Den engelska staden Lyme Regis är en del av världsarvet Jurassic Coast. Det var här på 1830-talet som William Buckland, mer känd för upptäckten av den första dinosaurien, Megalosaurus, samlade fossil med en annan banbrytande paleontolog, Mary Anning.

En av deras upptäckter var resterna av fossiliserade krinoider, ibland känd som "sjöliljor". Nära släktingar till sjöborrar och sjöstjärnor, dessa blomliknande djur består av en serie plattor som är sammankopplade i grenar med en stjälk. Exemplaren från Lyme Regis, går tillbaka till juraperioden för över 180 miljoner år sedan, ser ut som polerad mässing eftersom de har fossiliserats med pyrit (fool's gold).

Buckland märkte att dessa crinoidfossiler var fästa vid små bitar av drivved som vi kallar linser, som hade förvandlats till kol. Han antog att krinoiderna hade fästs vid drivveden medan de levde, och kanske för hela deras liv, lever möjligen svävande under den.

Moderna crinoider tar vanligtvis inte sådana resor, men vi har sedan dess upptäckt fossiliserade exempel på grupper av flytande krinoider. Det var dock inte klart om dessa verkligen var blomstrande kolonier som bodde på drivveden eller bara korttidspassagerare. Nu har jag och mina kollegor visat att sådana flottar kan hålla i så länge som 20 år, gott om tid för crinoider att växa till mognad och bli havsseglare på heltid.

Bucklands idé sågs från början som fantastisk och den vetenskapliga världen förblev skeptisk. Fram tills, det är, upptäckten på 1960-talet av en verkligt spektakulär grupp fossiler från Holzmaden, en by inte långt från Stuttgart, Tyskland. Bland marina reptiler, krokodiler och ammoniter, var jättekolonier bestående av kompletta stockar täckta med hundratals perfekt bevarade crinoider.

Den tyske professorn Adolf Seilacher och hans dåvarande student (nu professor) Reimund Haude verkade ha löst Bucklands mysterium. Dessa flytande flottar av crinoider fanns. Denna idé stärktes av bevis på att, under juraperioden, det som nu är Holzmaden hade varit en havsbotten som var obeboelig på grund av låga syrehalter. Crinoiderna skulle ha hållit fast vid dessa stockar livet ut eftersom det inte fanns någon havsbotten för dem att leva på.

Dock, inte alla forskare var överens. En av nyckelfrågorna som ställdes var om dessa timmerflottar kunde ha överlevt tillräckligt länge för att krinoiderna skulle växa till mognad. Detta kan ta upp till tio år, baserad på moderna tillväxthastigheter för deras levande släktingar som fortfarande kan hittas på djup av cirka 200m.

Ett team av forskare från Storbritannien och Japan ledde av mig själv beslutade att ta itu med problemet. Vi motiverades av banbrytande forskning om japanska krinoider av professor Tatsuo Oji, som hölls vid liv i labbet vid Tokyos universitet.

En av nyckeldelarna i den ursprungliga teorin var att vilken flytande koloni av crinoider som helst skulle ha växt tills befolkningen blev för tung för att träflotten skulle kunna stödja den. Stocken skulle ha sjunkit till den syrefria havsbotten där krinoiderna då skulle ha blivit fossiliserade. Dock, forskning på levande crinoidpopulationer utanför Japans kust visade att djuren skulle vara för lätta, även i stora mogna kolonier, för att få en stock att överbelastas och sjunka.

Modellupplösning

Vår forskning vände sig sedan mot själva träet. Vi slog fast att sättet att förstå hur länge kolonin kunde ha varat var att utveckla en "diffusionsmodell". Detta uppskattade hur lång tid det skulle ta innan stocken skulle bli mättad med vatten och misslyckas.

Träet i krinoidflottefossiler har inte bevarats tillräckligt bra för att vi ska veta vilken art det kommer ifrån. Så vi representerade det i modellen med en sammansatt uppskattning av träd som vi vet fanns i jura, som barrträd, cykader och ginkgoträd.

Vi fann att det flytande virket och dess krinoidlast skulle ha kunnat hålla i minst 15 år och kanske upp till 20 år innan stocken skulle börja sjunka eller gå sönder. Det finns bevis från museisamlingar av fragment av trä med hela, fullvuxna crinoider fästa vid dem som bara kunde ha blivit resultatet av denna typ av kollaps.

Till sist, vi använde en teknik som kallas rumslig punktanalys utvecklad av Dr. Emily Mitchell, att rita ut utrymmena mellan fossilerna och räkna ut om positionsmönstret är ekologiskt, miljö eller båda. Detta gjorde det möjligt för oss att uppskatta hur denna crinoid-gemenskap kan ha sett ut på loggen.

Vi upptäckte att krinoiderna verkligen hänger upphängda under drivveden, men klungad mot ena änden av den. Även om det är svårt att observera i de ursprungliga fossilerna, mönstret liknar det hos andra moderna forsränningsarter som gåsstulpaner. De tenderar att bo i området på baksidan av en flotte där det är minst motstånd, som kan berätta för oss färdriktningen för kolonin över havet.

Denna forskning har nu satt utom tvivel om att krinoidflottkolonier skulle kunna existera och överleva i många år för att växa till mognad och resa stora avstånd över Jurassic oceanerna. De är ett djupt exempel på liknande strukturer vi ser i dagens hav.

Dessa spännande tekniker används nu av ett nytt team för att jämföra levande populationer på havsbotten med deras jura förfäder. Detta kan avslöja hur tidigare förändringar i klimatet har format marina samhällen och kommer att hjälpa forskare att förstå hur sådana samhällen kan reagera på framtida utmaningar i en ständigt föränderlig värld.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.