أسنان القرش الأحفورية وفيرة ويمكن أن تاريخ الماضي بطريقة فريدة

يمكن استخدام نسب نظائر السترونتيوم في أسنان القرش الأحفورية لفهم أفضل لكيفية تطور البيئات الساحلية في العصور القديمة ، وفقًا لعملنا المنشور حديثًا.

بصفتنا علماء الحفريات في متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي ، نحن مهتمون بفهم بيئات فلوريدا القديمة.

كانت دراستنا واحدة من أوائل الرواسب الساحلية في فلوريدا باستخدام أسنان القرش الأحفوري وتقنية تنظر إلى الاختلافات في سترونتيوم المحيط. السترونتيوم هو عنصر كيميائي يحدث بشكل طبيعي في الصخور والتربة والماء.

تتغير قيم السترونتيوم المحيط مع مرور الوقت ، مما يجعل قياس مستويات العنصر الكيميائي نظامًا عالميًا فريدًا لتحديد عصر رواسب الصخور الرسوبية الساحلية المماثلة في جميع أنحاء العالم.

التغييرات في نسب نظير السترونتيوم لها أسباب متعددة. ترسب تآكل الأراضي السترونتيوم إلى المحيطات ، في حين تنتج الحياة البحرية المنتجة للكربونات وإطلاق السترونتيوم عند بناء هياكلها العظمية. يتم إصدار السترونتيوم أيضًا بواسطة فتحات التهوية العميقة.

اكتشف الجيوكيميائي دونالد ديبولو والعالم الجيولوجي ب. لين إنغرام الاختلافات في سترونتيوم المحيط من خلال فحص نسب نظائر السترونتيوم في الرواسب البحرية ، بما في ذلك الحفريات. توفر مستويات نظائر السترونتيوم في الرواسب البحرية “ختمًا زمنيًا” يرتبط بقيمة السترونتيوم لمياه البحر في ذلك الوقت.

سمحت تلك البيانات للعلماء برسم نسب نظائر السترونتيوم في مياه البحر مع مرور الوقت. يرتبط منحنى مياه البحر السترونتيوم العالمية هذا النطاق الزمني الجيولوجي. يستخدم العلماء المنحنى لإعادة بناء ماضي كيمياء المحيطات وظروف المناخ ، وكذلك عصر الرخويات وغيرها من الحفريات البحرية المنتجة للقذيفة.

لماذا يهم

المواعدة بشكل صحيح المواقع القديمة هي مفتاح فهم كيف تطورت الأرض ومخلوقاتها الحية مع مرور الوقت.

ولكن تاريخيا ، المواعدة السترونتيوم ، رغم موثوقي ، كان لها قيود.

على سبيل المثال ، يعمل بشكل أفضل في بيئات بحرية كاملة ويشهد استخدامه في المواقع الأحفورية على طول السواحل. ذلك لأن قيم السترونتيوم قد تتأثر بالرواسب الأراضي وأنهار المياه العذبة.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تخضع المواد المستخدمة في المواعدة السترونتيوم إلى تغيير كبير فيزيائي وكيميائي أثناء الحفاظ على الحفاظ على الكائنات الحية ذات مرة من الماضي. يمكن أن يؤثر أي تغيير كيميائي رئيسي على الأحفوري على قيمة السترونتيوم ويعطي تاريخًا غير دقيق.

توضح دراستنا أن أسنان القرش الأحفورية أكثر مقاومة لهذه الأنواع من التغييرات بسبب سطحها الشبيه بالمينا الخارجي.

بشكل ملحوظ ، أسنان القرش الأحفورية هي أيضا وفيرة بشكل لا يصدق. حكمت أسماك القرش محيطات الأرض لمدة 400 مليون عام ، وكل فرد ينمو ويسلق آلاف الأسنان في حياتهم.

كيف قمنا بعملنا

تعد مواقع Florida Fossil فريدة من نوعها من حيث أنها تمتلك بعضًا من أغنى الرواسب الأحفورية للأوقات المهمة في التاريخ الجيولوجي. يمكن أن تساعدنا هذه المواقع على فهم المناخات المتغيرة والنباتات ومستويات سطح البحر مع مرور الوقت.

يحتوي متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي على مجموعة من أكثر من 115000 من عينات أسنان القرش من فلوريدا وحدها.

للقيام بدراستنا ، اخترنا عينات أسنان القرش من موقعين أحفوريين مهمين في النيوجين في فلوريدا. كان النيوجين ، من 2.6 إلى 23.5 مليون سنة ، وقتًا كبيرًا في التنوع البيولوجي بسبب تغيير المناخات.

قمنا بتحليل السترونتيوم الموجود في عينات مسحوق تم جمعها عن طريق حلق طبقة رقيقة من أسطح الأسنان. ساعد عصر الأسنان في توضيح عمر المواقع الأحفورية حيث تم جمعها. مكنتنا هذه البيانات من معايرة وتفريق أعمار موقعنا ، Montbrook و Palmetto Fauna Bone Valley ، بنحو 600000 عام.

قبل دراستنا ، يمكن للعلماء تقدير عصر المواقع القائمة فقط على أحافير الثدييات. كان يعتقد أن المواقع هي نفس العمر. يوفر عملنا تاريخًا أكثر دقة.

تقدم هذه الأعمار رؤى جديدة حول ما حدث في المنطقة الجنوبية الشرقية من أمريكا الشمالية ، قبل حوالي 5 ملايين إلى 6 ملايين سنة. تتزامن معاييرنا العمرية المنقحة مع الأحداث العالمية ، بما في ذلك التقلبات الرئيسية على مستوى البحر والتبادل الحيوي الأمريكي العظيم-هجرة الثدييات الأراضي بين أمريكا الشمالية والجنوبية بعد تشكيل برزخ بنما قبل 4 ملايين إلى 5 ملايين سنة.

على سبيل المثال ، نظرًا لعدم وجود بعض أنواع الكسلان الأرضية في موقع Montbrook (5.85 مليون سنة) ولكن توجد في موقع Palmetto Fauna Bone Valley (5.22 مليون سنة) ، فإنه يشير إلى أن هجرة الكسلان الأرضية إلى أمريكا الشمالية حدثت بين هذين التاريخين.

موجز البحوث هو مختصرة عن العمل الأكاديمي المثير للاهتمام.

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: ستيفاني كيلينجسورث ، جامعة فلوريدا وبروس ج. ماكفادين ، جامعة فلوريدا

اقرأ المزيد:

يتلقى بروس ج. ماكفادين تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم.

لا تعمل Stephanie Killingsworth من أجل أو استشارة أو تملكها أو تتلقى تمويلًا من أي شركة أو مؤسسة ستستفيد من هذه المقالة ، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة تتجاوز تعيينها الأكاديمي.