en ny studie ledd av University of Leicester har gett en inblick i vår planets klimat över en halv miljard år sedan.
med hjälp av kemisk analys av små fossiliserade skal, kombinerat med klimatmodellsimuleringar, fann forskargruppen från University of Leicester (UK), British Geological Survey (BGS; UK) och CEREGE (Frankrike) bevis som tyder på att tidiga djur levde och diversifierades inom ett klimat som liknar det där dinosaurierna bodde.,
den här gången i jordens historia, känd som kambriska perioden, började 541 miljoner år sedan (mya) och varade 55,6 miljoner år fram till början av Ordovikiska perioden – 485,4 mya, och det är från den här tiden när de flesta av de stora djurgrupperna först visas i fossila rekordet. Dessa inkluderar de första djuren som producerar skal, varav prover analyserades i studien.,
hittills har forskare bara haft en känsla av hur det kambriska klimatet var på grund av de typer av sten som deponerades vid denna tidpunkt och medan det länge har hypotesen att klimatet var varmt, har specifika detaljer i stor utsträckning varit okända.
havstemperaturer, en nyckelkomponent i den tidiga kambriska marina miljön, har förblivit ett mysterium för forskare på grund av det stora tidsgapet i den stabila syreisotopen (δ18O) rekord under denna tid, vars analys används för att bestämma miljötemperaturen för tidsperioden.,
men i denna studie visade laget att tidigare förbisedda källor till fossilt biogent fosfat har potential att fylla detta gap. Orörda fosfatiska mikrofossiler från Comley-kalkstenarna, Storbritannien, ger en robust δ18O-signatur, vilket möjliggör en alternativ källa till δ18O-analys.,
Thomas Hearing, en doktorand från University of Leicesters School of Geography, geologi och miljö, förklarade: ”eftersom forskare inte direkt kan mäta havstemperaturer från en halv miljard år sedan måste de använda proxydata – det här är mätbara kvantiteter som svarar på ett förutsägbart sätt för att ändra klimatvariabler som temperatur. I denna studie använde vi syreisotopförhållanden, vilket är en vanlig palaeothermometer.,
”vi använde sedan syra för att extrahera fossil ca 1mm lång från block av kalksten från Shropshire, Storbritannien, daterad till mellan 515 – 510 miljoner år gammal. Noggrann undersökning av dessa små fossiler visade att vissa av dem har exceptionellt välbevarad skalkemi som inte har förändrats sedan de växte på kambriska havsbotten.”
Dr Tom Harvey, från skolan för geografi, geologi och miljö, tillade: ”många marina djur införlivar kemiska spår av havsvatten i sina skal när de växer., Den kemiska signaturen går ofta förlorad över geologisk tid, så det är anmärkningsvärt att vi kan identifiera den i sådana gamla fossiler.”
brachiopod fossil som används i denna studie, ses genom ett elektronmikroskop.
analyser av syreisotoper av dessa fossil föreslog mycket varma temperaturer för hög latitud hav (~65 ° S), förmodligen mellan 20 °C till 25 °C. För att se om dessa var genomförbara havstemperaturer, forskarna sedan sprang klimatmodell simuleringar för den tidiga kambriska., Klimatmodellsimuleringarna tyder också på att jordens klimat var i ett ”typiskt” växthus, med temperaturer som liknar nyare och bättre förstådda växthusintervaller i jordens klimathistoria, som de sena mesozoiska och tidiga cenozoiska epokerna.
Kambrien markerade en djupgående förändring i livet på jorden; före Kambrien var majoriteten av levande organismer på det hela taget små, encelliga och enkla., Komplexa, multicellulära organismer blev gradvis vanligare under de miljontals år som omedelbart föregick Kambrien, men det var inte förrän denna period som mineraliserade—därmed lättfossiliserade—organismer blev vanliga. Den snabba diversifieringen av livsformer i Kambrien, känd som kambriska explosionen, producerade de första företrädarna för alla moderna djurfyla.
lagets resultat bidrar till att utöka vår kunskap om de tidiga djuren i perioden och miljön där de bodde.,
Thomas Hearing sa: ”Vi hoppas att detta tillvägagångssätt kan användas av andra forskare för att bygga upp en tydligare bild av gamla klimat där konventionella klimatproxydata inte finns tillgängliga.”
JK
artikelkälla
utvald bild
Trilobiter. Det första utseendet av trilobiter i det fossila rekordet definierar basen av Atdabanian-scenen i den tidiga kambriska perioden (521 miljoner år sedan),(Homotelus bromidensis) (kredit: Visuals Unlimited/naturepl.com)