Vazduh iz doba jure – iz zuba dinosaurusa naučnici rekonstruisali atome kiseonika iz praistorije

Rezultati pokazuju da su zubi dinosaurusa moćan alat za naučnike – ne samo za razumevanje sveta u kojem su dinosaurusi živeli, već i događaja koji su se dešavali, jer promene u nivou izotopa mogu ukazivati na pojave kao što su masivne vulkanske erupcije.

„Naši nalazi pružaju novi pravac u istraživanju koji omogućava direktno povezivanje kopnenih kičmenjaka i atmosfere koju su udisali“, rekao je paleontolog i geohemičar Tomas Titken sa Instituta za geonauke Univerziteta Johan Gutenberg u Majncu za Sajens alert.

„Čak i nakon 150 miliona godina, izotopski tragovi molekula kiseonika iz mezozoičke atmosfere, koji su dinosaurusi udisali, i dalje su sačuvani u gleđi fosilizovanih zuba i mogu nam otkriti nešto o sastavu drevne atmosfere i globalnoj fotosintetskoj biomasi“, objašnjava Titken.

Sve što unosimo u telo – od hrane, tečnosti, pa do samog vazduha – ostavlja hemijski otisak, uključujući i na našim kostima i zubima.

To važi za sve kičmenjake, uključujući i dinosauruse. Odnos atoma istog hemijskog elementa, ali različite mase (izotopa), može otkriti razne ekološke i klimatske varijacije tokom života organizma.

Jedan od takvih izotopa je kiseonik koji se vezuje za ugljen-dioksid. Posebno su Feng i njen tim tragali za izotopom zvanim kiseonik-17. Atmosferski procesi dovode do smanjene količine ovog izotopa u gasovitom kiseoniku koji organizmi udišu.

„Kičmenjaci koji dišu vazduh unose delić tog izotopskog odstupanja koji putem oksidativnog metabolizma ulazi u sastav mnogih tkiva, pa tako i zubne gleđi i opstaje milionima godina, što omogućava da na osnovu njega rekonstruišemo nivo ugljen-dioksida u prošlosti“, ističe Titken.

Istraživači su nedavno pokazali da izotopski odnosi kiseonika u zubnoj gleđi životinja koje danas žive tačno odražavaju nivo ugljen-dioksida u atmosferi. Sledeći logičan korak bio je da se proveri može li se to isto uraditi sa fosilima starim milionima godina.

„Zubi dinosaurusa bili su idealni uzorci za analizu jer smo očekivali velike trojne izotopske anomalije kiseonika, koje je moguće precizno izmeriti“, kaže Titken.

Koristeći prah sa gleđi koji je prethodno izuzet iz primeraka iz muzejskih kolekcija širom Evrope (u okviru drugih istraživanja o ishrani), Titken i njegove kolege zaključili su da je koncentracija ugljen-dioksida tokom mezozoika bila visoka – što je u skladu sa ranijim istraživanjima istorije Zemljine atmosfere.

Tako je, na primer, u poznom periodu jure nivo ugljen-dioksida iznosio oko 1.200 delova na milion, dok je u poznoj kredi bio oko 750 delova na milion. Za poređenje, današnja atmosfera sadrži oko 430 delova na milion i broj i dalje raste.

Tokom mezozoika, visoki nivoi ugljen-dioksida najverovatnije su bili posledica daleko intenzivnije vulkanske aktivnosti nego danas. Dva zuba, naročito, ukazuju na mogući skok te aktivnosti.

„Iznenađujuće visoke trojne izotopske anomalije zabeležene su kod jednog zuba tiranosaurusa reksa i jednog zauropoda (kaatedocus) u poređenju sa drugim dinosaurusima iz istog perioda“, rekao je Titken.

„One najverovatnije odražavaju skokove nivoa ugljen-dioksida u atmosferi u vreme kada su ovi pojedinci živeli, što je verovatno povezano sa emisijom ugljen-dioksida tokom velikih erupcija. Naša studija, stoga, pruža novi uvid u sastav mezozojske atmosfere i pokazuje da su nivoi ugljen-dioksida fluktuirali (do 160 odsto) u geološki kratkim vremenskim periodima“, navodi Titken.

Sada kada je tim pokazao da njihova metoda funkcioniše, planiraju da primene istu tehniku na zube iz perioda Velikog izumiranja – permsko-trijaske globalne katastrofe pre 252 miliona godina, koja je zbrisala ogromnu većinu životinjskih vrsta na Zemlji. Taj događaj je povezan sa razornim periodom vulkanske aktivnosti koji je Zemlju obavio u vulkansku izmaglicu tokom više miliona godina.

Rekonstrukcijom nivoa atmosferskog ugljen-dioksida iz tog perioda, istraživači se nadaju da će bolje razumeti kako je Veliko izumiranje uticalo na život na Zemlji.