Groapa Messel

Suprafața actuală a gropii Messel se află la aproximativ 60 m sub terenul local și are o suprafață de aproximativ 0,7 km². Patrulaterul de șisturi bituminoase se întindea inițial până la o adâncime de 190 m. În urmă cu 47 de milioane de ani, în Eocen, când s-au format depozitele Messel, zona era cu 10° mai la sud decât este în prezent. Această perioadă a fost imediat după maximul termic paleocen-eocen, iar clima și ecologia locului erau foarte diferite de cele actuale. O serie mare de lacuri, înconjurate de păduri subtropicale luxuriante, susțineau o diversitate incredibilă de viață. Fundul lacului Messel a fost probabil un punct central de drenaj pentru râurile și pârâurile din apropiere. Depozitele de gropi s-au format în timpul epocii eocene din perioada paleogenă, în urmă cu aproximativ 47 de milioane de ani. Acest lucru se bazează pe datarea fragmentelor de bazalt de sub straturile fosilizate.

Șisturile bituminoase, formate prin depunerea lentă și anoxică a noroiului și a vegetației moarte pe fundul lacului, sunt rocile principale din sit.

Sedimentele sale se întind pe o adâncime de 130 m și se află deasupra unei fundații mai vechi de gresie. Fosilele din interiorul șisturilor prezintă o claritate și o conservare remarcabile datorită caracteristicilor de depunere unice ale lacului.

Straturile superioare ale lacului erau foarte pline de viață, dar fundul era anoxic. Deoarece apa nu era prea mult tulburată, puțin oxigen ajungea la nivelurile inferioare. Acest lucru a împiedicat multe specii epifaunale (care trăiesc pe fundul lacului) și infaunale (care trăiesc pe fund) să trăiască acolo. Acesta este motivul pentru care cadavrele erau atât de puțin deteriorate. Răsturnarea straturilor lacului (cauzată de variațiile sezoniere) a redus conținutul de oxigen în apropierea suprafeței și a dus la o "dispariție" periodică a speciilor acvatice. Combinat cu o rată relativ scăzută de depunere (0,1 mm/an), acesta a fost un mediu excelent pentru conservarea faunei și florei.

Eliberări de gaze vulcanice

Zona din jurul gropii Messel a fost activă din punct de vedere geologic și tectonic în Eocen. Eliberările de gaze vulcanice ar putea explica depunerea mare de specii neacvatice.

Deplasările subterane au eliberat concentrații mari de gaze reactive (cum ar fi dioxidul de carbon și hidrogenul sulfurat) în lac și în ecosistemele adiacente, ucigând organismele sensibile. În timpul acestor degajări, păsările și liliecii ar fi putut cădea dacă se aflau în apropierea suprafeței lacului, iar animalele terestre ar fi putut fi copleșite în apropierea malului lacului.

Groapa Messel oferă cele mai bine conservate dovezi de floră și faună din Eocenul timpuriu descoperite până în prezent. Cele mai multe alte situri au norocul de a conține schelete parțiale, dar Messel se mândrește cu o conservare extinsă a integrității structurale, mergând chiar până la conservarea blănii, a penelor și a "umbrelor de piele" ale unor specii. Conservarea neobișnuită a stârnit unele interpretări atent argumentate. Semnele simptomatice de mușcătură în formă de "halteră" de o parte și de alta a nervurii unei frunze fosilizate au fost identificate ca fiind apucăturile de moarte ale unei furnici tâmplar în fază terminală, parazitată de o ciupercă care, aparent atunci ca și astăzi, a preluat comportamentul acesteia pentru a-și elibera sporii într-un loc propice; este cel mai timpuriu exemplu clar de manipulare comportamentală fungică.

Diversitatea speciilor este uimitoare. Iată un scurt rezumat al unora dintre fosilele găsite în sit:

• Fosilă de primat timpuriu cu caracteristici antropoide (adică non-lemuroide): descoperirea făcută publică în mai 2009 a lui Darwinius masillae
• Au fost descoperite nouă perechi de broaște țestoase fosile care se împerechează. Broaștele țestoase, Allaeochelys crassesculpta, se aflau în coitus (în actul de a face sex). Sunt perechi mascul-femelă, cu coada masculului băgată sub cea a femelei, acesta fiind modul în care fac sex. Moartea lor trebuie să fi fost rapidă. Se presupune că broaștele țestoase începuseră să se împerecheze în apele de suprafață aerisite ale lacului antic. Pe măsură ce s-au scufundat în ape mai adânci, au fost copleșite de eliberarea de gaz vulcanic toxic. Apoi au fost îngropate în sedimentele din albia lacului. Broaștele țestoase aparținând acestei clade sunt încă în viață. Ele și-au pierdut solzii reptilieni, iar pielea lor absoarbe oxigenul din apă. În mod normal, acesta este un avantaj: le ajută să rămână scufundate pentru perioade lungi de timp. Cu toate acestea, în condiții anoxice, este un dezavantaj, deoarece sunt absorbite și dioxidul de carbon și otrăvurile dizolvate.
• Peste 10.000 de pești fosilizați din numeroase specii
• Mii de insecte acvatice și terestre, unele cu culori distincte încă conservate
• Multe mamifere mici, inclusiv cai pigmei, șoareci mari, primate, animale care locuiesc la sol (arici, marsupiale, pangolini), rude ale ogarilor și lilieci.
• Multe păsări, în special speciile prădătoare.
• Crocodili, broaște, broaște țestoase, salamandre și alte reptile sau amfibieni
• Rămășițele a peste 30 de specii de plante, inclusiv frunze de palmier, fructe, polen, lemn, nuci și viță de vie.

Ansamblul de fosile include un furnicar sud-american, două tipuri de păsări sud-americane care nu pot zbura și un strămoș al furnicarului cu solzi (Manis) de la tropicele din lumea veche.

• Lagerstätte