dua anaknya di sebuah lubang kecil yang nyaman di barat daya Montana.

Semuanya terkubur dan terbaring di sana tanpa gangguan selama sekitar 100 juta tahun. Mereka adalah bagian dari genus Thescelosaurus, yang anggotanya juga ditemukan di situs Sungai Colville.

"Dan fakta bahwa kita memiliki kerabat dekat di Alaska menunjukkan bahwa bisa jadi spesies ini juga menggali liang untuk berhibernasi," kata Druckenmiller.

Sayangnya, pembuktiannya sangat sulit, kecuali menemukan liang lain di Kutub Utara.

Kemungkinan lain adalah bahwa dinosaurus mengatasi dingin seperti yang dilakukan banyak mamalia modern, dengan membangun lapisan lemak tubuh.

Druckenmiller memberi contoh rusa besar dan karibu, yang menimbun berat badan setiap musim panas, lalu bertahan hidup dengan kombinasi cadangan lemak dan hijauan berkualitas rendah di musim dingin saat makanan langka.

Strategi ini punya bonus tambahan untuk menjaga mereka tetap hangat. "Pada dasarnya mereka perlahan-lahan kelaparan," katanya. "Tidak ada alasan mengapa dinosaurus tidak bisa melakukan itu."

Tapi ada satu adaptasi yang lebih jelas: bagaimana dinosaurus mengatur suhu tubuhnya. Para ilmuwan memperdebatkan sejak penemuan dinosaurus: apakah dinosaurus berdarah panas atau berdarah dingin.

Pada abad ke-19, secara luas diasumsikan bahwa pada dasarnya, dinosaurus adalah reptil ektotermik yang masif. Artinya, mereka tidak dapat menghasilkan panas tubuh sendiri, dan perlu berjemur seperti reptil modern.

Ketika patung dinosaurus Crystal Palace yang ikonik diresmikan di London pada tahun 1854, bentuknya menyerupai kadal kekar dan bersisik.

Tetapi ketika para ahli belajar lebih banyak tentang kehidupan dinosaurus dan mulai menyadari bahwa burung modern pada dasarnya adalah dinosaurus berparuh dan berbulu, banyak yang mulai mempertanyakan apakah ini akurat.

Akhirnya mereka membentuk konsensus bahwa dinosaurus mungkin mempertahankan suhu antara reptil dan burung, namun hingga saat ini, bukti kuat masih kurang. Dinosaurus Arktik mengubah semua ini.

"Salah satu hal yang kami asumsikan adalah dinosaurus ini hampir pasti berdarah panas, sampai batas tertentu," kata Druckenmiller.

"Tentu saja dinosaurus ini memiliki tingkat endotermik - mereka menghasilkan panas internal mereka sendiri. Dan itu semacam prasyarat untuk hidup di lingkungan yang dingin."

Yang mengejutkan, tidak ada sisa-sisa fosil reptil yang pernah ditemukan di lapisan fosil Alaska – hanya burung, mamalia, dan dinosaurus.

"Jika kita mencari dinosaurus di Montana, kita akan menemukan buaya, kura-kura, kadal... kami tidak pernah menemukan potongan dari kelompok berdarah dingin itu," kata Druckenmiller.

Tidak semua dinosaurus berdarah panas, tentunya.

Ada bukti bahwa suhu tubuh mereka mungkin bervariasi sebanyak 17C tergantung pada kelompoknya, dari 29C hingga 46C.

Sebagai perbandingan, sebagian besar suhu mamalia berkisar 36 hingga 40C, sementara burung jauh lebih hangat, berkisar antara 41 hingga 43C.

Tapi bagaimanapun, implikasinya sangat besar. Hewan endotermik biasanya memiliki karakteristik tertentu, seperti tingkat pertumbuhan yang lebih cepat dan kebutuhan akan lebih banyak makanan.

Namun yang terpenting, diperkirakan inilah yang memungkinkan beberapa kelompok bertahan dari pendinginan global yang secara historis disalahkan atas kepunahan dinosaurus.

Jika mamalia dan burung bisa mengatasinya, mengapa dinosaurus Arktik tidak?

Ketika bukti dinosaurus Alaska mulai meningkat pada 1980-an, para ilmuwan sudah menyadari bahwa mereka mungkin memerlukan penjelasan lain.

Saat ini anggapan umum kepunahan mereka adalah karena ukurannya, yang berarti mereka membutuhkan lebih banyak makanan daripada yang tersedia.

Pengecualiannya adalah dinosaurus "maniraptoran". Kecil dan berbulu dengan beratnya sekitar satu kilogram, mereka mampu bertahan dan beradaptasi.

Sekarang kita mengenal silsilah ini sebagai burung. Dengan setiap penemuan baru, dinosaurus yang hampir kutub ini mengungkapkan petunjuk tentang keragaman dan ketahanan mereka di seluruh planet ini – dan menunjukkan bahwa mereka lebih dari sekadar kadal raksasa.

--

Anda dapat membaca versi Bahasa Inggris dari artikel ini dengan judul The polar dinosaurs revealing ancient secrets di BBC Future.