Зъбите на динозаврите вече не са само реликви от праисторията. Учените откриват, че те съдържат неизползвана информация за климата на Земята в далечното минало, разкривайки, че нивата на въглероден диоксид (CO₂) в атмосферата по времето на динозаврите са били много по-високи от днешните.
Откритията предлагат нов инструмент за реконструкция на климата на Земята с помощта на наземни фосили и могат да променят разбиранията ни за това как са процъфтявали праисторическите екосистеми.
Изследователски екип от университетите в Гьотинген, Майнц и Бохум анализира кислородните изотопи, заключени в емайла на вкаменени зъби на динозаври.
Тези зъби, събрани от Северна Америка, Африка и Европа, датират от късната юра и късната креда.
Тъй като емайлът е един от най-стабилните биологични материали, той запазва микроскопични следи от кислорода, който динозаврите са вдишвали някога. Този кислород носи отпечатъка на околната атмосфера и фотосинтетичната активност от онова време.
Зъбите разкриват климата на праисторията
Учените са използвали нов метод, който едновременно измерва съотношенията на всички три естествено срещащи се кислородни изотопа: кислород-16, кислород-17 и кислород-18.
Този подход им позволява да възстановят древните нива на CO₂ с по-голяма точност от всякога и да оценят глобалната продуктивност на растенията – колко органичен материал е произвела растителността чрез фотосинтеза.
Техните открития показват, че през късната юра, преди около 150 милиона години, концентрациите на CO₂ в атмосферата са били приблизително четири пъти по-високи от прединдустриалните нива.
През късната креда, между 73 и 66 милиона години назад, нивата на CO₂ са били около три пъти по-високи.
За сравнение, днешното ниво на CO₂ е около 430 части на милион, докато нивата през юрския период са били около 1200 ppm.
„Тези зъби са записали климата отпреди повече от 150 милиона години“, казва д-р Динсу Фенг от Университета в Гьотинген, водещ автор на проучването. „Най-накрая разбираме посланието. Нашият метод ни дава напълно нова представа за миналото на Земята.“
Данните за изотопите сочат и друго важно откритие: глобалната първична продукция по времето на динозаврите е била около два пъти по-голяма от днешната.
Гъстата растителност вероятно е изиграла роля в оформянето на високодинамични екосистеми, които да поддържат огромните тревопасни животни и сложните хранителни вериги, които са последвали.
„Информацията, получена чрез нашето проучване на глобалната първична продукция, предоставя важни доказателства както за морските, така и за сухоземните хранителни вериги“, казва съавторът професор Ева М. Грибелер от Института за организмична и молекулярна еволюция в JGU. „Тези познания биха били трудни за получаване по друг начин.“
Вулканични следи в емайла
Някои зъби, включително тези на Тиранозавър рекс и зауропода Kaatedocus siberi, показват необичайни изотопни характеристики.
Те може да отразяват резки скокове на CO₂, причинени от масивни вулканични изригвания, като тези, които са формирали Деканските трапове в днешна Индия към края на креда.
Досега повечето проучвания на древните климатични условия се основават на морски седименти или почвени карбонати, които предлагат само косвени данни и често са несигурни.
Този нов метод е първият, който използва фосилни доказателства от сухоземни гръбначни животни, което го прави мощно допълнение към инструментариума на палеоклиматолозите.
Професор Томас Тюткен, съавтор и палеонтолог в JGU, подчертава по-широките приложения на тази техника.
„Анализът на трите кислородни изотопа в зъбния емайл ни позволява да измерим и пропорциите на кислорода, усвоен чрез дишания въздух и питейна вода“, казва той. „Това ни дава по-добро разбиране за физиологията и палеобиологията на динозаврите и може да се приложи и към други изчезнали видове гръбначни животни.“
Изследването е подкрепено от Германската фондация за научни изследвания и консорциума VeWa, финансиран от LOEWE, към Министерството на науката, изследователската дейност, изкуствата и културата на Хесен.
Това, което започва като търсене в челюстите на гигантите, се превърна в ключ, който разкрива историята на атмосферата на Земята – един фосилизиран зъб по един.
Резултатите от изследването са публикувани в списанието PNAS.
Източник: InterestingEngineering
