Одним из самых захватывающих открытий, которые могут сделать палеонтологи, является установление причинно-следственной связи между вымиранием древних существ и условиями окружающей среды, которые привели к этому вымиранию. Группа ученых и студентов из Университета Род-Айленда приближается к раскрытию того, как вымерла группа животных позднего триаса, благодаря точному датированию окаменелостей в Национальном парке Петрифайд-Форест в Аризоне.
URI Профессор Дэвид Фастовский, сделавший важные открытия о вымирании динозавров между меловым и третичным периодами 66 миллионов лет назад, возглавляет группу исследователей, работающих над тем, чтобы понять, что вызвало вымирание ближайших родственников динозавров. Самые ранние динозавры Северной Америки около 215 миллионов лет назад.
«Реконструировать вымирание чрезвычайно сложно, - сказал он, - но в Петрифайд Форест у нас есть самые датированные древние речные отложения в мире, которые позволяют нам задать очень точные вопросы об этом вымирании - в частности, оно было постепенным или катастрофическим. Это мог быть один из чрезвычайно редких случаев в древних записях, когда это действительно можно было определить количественно, используя прямые доказательства».
Если исследователи определят, что все животные вымерли примерно в одно и то же время, а не постепенно в течение длительного периода, они, возможно, смогут связать вымирание животных с катастрофическим ударом астероида, оставившего после себя Кратер шириной 50 миль в Квебеке, удар, который, по мнению некоторых ученых, был причиной вымирания в то время.
Фастовский изучает окаменелости в Петрифайд Форест с 1991 года. Он сказал, что камни там указывают на явный «фаунистический круговорот», когда один набор организмов исчезал, а другой набор организмов появлялся.
«Вопрос в том, можем ли мы датировать этот фаунистический оборот и насколько точно», - сказал он.
Используя то, что он назвал «высокоточным уран-свинцовым датированием», разработанное исследователями из Массачусетского технологического института и примененное геологами URI в национальном парке Петрифайд-Форест, Фастовский надеется, что его команда получит некоторые ответы к конец следующего года.
Для достижения этой цели Фастовский привлек Гавино Пуджиони, доцента статистики URI, который использует сложный статистический анализ, чтобы определить, вымерли ли все древние животные одновременно, чего можно было бы ожидать от катастрофического события.
«Процессы, которые мы изучаем, происходили на протяжении тысячелетий», - сказал Пуджиони. «Мы пытаемся извлечь очень слабый сигнал из этого небольшого набора данных. Но есть статистические методы, которые могут помочь нам определить, что мы наблюдаем. Мы пытаемся расширить и раздвинуть границы."
«Это беспрецедентный уровень количественной точности, применяемый к событию вымирания», - добавил Фастовский.
Чтобы заполнить пробелы в существующих данных, аспирант URI Рейли Хейс и Аманда Беднарик потратили три месяца прошлым летом на поиск точных мест, где за последнее столетие в Окаменелом лесу было собрано более 100 окаменелостей. Это было непросто.
«Речные системы, такие как в Окаменелом лесу, разрываются, когда накапливаются отложения», - объяснил Хейс. «Таким образом, вы обнаружите много разрывов между слоями горных пород. Но у нас уже были даты в модели того, как определенные слои вписываются в более крупную последовательность в парке.."
Даты в модели были впервые собраны предыдущим поколением исследователей URI, и они проходят через всю толщу породы, обнаженной в парке, которую Фастовский и его коллеги из Массачусетского технологического института прозвали «хребтом».
Прошлым летом Хейс и Беднарик еженедельно преодолевали много миль и нашли 51 участок вокруг парка, где они могли связать ранее собранные окаменелости с породами известного возраста.
Мы переместили все эти местонахождения окаменелостей, некоторые из которых не имели точной информации о том, где они были первоначально обнаружены, а затем мы разработали план действий, как соотнести это пятно на земле с местом, где позвоночник был оголен», - сказал Беднарик.
В течение следующего года потребуются дополнительные полевые работы, чтобы переместить еще около 20 ископаемых месторождений, и статистический анализ будет продолжен. И тогда исследователи надеются, что смогут сделать выводы о причине вымирания.
«Мы с нетерпением ждем возможности проверить, произошло ли вымирание в одно и то же время и будет ли это конкретное вымирание согласовываться с тем, что вы ожидаете, если бы это сделал астероид», - заключил Фастовский. "Это было бы очень необычно."