Международное сотрудничество ученых под руководством Университета Лестера исследовало климат Земли более полумиллиарда лет назад, объединив климатические модели и химический анализ ископаемых раковин длиной около 1 мм.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что ранние животные диверсифицировались в климате, похожем на тот, в котором жили динозавры.
Этот временной интервал известен благодаря «кембрийскому взрыву», когда представители большинства основных групп животных впервые появляются в летописи окаменелостей. К ним относятся первые животные, производившие раковины, и именно эти раковинные окаменелости использовали ученые.
Ученые давно считают, что ранний кембрийский период, вероятно, был периодом парниковых газов в истории климата Земли, временем, когда не было постоянных полярных ледяных щитов.
До сих пор, однако, ученые имели представление о том, каким был кембрийский климат, только из-за типов горных пород, отложившихся в это время - хотя долгое время считалось, что климат был теплым, конкретные детали во многом остались загадкой.
Данные по крошечным ископаемым раковинам и данные новых климатических моделей показывают, что в высоких широтах (~65 ° ю. ш.) температура моря превышала 20 ° C. Это кажется очень жарким, но это похоже на более поздний, лучше изученный парниковый климат, такой как климат позднего мелового периода.
Томас Херинг, аспирант Школы географии, геологии и окружающей среды Университета Лестера, объяснил: «Поскольку ученые не могут напрямую измерять температуру моря полмиллиарда лет назад, им приходится использовать косвенные данные - эти - это измеримые величины, которые предсказуемым образом реагируют на изменение климатических переменных, таких как температура. В этом исследовании мы использовали соотношение изотопов кислорода, которое является широко используемым палеотермометром.
"Затем мы использовали кислоту для извлечения окаменелостей длиной около 1 мм из блоков известняка из Шропшира, Великобритания, возраст которых составляет от 515 до 510 миллионов лет. Тщательное изучение этих крошечных окаменелостей показало, что некоторые из них имеют исключительно хорошие сохранился химический состав раковин, который не изменился с тех пор, как они росли на морском дне кембрийского периода."
Доктор Том Харви из Школы географии, геологии и окружающей среды добавил: «Многие морские животные по мере роста включают химические следы морской воды в свои раковины. замечательно, что мы можем идентифицировать его в таких древних окаменелостях».
Анализ изотопов кислорода этих окаменелостей показал очень высокие температуры для морей в высоких широтах (~65 °S), вероятно, от 20 °C до 25 °C.
Чтобы увидеть, были ли такие температуры моря реальными, ученые затем провели моделирование климата для раннего кембрия. Моделирование климатической модели также предполагает, что климат Земли находился в «типичном» парниковом состоянии с температурами, подобными более поздним и лучше изученным парниковым интервалам в истории климата Земли, таким как позднемезозойская и ранняя кайнозойская эры..
В конечном счете, эти находки помогают расширить наши знания о ранних животных того периода и среде, в которой они жили.
Томас Херинг сказал: «Мы надеемся, что этот подход может быть использован другими исследователями для создания более четкой картины древнего климата, где обычные косвенные данные о климате недоступны».
Исследование проводилось в рамках международного сотрудничества с участием ученых из Университета Лестера (Великобритания), Британской геологической службы (BGS; Великобритания) и CEREGE (Франция). Это сотрудничество объединило знания в области геохимии, палеонтологии и моделирования климата для решения этой давней проблемы.
Ученые стали соавторами статьи в открытом доступе (общедоступной) в журнале Science Advances.