Ваздух из доба јуре – из зуба диносауруса научници реконструисали атоме кисеоника из праисторије

Резултати показују да су зуби диносауруса моћан алат за научнике – не само за разумевање света у којем су диносауруси живели, већ и догађаја који су се дешавали, јер промене у нивоу изотопа могу указивати на појаве као што су масивне вулканске ерупције.

„Наши налази пружају нови правац у истраживању који омогућава директно повезивање копнених кичмењака и атмосфере коју су удисали“, рекао је палеонтолог и геохемичар Томас Титкен са Института за геонауке Универзитета Јохан Гутенберг у Мајнцу за Сајенс алерт.

„Чак и након 150 милиона година, изотопски трагови молекула кисеоника из мезозоичке атмосфере, који су диносауруси удисали, и даље су сачувани у глеђи фосилизованих зуба и могу нам открити нешто о саставу древне атмосфере и глобалној фотосинтетској биомаси“, објашњава Титкен.

Све што уносимо у тело – од хране, течности, па до самог ваздуха – оставља хемијски отисак, укључујући и на нашим костима и зубима.

То важи за све кичмењаке, укључујући и диносаурусе. Однос атома истог хемијског елемента, али различите масе (изотопа), може открити разне еколошке и климатске варијације током живота организма.

Један од таквих изотопа је кисеоник који се везује за угљен-диоксид. Посебно су Фенг и њен тим трагали за изотопом званим кисеоник-17. Атмосферски процеси доводе до смањене количине овог изотопа у гасовитом кисеонику који организми удишу.

„Кичмењаци који дишу ваздух уносе делић тог изотопског одступања који путем оксидативног метаболизма улази у састав многих ткива, па тако и зубне глеђи и опстаје милионима година, што омогућава да на основу њега реконструишемо ниво угљен-диоксида у прошлости“, истиче Титкен.

Истраживачи су недавно показали да изотопски односи кисеоника у зубној глеђи животиња које данас живе тачно одражавају ниво угљен-диоксида у атмосфери. Следећи логичан корак био је да се провери може ли се то исто урадити са фосилима старим милионима година.

„Зуби диносауруса били су идеални узорци за анализу јер смо очекивали велике тројне изотопске аномалије кисеоника, које је могуће прецизно измерити“, каже Титкен.

Користећи прах са глеђи који је претходно изузет из примерака из музејских колекција широм Европе (у оквиру других истраживања о исхрани), Титкен и његове колеге закључили су да је концентрација угљен-диоксида током мезозоика била висока – што је у складу са ранијим истраживањима историје Земљине атмосфере.

Тако је, на пример, у позном периоду јуре ниво угљен-диоксида износио око 1.200 делова на милион, док је у позној креди био око 750 делова на милион. За поређење, данашња атмосфера садржи око 430 делова на милион и број и даље расте.

Током мезозоика, високи нивои угљен-диоксида највероватније су били последица далеко интензивније вулканске активности него данас. Два зуба, нарочито, указују на могући скок те активности.

„Изненађујуће високе тројне изотопске аномалије забележене су код једног зуба тираносауруса рекса и једног зауропода (kaatedocus) у поређењу са другим диносаурусима из истог периода“, рекао је Титкен.

„Оне највероватније одражавају скокове нивоа угљен-диоксида у атмосфери у време када су ови појединци живели, што је вероватно повезано са емисијом угљен-диоксида током великих ерупција. Наша студија, стога, пружа нови увид у састав мезозојске атмосфере и показује да су нивои угљен-диоксида флуктуирали (до 160 одсто) у геолошки кратким временским периодима“, наводи Титкен.

Сада када је тим показао да њихова метода функционише, планирају да примене исту технику на зубе из периода Великог изумирања – пермско-тријаске глобалне катастрофе пре 252 милиона година, која је збрисала огромну већину животињских врста на Земљи. Тај догађај је повезан са разорним периодом вулканске активности који је Земљу обавио у вулканску измаглицу током више милиона година.

Реконструкцијом нивоа атмосферског угљен-диоксида из тог периода, истраживачи се надају да ће боље разумети како је Велико изумирање утицало на живот на Земљи.