home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Time - Man of the Year / Time_Man_of_the_Year_Compact_Publishing_3YX-Disc-1_Compact_Publishing_1993.iso / moy / 040692 / 0406300.000 < prev    next >
Text File  |  1992-10-19  |  6KB  |  128 lines

  1.                                                                                 SCIENCE, Page 61Nature's Time Capsules
  2.  
  3.  
  4. Nests built long ago by the humble pack rat provide tantalizing
  5. peeks into the earth's past
  6.  
  7. By LEON JAROFF
  8.  
  9.  
  10.     "Part way up we came to a high cliff and in its face were
  11. niches . . . and in some of them we found balls of a glistening
  12. substance looking like pieces of variegated candy . . . it was
  13. evidently food of some sort, and we found it sweet but sickish,
  14. and those who were hungry, making a good meal of it, were a
  15. little troubled with nausea afterwards."
  16.  
  17.     -- from the diary of a lost prospector
  18.        in the Gold Rush of 1849
  19.  
  20.  
  21.     Nausea? Little wonder. The glistening balls mistaken for
  22. a snack that day in Nevada were later identified as pack-rat
  23. middens -- globs of crystallized pack-rat urine containing
  24. sticks, plant fragments, bones and animal dung. Still, while the
  25. middens failed to make the grade as cuisine, they have begun to
  26. excel in another role -- as a kind of natural time capsule.
  27.  
  28.     From the well-preserved contents of middens, scientists
  29. using radiocarbon dating can peer thousands of years into the
  30. past to discern when climates changed, why civilizations
  31. withered and how plants and animals migrated.
  32.  
  33.     Pack-rat middens are found in arid regions of North and
  34. Central America and take shape when the acquisitive rodent, like
  35. its human namesake, collects and carries home virtually all the
  36. trash it can find. It piles the debris in its den, where it
  37. becomes saturated with urine. As the urine evaporates in the dry
  38. climate, it crystallizes, gradually enveloping the collection
  39. and forming a large, hard clump. Protected from the elements,
  40. the pack rat's trophies, like insects entombed in amber, are
  41. preserved for millenniums.
  42.  
  43.     "A pack-rat midden is a snapshot of the flora and fauna
  44. existing within about 50 m [164 ft.] of the midden at the time
  45. it was accumulating," explains Peter Wigand, a paleoecologist
  46. at the University of Nevada's Desert Research Institute.
  47. Scientists can pin down the approximate time the snapshot was
  48. taken by radiocarbon dating of a preserved twig or fecal pellet;
  49. the technique can date specimens that are more than 40,000
  50. years old. And by studying middens of different vintages in the
  51. same area, researchers can in effect create a movie from a
  52. sequence of snapshots, showing changes in local ecosystems.
  53.  
  54.     The analysis of middens is emerging as a distinct
  55. scientific specialty. Its handful of practitioners have already
  56. published a 472-page tome on the subject (Packrat Middens;
  57. University of Arizona) and have considered naming the specialty
  58. paleo nidology, which roughly translated means "study of old
  59. nests."
  60.  
  61.     By whatever name, the investigation of middens is paying
  62. off with a host of new insights about the past. Using midden
  63. evidence of tree growth and distribution in the Mojave Desert,
  64. botanist W. Geoffrey Spaulding of the University of Washington
  65. determined that average desert temperatures during the height
  66. of the last Ice Age, about 18,000 years ago, were 6 degreesC (11
  67. degrees F) colder than they are today.
  68.  
  69.     In a midden study covering 11,000 years of vegetation
  70. change in New Mexico's Chaco Canyon, Julio Betancourt of the
  71. U.S. Geological Survey and Thomas Van Devender of the
  72. Arizona-Sonora Desert Museum found evidence that could explain
  73. why a once thriving Anasazi Indian community was abandoned 800
  74. years ago. Simply stated, the Indians eventually used all the
  75. surrounding pine trees for their dwellings and firewood,
  76. depleting the woodland and eroding the farmland vital to the
  77. tribe's survival.
  78.  
  79.     Middens made by hyraxes -- rodents found in Africa and the
  80. Middle East -- have provided similar evidence that human
  81. clearing of surrounding forests and shrubbery led to the sudden
  82. collapse in A.D. 900 of the ancient metropolis of Petra, in what
  83. is now Jordan.
  84.  
  85.     Middens can reveal changes in the heavens as well as on
  86. earth. That was demonstrated by hydrologist Fred Phillips of the
  87. New Mexico Institute of Mining and Technology, who checked an
  88. ancient pack-rat midden for evidence of cosmic-ray bombardment
  89. of the earth. He knew that highly energetic cosmic-ray particles
  90. create the radioisotope chlorine 36 when they strike argon atoms
  91. in the atmosphere, and that the isotope finds its way into
  92. plants and the urine of mammals, including the pack rat.
  93.  
  94.     With the aid of radiochemist Pankaj Sharma of the
  95. University of Rochester, he compared the amount of the isotope
  96. in the midden urine with contemporary values, and concluded that
  97. cosmic-ray bombardment was 41% more intense 21,000 years ago
  98. than it is now. This suggests that the earth's magnetic field,
  99. which acts as a partial barrier to cosmic rays, was then
  100. considerably weaker. One implication: terrestrial life had been
  101. -- and could someday again be -- exposed to higher doses of
  102. dangerous radiation from space.
  103.  
  104.     Researchers are gleaning other secrets from plant leaves
  105. preserved in the middens. At the end of the last Ice Age, for
  106. example, plant structures called stomata, which are used to
  107. process carbon dioxide, were far denser than they are today.
  108. This suggests that the ancient atmosphere contained much less
  109. carbon dioxide. Middens have even more to reveal. The
  110. well-preserved plant and animal DNA in midden specimens promises
  111. to be a bonanza for genetic researchers.
  112.  
  113.     History does not record if the band of nauseated
  114. Forty-Niners eventually reached California or how they fared in
  115. their quest. Yet on that day long ago in Nevada, they had
  116. already struck gold.
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.