Novi uvid o povijesti kasne krede kroz analizu fosila drevnog školjkaša; istraživanje

Pažljivo prebrojavanje dnevnih prstenova rasta pokazalo je godišnje intervale od 372 dana. To nije iznenađujuće jer znanstvenici već znaju da su dani u prošlosti bili kraći. Međutim, ovo je dosad najpreciznije mjerenje kada je u pitanju razdoblje kasne krede.

AUTOR: Science Daily
OBJAVLJENO: 11.03.20 u 17:37
https://bit.ly/33bSp7y
Zemlja se prije sedamdesetak milijuna godina okretala brže nego danas, 372 puta godišnje u odnosu na današnjih 365 puta, kažu znanstvenici koji su proučavali fosile školjki iz razdoblja kasne krede. To znači da je dan tada trajao otprilike 23 i pol sata.

Drevni mekušac, iz izumrle i vrlo raznolike skupine poznate kao rudisti, rastao je brzo, svakodnevno razvijajući nove prstene rasta. Znanstvenici su u novom istraživanju koristili lasere da bi uzorkovali minutni razvoj školjki i omogućili točnije prebrojavanje prstenova rasta u odnosu na analizu pomoću mikroskopa.

Prstenovi rasta omogućili su istraživačima da odrede broj dana u godini i preciznije izračunaju duljinu dana prije 70 milijuna godina. Nova mjerenja daju informacije i o tome na kojoj se udaljenosti od Zemlje nalazio Mjesec tijekom 4,5 milijarde godina gravitacijskog plesa sa Zemljom.

Istraživanje je također dalo dokaze da su mekušci imali fotosintetske simbionte koji su možda potaknuli nastanak grebenja na razini modernih koralja.

Visoka rezolucija u kombinaciji s brzom stopom rasta drevnih školjkaša otkrila je dosad nepoznate detalje o načinu života te životinje i uvjetima vode u kojima je rasla, piše Science Daily.

"Imamo oko četiri do pet točaka podataka za svaki dan. To je nešto što gotovo nikad nemate priliku vidjeti u geološkoj povijesti. Tako možemo detaljno promatrati dan prije 70 milijuna godina, što je zapanjujuće", rekao je Niels de Winter, analitički geokemičar sa Sveučilišta Vrije u Belgiji i glavni autor istraživanja.

Klimatske rekonstrukcije davne prošlosti obično opisuju dugoročne promjene koje se događaju na skali od nekoliko desetaka tisuća godina. Istraživanja poput ovog daju uvid u promjene u vremenskom tijeku živih bića i mogu premostiti jaz između klimatskih i vremenskih modela.

Kemijska analiza školjke pokazuje da su temperature oceana u kasnoj kredi bile više nego što se prije mislilo, a dostizale bi 40°C ljeti i preko 30°C zimi. Ljetne visoke temperature vjerojatno su se približile fiziološkim granicama za mekušce, objašnjava de Winter.

"Visoka pouzdanost ovog skupa podataka omogućila je autorima da izvuku dva posebno zanimljiva zaključka koja pomažu u poboljšanju našeg shvaćanja astronomske kronologije i paleobiologije rudista tijekom krede", rekao je Peter Skelton, umirovljeni predavač paleobiologije s Otvorenog učilišta u Engleskoj i stručnjak za rudiste, koji nije sudjelovao u istraživanju.

Znanstvenici su u novom istraživanju analizirali primjerak školjke koji je živio više od devet godina na plitkom morskom dnu u tropima – na mjestu koje je sada, 70 milijuna godina kasnije, suho tlo u planinama Omana.

Mekušci Torreites sanchezi rasli su u gustim grebenima, poput modernih ostriga. Uspijevali su u vodi koja je bila nekoliko stupnjeva toplija od današnjih oceana.

U kasnoj kredi ovakve školjke dominirale su u stvaranju grebenja u tropskim vodama širom svijeta, ispunjavajući ulogu koju danas imaju koralji. Nestale su u istom događaju koji je ubio dinosaure prije 66 milijuna godina.

"Rudisti su zaista posebni školjkaši. Danas nemamo ništa slično", kaže de Winter. "Oni su bili sastavnica grebena širom svijeta, pogotovo u kasnoj kredi. Dakle, njihova uloga u ekosustavu zaista je bila poput one koju danas igraju koralji".

Nova metoda podrazumijevala je fokusiranje lasera na male komadiće školjke, praveći rupe promjera 10 mikrometara. Tragovi elemenata u tim sićušnim uzorcima otkrivaju podatke o temperaturi i kemiji vode u trenutku nastanka školjke. Analiza je omogućila precizna mjerenja širine i broja dnevnih prstenova rasta, ali i sezonskih uzoraka. Znanstvenici su koristili sezonske varijacije fosilizirane ljudske kako bi identificirali godine.

Istraživanje je otkrilo da se sastav školjke više mijenjao tijekom dana nego tijekom sezona. Visoka razlučivost dnevnih slojeva pokazuje da je školjka brže rasla tijekom dana nego tijekom noći.

"Ova školjka je mnogo ovisila o ovom dnevnom ciklusu, što ukazuje na to da je imala fotosimbionte", objašnjava de Winter. "Na školjci se vidi dnevno-noćni ritam svjetlosti".

Ovaj rezultat ukazuje na to da je dnevno svjetlo bilo važnije za život drevnog mekušca nego što bi se moglo očekivati ako se hranio prvenstveno filtriranjem hrane iz vode, kako to čine suvremene školjke i kamenice, kažu autori. De Winter je rekao da su mekušci vjerojatno bili povezani s bliskom simbiotskom vrstom koja se hranila sunčevom svjetlošću, poput današnjih golemih školjkača koje žive u simbiozi s algama.

"Svi dosad objavljeni argumenti za fotosimbiozu kod rudista su u suštini bili spekulativni, utemeljeni samo na sugestivnim morfološkim osobinama, u nekim slučajevima su se pokazali i pogrešni. Ovo je prvi rad koji daje uvjerljive dokaze za ovu hipotezu", rekao je Skelton i upozorio da se zaključak novog istraživanja odnosi isključivo za Torreite i da se ne može generalizirati na druge rudiste.

Pažljivo prebrojavanje dnevnih slojeva pokazalo je godišnje intervale od 372 dana. To nije iznenađujuće jer znanstvenici već znaju da su dani u prošlosti bili kraći. Međutim, ovo je dosad najpreciznije mjerenje kada je u pitanju razdoblje kasne krede i ima zanimljivu primjenu u razvoju modela za evoluciju sustava Zemlja-Mjesec.

Trajanje godine kroz Zemljinu povijest je bilo konstantno jer se Zemljina orbita oko Sunca ne mijenja. Međutim, broj dana u godini s vremenom se smanjuje jer dani postaju sve duži. Trajanje dana neprestano raste jer trenje iz plima, koje uzrokuje Mjesečeva gravitacija, usporava rotaciju Zemlje.

To dovodi do udaljavanja Mjeseca od Zemlje za 3.82 cm godišnje. Precizna laserska mjerenja udaljenosti Mjeseca od Zemlje pokazala su tu sve veću udaljenost nakon što je Apollo program ostavio korisne reflektore na površini Mjeseca.

No, znanstvenici su zaključili da se Mjesec nije mogao tom brzinom povlačiti tijekom cijele svoje povijesti, jer projekcije tog kretanja unatrag postavljaju Mjesec unutar Zemlje prije svega 1,4 milijarde godina. Znanstvenici imaju i druge dokaze da je Mjesec s nama puno duže od toga, nastavši najvjerojatnije uslijed velikog sudara u ranoj povijesti Zemlje prije otprilike 4,5 milijarde godina. Dakle, brzina povlačenja Mjeseca se s vremenom mijenjala, a informacije iz prošlosti, poput godine u životu jedne drevne školjke, pomažu znanstvenicima u rekonstrukciji te povijesti i modela nastanka Mjeseca.

Budući da je 70 milijuna godina relativno kratko razdoblje u povijesti Mjeseca, de Winter i kolege nadaju se da će svoju metodu moći uspješno primijeniti i na starije fosile i otkriti nešto više o danima iz još ranije povijesti.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Paleoceanography and Paleoclimatology.


Prevela: Ružica Ereš