Аннотация:
Исследовательская группа Китайского университета геонаук (Пекин) недавно обнаружила посредством неразрушающего химического анализа окаменелостей пингвинов с острова Сеймур недалеко от Антарктического полуострова, что эти древние скелеты, возраст которых составляет около 55 миллионов лет, не только сохраняют останки самих пингвинов, но и служат свидетельством перехода Антарктики от теплой и влажной среды к более холодному климату.
Пингвины — одни из самых знаковых животных Антарктиды. В ходе эволюции они полностью утратили способность летать, а их крылья постепенно превратились в ласты, пригодные для плавания. На острове Сеймур находится самая богатая и стратиграфически непрерывная летопись окаменелостей эоценовых пингвинов в мире, охватывающая важный этап эволюции антарктического климата: от относительно теплой и влажной среды в раннем эоцене до более прохладного климата в среднем и позднем эоцене.
Поскольку окаменелости чрезвычайно редки, исследователи использовали технологию рентгеновского флуоресцентного сканирования на микроплощадях для проведения неразрушающего картирования распределения элементов в образцах. Этот метод позволяет выявить пространственное распределение различных химических элементов на поверхности кости, что позволяет избежать повреждения окаменелости в процессе исследования.
Результаты показывают, что сигналы элементов титана, кремния и калия в окаменелостях пингвинов, сформировавшихся около 55 миллионов лет назад, то есть в эпоху раннего эоцена, значительно сильнее. Исследовательская группа объединила стратиграфические, седиментологические и палеоклиматические данные, чтобы прийти к заключению, что эти сигналы более высоких элементов соответствовали более интенсивному континентальному выветриванию и большему поступлению наземного материала в то время, отражая более активную циркуляцию материала в Антарктиде в условиях теплого и влажного климата. Напротив, сигналы этих элементов значительно слабее в окаменелостях из более поздних, более прохладных сред.
Исследователи отметили, что самым удивительным открытием стало значительное усиление сигналов титана, кремния и калия в образцах раннего эоцена. Эта особенность указывает на то, что в условиях теплого и влажного климата земное выветривание усилилось, и большое количество наземных материалов было перенесено в осадочную среду, что в конечном итоге повлияло на химический состав останков пингвинов.
Однако извлечь достоверную информацию об элементах из окаменелостей, существовавших десятки миллионов лет назад, непросто. Окаменелости костей пингвинов имеют неправильную форму поверхности и изогнутую структуру, что может привести к изменению расстояния между образцом и инструментом во время процесса сканирования, тем самым влияя на результаты обнаружения. Чтобы уменьшить этот эффект, команда поместила окаменелость как можно более горизонтально и сохранила расстояние между сканирующим зондом и поверхностью кости относительно постоянным.
Исследование также показало, что характер распределения элементов железа, марганца и серы в окаменелостях отражает изменения в химической среде окружающих морских отложений после захоронения останков пингвинов. То есть информация об элементах, сохраненная в костях, не только отслеживает, как инородные материалы проникли в окаменелости, но также выявляет различия между воздействиями земного выветривания, условиями отложения и раннедиагенетической средой.
Исследователи полагают, что химический состав ископаемых костей, как ожидается, станет важным источником дополнительной информации для реконструкции древних изменений окружающей среды, дополняя традиционные методы, такие как бурение морских отложений и анализ микрокаменелостей. Объединив неразрушающее химическое сканирование с геологическими данными, ученые смогут получить больше информации об окружающей среде из существующих коллекций окаменелостей, предоставляя новые способы реконструкции климата и экологических изменений в далеком прошлом Антарктиды.
Соответствующая исследовательская статья была опубликована в журнале "Ископаемые летописи" под названием "Эоценовые окаменелости пингвинов как архивы антарктического выветривания и изменения климата: выводы с помощью микрозонального рентгеновского флуоресцентного элемента" Картографирование».
Комментарии