Eine neue Studie der University of Leicester hat vor über einer halben Milliarde Jahren einen Einblick in das Klima unseres Planeten gegeben.
Unter Verwendung der chemischen Analyse kleiner versteinerter Schalen in Kombination mit Klimamodellsimulationen fand das Wissenschaftlerteam der Universität Leicester (UK), des British Geological Survey (BGS; UK) und CEREGE (Frankreich) Beweise, die darauf hindeuten, dass frühe Tiere in einem Klima lebten und diversifizierten, das dem der Dinosaurier ähnlich war.,
Dieses Mal in der Erdgeschichte, bekannt als die kambrische Periode, begann vor 541 Millionen Jahren (mya) und dauerte 55,6 Millionen Jahre bis zum Beginn der ordovizischen Periode – 485,4 mya, und es ist aus dieser Zeit, als die meisten großen Tiergruppen zum ersten Mal im Fossilienbestand erscheinen. Dazu gehören die ersten Tiere, die Muscheln produzieren, von denen Proben in der Studie analysiert wurden.,
Bisher hatten Wissenschaftler nur ein Gefühl dafür, wie das kambrische Klima aufgrund der Gesteinsarten war, die zu dieser Zeit abgelagert wurden, und obwohl lange angenommen wurde, dass das Klima warm war, sind spezifische Details weitgehend unbekannt geblieben.
Die Meerestemperaturen, ein Schlüsselbestandteil der frühen kambrischen Meeresumwelt, sind den Wissenschaftlern aufgrund der erheblichen Zeitlücke in der Aufzeichnung des stabilen Sauerstoffisotops (δ18O) während dieser Zeit ein Rätsel geblieben, deren Analyse zur Bestimmung der Umgebungstemperatur des Zeitraums verwendet wird.,
In dieser Studie zeigte das Team jedoch, dass zuvor übersehene Quellen fossilen biogenen Phosphats diese Lücke schließen können. Unberührte Phosphatdüngemittel Mikrofossilien aus dem Comley Kalksteine, UK, ergeben eine robuste δ18O-Signatur, so dass für eine alternative Quelle der δ18O-Analyse.,
Thomas Hearing, Doktorand an der School of Geography, Geology and the Environment der Universität Leicester, erklärte: „Da Wissenschaftler die Meerestemperaturen vor einer halben Milliarde Jahren nicht direkt messen können, müssen sie Proxy-Daten verwenden-dies sind messbare Mengen, die vorhersehbar auf sich ändernde Klimavariablen wie Temperatur reagieren. In dieser Studie verwendeten wir Sauerstoffisotopenverhältnisse, ein häufig verwendetes Paläothermometer.,
“ Wir verwendeten dann Säure, um Fossilien mit einer Länge von etwa 1 mm aus Kalksteinblöcken aus Shropshire, Großbritannien, im Alter zwischen 515 und 510 Millionen Jahren zu extrahieren. Eine sorgfältige Untersuchung dieser winzigen Fossilien ergab, dass einige von ihnen eine außergewöhnlich gut erhaltene Schalenchemie aufweisen, die sich seit ihrem Wachstum auf dem kambrischen Meeresboden nicht geändert hat.“
Dr. Tom Harvey von der School of Geography, Geology and the Environment fügte hinzu: „Viele Meerestiere integrieren chemische Spuren von Meerwasser in ihre Schalen, während sie wachsen., Diese chemische Signatur geht oft im Laufe der geologischen Zeit verloren, daher ist es bemerkenswert, dass wir sie in so alten Fossilien identifizieren können.“
Brachiopod Fossilien in dieser Studie verwendet, durch ein Elektronenmikroskop betrachtet.
Analysen der Sauerstoffisotope dieser Fossilien deuteten auf sehr warme Temperaturen für Meere mit hoher Breite (~65 °S) hin, wahrscheinlich zwischen 20 °C und 25 °C. Um zu sehen, ob dies machbare Meerestemperaturen waren, führten die Wissenschaftler dann Klimamodellsimulationen für das frühe Kambrium durch., Die Klimamodellsimulationen deuten auch darauf hin, dass sich das Klima der Erde in einem „typischen“ Gewächshauszustand befand, wobei die Temperaturen den neueren und besser verstandenen Gewächshausintervallen in der Klimageschichte der Erde ähnelten, wie dem späten Mesozoikum und dem frühen Känozoikum.
Das Kambrium markierte eine tiefgreifende Veränderung des Lebens auf der Erde; Vor dem Kambrium waren die meisten lebenden Organismen insgesamt klein, einzellig und einfach., Komplexe, vielzellige Organismen wurden in den Millionen von Jahren unmittelbar vor dem Kambrium allmählich häufiger, aber erst in dieser Zeit wurden mineralisierte—daher leicht versteinerte-Organismen üblich. Die rasche Diversifizierung der Lebensformen im Kambrium, bekannt als Kambriumexplosion, brachte die ersten Vertreter aller modernen Tierphyla hervor.
Die Ergebnisse des Teams tragen dazu bei, unser Wissen über die frühen Tiere der Zeit und die Umgebung, in der sie lebten, zu erweitern.,
Thomas Hearing sagte: „Wir hoffen, dass dieser Ansatz von anderen Forschern genutzt werden kann, um ein klareres Bild von alten Klimazonen zu erhalten, in denen konventionelle Klimaschutzdaten nicht verfügbar sind.“
JK
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Trilobiten. Das erste Auftreten von Trilobiten im Fossilienbestand definiert die Basis des atdabanischen Stadiums der frühen kambrischen Periode (vor 521 Millionen Jahren) (Homotelus bromidensis) (Credit: Visuals Unlimited/naturepl.com)