Некоторые хорошие научные исследования, проведенные студентом Техасского университета в Остине, помогли переписать одну из самых ранних глав в истории эволюции планеты. Исследование, проведенное Школой наук о Земле Джексона при Университете Техаса, показало, что многоножка, считающаяся старейшим из известных наземных существ, дышащих воздухом, на самом деле примерно на 14 миллионов лет моложе, чем считалось ранее, и не может быть первоначальным наземным дышащим.
Статья была опубликована 28 июня в журнале PLOS ONE. Исследование сосредоточено на виде многоножек под названием Pneumodesmus newmani, которые, как считалось, дышали воздухом на твердой земле в конце силурийского периода около 428 миллионов лет назад. Все другие окаменелости животных, обнаруженные до этого времени, принадлежали животным, которые жили и дышали под водой.
Окаменелость многоножки была обнаружена палеонтологом-любителем в 2004 году в Абердиншире, Шотландия, и датирована путем тестирования спор растений в отложениях, найденных в этом районе, метод, который содержит значительную долю научной неопределенности по сравнению с методами радиометрического датирования., - говорит Элизабет Катлос, автор исследования и доцент кафедры геологических наук Школы Джексона.
«Возраст в 428 миллионов лет не был получен с помощью радиометрических методов, потому что никто не мог извлечь радиоактивные минералы из этих почв», - сказала она.
Катлос, который получил образцы почвы от соавтора Майкла Брукфилда из Массачусетского университета в Бостоне, поручил старшему специалисту школы Джексона Стефани Суарес, ведущему автору статьи, найти в отложениях цирконы размером с зерно, которые можно было бы датировать. в Лаборатории масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой лазерной абляции школы Джексона. Цирконы - это минералы, которые улавливают радиоактивные элементы внутри себя, когда они образуются, что может помочь ученым более точно определить возраст пород или отложений, в которых они обнаружены.
Образцы циркона были взяты из пластов древнего вулканического пепла прямо над и под тем местом, где был найден образец многоножки. Брукфилд, родом из Шотландии, сказал, что собирал образцы в этом районе с подросткового возраста и давно интересовался более точной датировкой отложений, в которых был обнаружен известный образец.
Эта работа была особенно сложной, потому что глиняный осадок, который Брукфилд отправил в школу Джексона, был рассыпан в пластиковых пакетах и отличался от твердой породы, которую Катлос привык изучать. Суарес, который познакомился с науками о земле в старшей школе в рамках информационно-просветительской программы GeoFORCE школы Джексона, сначала попробовал стандартный метод разделения тяжелых минералов, который включает дробление породы и использование бромоформа (органического растворителя) для выделения более тяжелых минералов.
«Когда я попыталась это сделать, пепел слипся, и цирконы не опустились на дно», - сказала она. «Это было очень грязно и неудачно».
Не испугавшись, Суарес просмотрел научную литературу в поисках идей и наткнулся на исследование 2014 года, проведенное Грегори Хоуком из Сиракузского университета, в котором впервые был предложен метод выделения неглинистых компонентов из богатого глиной материала путем создания и использования ультразвукового сепаратора глины.
«Я должен был проявить творческий подход», - сказал Суарес. «У нас в лаборатории есть очень маленький ультразвуковой аппарат, который мы используем для очистки тонких срезов. Я использовал его, контейнер Tupperware и немного перекиси водорода. Это сработало. Я был очень взволнован».
В конечном итоге Суарес смог собрать 74 циркона для анализа и датирования. Более 10 цирконов были моложе 428 миллионов лет назад, причем самому молодому из них было около 414 миллионов лет. Это помещает образец в совершенно другую геологическую эпоху, девонскую, классификацию, которая разрушает уникальность многоножки. Многие окаменелости наземно-дышащих организмов, в основном насекомых и членистоногих, были обнаружены в эту эпоху.
Катлос ожидает, что результаты вызовут недоумение, но она сказала, что красота опубликованных научных данных заключается в том, что другие могут повторить эксперимент. Горстка цирконов возрастом менее 428 миллионов лет определенно показывает, что образец Pneumodesmus newmani не был первым организмом на Земле, который дышал воздухом, находясь на суше.
"Это было не то," сказал Катлос. «Мы должны продолжать искать».