Voor duizenden jaren, het massieve bekken lag ongestoord op de bodem van de waterige zwarte put. Ongeveer vier voet breed en met een gewicht van naar schatting 80 pond, het had ooit toebehoord aan een gigantische grondluiaard, een dier ter grootte van een olifant dat door het oude Amerika zwierf naast de sabeltandkat en de wolharige mammoet.

Ergens tijdens zijn leven, de luiaard strompelde een labyrint-grottensysteem binnen en dwaalde totdat hij de ondergrondse put tegenkwam die tegenwoordig bekend staat als Hoyo Negro, of 'Zwart Gat'. Blind in de duisternis, de luiaard deed een fatale stap over de rand van de put en stortte bijna 30 voet naar beneden. De impact zou het onmiddellijk hebben gedood.

Tegenwoordig, Hoyo Negro is een morbide schatkamer voor paleontologen:een verzameling gedeeltelijk gefossiliseerde, Skeletten uit de ijstijd van sabeltandkatten, verschillende soorten grondluiaards, een uitgestorven soort beer en Naia, een jonge vrouw die leefde en stierf rond 13, 000 jaar geleden. Dominique Rissolo, een onderzoekswetenschapper en archeoloog bij het Qualcomm Institute (QI) van UC San Diego, en collega's hebben de afgelopen acht jaar hun botten bestudeerd om meer te weten te komen over de geschiedenis van de regio.

"De overvloed, diversiteit, en integriteit van laat-Pleistocene fossielen van Hoyo Negro geven ons een unieke kans om het dieren- en plantenleven op het schiereiland Yucatán aan het einde van de laatste ijstijd te reconstrueren, ' zei Rissolo.

In november 2019, een groep onderzoekers, waaronder Rissolo en een grotduikteam onder leiding van Alberto Nava, gingen op pad om het bekken van de gigantische grondluiaard te herstellen door middel van een zorgvuldig geplande expeditie. De stijgende zeespiegel had het grottenstelsel aan het einde van de laatste ijstijd overstroomd, waardoor het ophalen van het bekken voor iedereen onmogelijk is, behalve voor de meest ervaren duikers. In de loop van de expeditie, het team zou over internationale lijnen moeten werken en talenten in paleontologie moeten verenigen, 3D-modellering, engineering en virtual reality om dit fragment uit de geschiedenis veilig aan het licht te brengen.

Nieuwe ontdekking (en een uitdaging) voor de wetenschap

Grotduikers ontdekten de overblijfselen van de gigantische grondluiaard tijdens de eerste duiken in Hoyo Negro in 2007. Onder leiding van Mexico's Nationaal Instituut voor Antropologie en Geschiedenis (INAH) en de deskundige begeleiding van James Chatters en Blaine Schubert, paleontologen gespecialiseerd in soorten uit de late ijstijd, duikers verwijderden alle botten van de luiaard, behalve een paar wervels, een arm en zijn bekken. Met de botten in de hand, onderzoekers deden een geweldige ontdekking:de luiaard was een lid van een geheel nieuwe soort.

"Voor een nieuwe soort, het is best goed om zoveel [van het skelet] te hebben, "zei Chatters. "Het behoud is absoluut ongelooflijk."

Wetenschappers noemden de gigantische grondluiaard Nohochichak xibalbahkah, Maya voor "De grote klauw die in de onderwereld woont." In leven, het zou op zijn achterpoten op zes tot zeven voet hebben gestaan ​​en naar schatting 2 hebben gewogen, 000 pond. Zijn bekken was het laatste grote bot dat ontbrak in zijn skelet en een belangrijk onderdeel bij het reconstrueren van zijn gelijkenis.

Rissolo en collega's begonnen zich een jaar van tevoren voor te bereiden op de inspanning om het bekken op te halen. Door gebruik te maken van QI's hoge resolutie, walk-in virtual reality-faciliteit, de Zonnegrot, ze planden de route van de duikers door het grottenstelsel en naar Hoyo Negro. Vanaf het duikplatform de duikers zouden in bijna volledige duisternis afdalen in een smalle gang en 200 voet reizen naar de rand van de zwarte put. Het bekken lag 90 voet lager, ondersteboven en donkerder met de leeftijd.

De opmerkelijke grootte van het bot vormde een extra uitdaging. Het team zou een draagframe moeten ontwerpen dat stevig genoeg is om de lading te beschermen, maar niet zo omvangrijk dat het tegen de tunnelwanden zou schrapen. Met behulp van beelden die tijdens een eerdere duik zijn gemaakt, Chatters en ingenieurs bij het QI Prototyping Lab, QI Drone Lab en East Tennessee State University hebben het bekken opnieuw gemaakt als een 3D, digitaal model dat ze konden draaien en in detail bestuderen. Nutsvoorzieningen, ze konden zwakke plekken in het bot identificeren en een frame ontwerpen dat elk deel van het bekken zou wiegen.

Het ontwerp leek mee te vallen. Het grootste deel van het team was al vertrokken naar Yucatán om de camping voor te bereiden en de logistiek te regelen. Het enige dat overbleef, was dat het technische team thuis hun ontwerp afmaakte, 3D-print de lijst en stuur hem op.

Vervolgens, dagen voor de duik, onderzoekers moesten afzien van hun plan. Het frame dat ze hadden ontworpen was te duur om te produceren, en de afmetingen maakten het onmogelijk voor hun 3D-printer om te verwerken.

In een uitbarsting van inspiratie, Brett Butler, een ingenieur bij het QI Prototyping Lab, wendde zich tot een lokale surfplankvormer met een achtergrond in de industrie. Het technische team had een materiaal nodig dat gemakkelijk onder water te manoeuvreren is en glasvezel, een materiaal dat wordt gebruikt om surfplanken te bouwen, passen bij de beschrijving. Butler vertelde de surfplankvormer wat hij in gedachten had.

"Natuurlijk, hij dacht dat ik gek was, "zei Butler. "Wie zou iemand bellen en hen vragen te helpen bij het bouwen van een aangepaste wieg voor een 40, 000 jaar oud gigantisch grondluiaardbekken binnen een week?"

Gelukkig, de surfplankvormer was het daarmee eens. Terwijl hij een wieg voor het bekken van de luiaard maakte van glasvezel, Butler en de andere ingenieurs creëerden ondersteunende materialen die het bekken zouden beschermen terwijl het door duikers werd opgetild vanaf een diepte van 140 voet onder zeeniveau. 30 voet omhoog gehesen en uit de ingang van de grot, en over junglewegen gereden.

Ze waren net op tijd klaar. Op 11 november, 2019, Butler vloog naar Mexico om de bekkenwieg af te leveren aan het team dat wachtte in de jungle van Yucatán. Kort daarna, Rissolo, Butler en hun collega's gingen zitten om te kijken hoe duikers hun duikuitrusting vastmaakten, controleerden hun gesloten circuit rebreathers, en brachten hun uitvinding naar de grot.

Geschiedenis, weer in elkaar gezet

Het team wachtte vier uur op de duikers om terug te keren. Emoties tijdens het wachten waren gemengd; Chatters, die acht jaar ervaring had met het winnen van fossielen uit Hoyo Negro, zei dat hij er zeker van was dat de duikers een betrouwbare routine hadden. Anderen waren minder optimistisch.

Toen de duikers weer onder het duikplatform verschenen voor een veiligheidsstop, bekken op sleeptouw, het hele kamp vierde feest. Teamleden lagen om de beurt op het platform met hun gezicht in het water, door een duikmasker turen naar het fossiel waar ze al maanden van gedroomd hadden.

"Het gigantische bekken van de grondluiaard is het grootste fossiel dat ooit is teruggevonden van Hoyo Negro en het onderwatergedeelte van het herstel verliep precies zoals gepland en geoefend. Het was een fantastische manier om een ​​lange dag in de jungle af te sluiten, ' zei Butler.

Het team gebruikte hun geconstrueerde wieg om het bekken te verbinden met een lijn-en-katrolsysteem en hees het 10 voet van het duikplatform door de opening van de grot. Een laatste gejuich luidde de terugkeer van het fossiel naar de bovengrondse wereld in, en een succes voor de samenwerking tussen paleontologie en techniek.

Na duizenden jaren onder water verweerd te hebben, het bekken rust nu in Mexico's Nationaal Museum voor Antropologie. De informatie die uit het fossiel wordt gehaald, zal bijdragen aan INAH's grotere missie van documenteren, het bestuderen en bewaren van de paleontologische geschiedenis van Mexico. Roberto Junco Sánchez, Onderdirecteur Onderwaterarcheologie bij INAH, zegt dat de volgende stap zal zijn om de resultaten met anderen te delen voor toekomstig onderzoek.

"Het is een unieke kans om nieuwe soorten te bestuderen, een hemel in termen van de Pleistoceen-fauna die door Yucatán zwierf, ' zei Junco Sánchez.