Wydobyli powietrze, sprzed milionów lat. Z zębów dinozaurów

Jak to możliwe? Przecież powietrze nie zachowało się chyba w ich skamieniałych ciałach. Ono nie, ale na podstawie budowy i struktury zębów można bardzo wiele o tym powietrzu powiedzieć np. odtworzyć jego skład. A stąd już prosta droga do ustalenia, czym dinozaury oddychały i czy aby to nie przyczyniło się do ich wymarcia.

O odkryciu donosi "Proceedings of the National Academy of Sciences". Pracował nad nim zespół pod kierownictwem geochemika Dingsu Fenga z Uniwersytetu Georga Augusta w Getyndze w Niemczech. W opracowaniu badań czytamy, że "Paleoklimat jest ściśle powiązany z poziomem dwutlenku węgla w atmosferze. Ustalenie tego poziomu w powietrzu sprzed milionów lat jest jednak trudne. Na szczęście możliwe. Kręgowce włączają izotopy wdychanego tlenu do swoich twardych tkanek takich jak kości. Skamieniałe szkliwo zębów może zatem służyć jako solidna kapsuła czasu dla ustalenia dawnych składów izotopowych tlenu w powietrzu".

Wymaga to jednak starannych badań nad szkliwem zębowym i oczywiście dobrze zachowanych zębów. Szkliwo jest wyjątkowo twarde, dobrze się zachowuje i zęby są jednymi z najczęstszych znalezisk paleontologicznych sprzed milionów lat.

Thomas Tütken z Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Moguncji w Niemczech w wywiadzie dla Science Alert podkreśla, że ta metoda analizy mezozoicznego życia to przełom, bowiem pozwala nie tylko odtworzyć skład dawnej atmosfery, ale i powiązać go z życiem ówczesnych organizmów lądowych. A to związki bezpośrednie. Możemy się teraz mniej domyślać, a więcej dowiedzieć. "Nawet po 150 milionach lat izotopowe ślady cząsteczek tlenu z atmosfery mezozoicznej, które wdychał dinozaur, nadal zachowały się w skamieniałym szkliwie zębów" - podkreśla niemiecki naukowiec.

Więcej, nie tylko powietrze, którym oddychamy my czy oddychały dinozaury, ale także wszystko, co dostaje się do naszych organizmów np. pokarm, płyny, zanieczyszczenia odkładają się w strukturze tkanek twardych np. szkliwie zębów. To kapitalny materiał badawczy.

Ważny jest zwłaszcza izotop tlenu znany jako tlen-17. Wzrost stężenia dwutlenku węgla kluczowego dla zmian klimatycznych powoduje bowiem spadek tego konkretnego izotopu tlenowego, co widać w szczątkach nawet skamieniałych. Taka anomalia tlenowa może dzięki temu przetrwać miliony lat jako bardzo namacalny dowód tego, czym oddychało zwierzę sprzed nawet 150 milionów lat.

Analiza zębów mezozoicznych zwierząt i porównanie ich do zębów zwierząt obecnych pozwoliła dość precyzyjnie ustalić, że poziom dwutlenku węgla w erze mezozoicznej był wysoki, wyższy niż obecnie. Na przykład w późnej jurze poziom dwutlenku węgla wynosił około 1200 części na milion, a w późnej kredzie - około 750 części na milion. Dzisiaj nawet przy dużych zmianach klimatycznych nie osiągamy tego poziomu.

Efekt cieplarniany był zatem obecny w erze mezozoicznej, a powstawał w wyniku znacznie wyższej aktywności wulkanicznej niż obecnie. Dwa zęby dinozaurów badane przez naukowców wyraźnie wskazują na bardzo gwałtowny wzrost aktywności wulkanów za życia tych zwierząt.

Kolejny krok badań to przyjrzenie się zębom zwierząt w czasie wielkich wymierań i to niekoniecznie tego na koniec kredy, ale wcześniejszych w triasie i permie. Jeżeli uda się odtworzyć izotopy zwarte w zębach zwierząt sprzed ponad 200 milionów lat, możemy się sporo dowiedzieć na temat tego, co się wtedy stało.