Каким был климат времен Кембрийского взрыва?

Крошечные окаменелые раковины рассказывают о состоянии климата Земли 540 миллионов лет назад

0

Новое исследование, изучившее крошечные ископаемые раковины возрастом более полумиллиарда лет, подтверждает, что Кембрийский взрыв произошел во времена теплого климата.

Отчет о международном исследовании, проведенном под руководством ученых из Университета Лестера в Великобритании, опубликован в журнале Science Advances.

В начале кембрийского периода, около 540 миллионов лет назад произошел эволюционный взрыв. В тот период жизнь была представлена, в основном, прежде всего одноклеточными организмами, но внезапно и очень быстро возникла сложная жизнь.

Долгое время считалось, что это событие, названное «кембрийским взрывом», произошло во времена очень теплого климата, однако убедительных доказательств этой гипотезе недоставало.

«Поскольку ученые не могут непосредственно измерять температуру моря возрастом в полмиллиарда лет, им приходится использовать косвенные данные – измеряемые величины, которые реагируют предсказуемым образом на изменение климатических параметров, таких как температура», – объясняет Томас Херинг из Университета Лестера, главный автор новой статьи.

Чтобы вернуться в Кембрий, кольца деревьев использовать не удастся – деревья тогда еще не появились, а самые древние образцы льда, когда-либо обнаруженные, имеют возраст всего лишь несколько миллионов лет. Для работы с образцами чрезвычайно отдаленных временных масштабов используются количественные отношения изотопов кислорода.

Кислород-16 является основным изотопом кислорода на Земле. Но существуют и другие природные изотопы этого элемента, такие как немного более тяжелый кислород-18.

В зависимости от того, какой изотоп содержит вода, имеются небольшие различия в свойствах ее испарения и конденсации. Используя эти свойства воды в глобальном масштабе, мы можем получить полезную информацию о температурных режимах ранней Земли.

Морские животные непреднамеренно фиксируют эту информацию по мере своего роста путем включения изотопов кислорода из морской воды в биоминералы – кости или раковины.

Ископаемые древние беспозвоночные животные, называемые конодонтами, являются очень полезными для науки ископаемыми термометрами. Однако конодонты развились уже в позднем кембрии, оставляя сведения о температуре в начале этого периода загадкой.

В новом исследовании ученые смогли извлечь данные об изотопах кислорода из мельчайших ископаемых оболочек моллюсков называемых брахиоподами, обнаруженных в известняках Великобритании, имеющих возраст от 510 до 515 миллионов лет.

«Тщательное изучение этих крошечных окаменелостей показало, что некоторые из них имеют исключительно хорошо сохранившуюся химию раковины, которая не изменилась с тех пор, как они выросли на кембрийском морском дне», – говорит Херинг.

Соавтор работы Том Харви добавляет: «Такая химическая подпись часто теряется в течение длительного геологического времени, поэтому просто удивительно, что мы можем идентифицировать ее в таких древних окаменелостях».

Анализ соотношения изотопов кислорода в оболочках показал, что температура поверхности моря в высоких широтах была очень высокой, превышающей 20 градусов по Цельсию.

Исследователи также провели моделирование климатических моделей раннего кембрия, что дало определенные результаты. В совокупности данные изотопов и моделирование показали, что ранний кембрийский климат был типичным тепличным климатом, похожим на более поздние теплые периоды в позднем мезозойском и раннекайнозойском периодах, около 140-60 миллионов лет назад, когда динозавры бродили по Земле.

Исследование дает ученым более убедительную картину климата Земли в критический момент эволюции.

«Мы надеемся, что этот подход может быть использован другими исследователями для создания более четкой картины древних климатических условий там, где обычные данные недоступны», – заявил Херинг.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотитеПринятьПрочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: