古代外壳的证明:地球转动速度超过7000万年前
来自阿拉伯联合酋长国Al-Hajar山脉的化石双壳类动物(Vaccinites)。
现代蛤lam的啤酒啤酒杯形远亲拍摄了白垩纪晚期炎热日子的快照。
根据对白垩纪晚期的化石软体动物壳的一项新研究,到恐龙时代结束时,地球转动的速度比今天快,每年旋转372次,而目前的旋转速度是现在的365次。根据AGU的《古海洋学和古气候学》杂志的新研究,这意味着一天只持续了23个半小时。
古老的软体动物来自灭绝的,普遍存在的,被称为红蛤的软体动物,其生长迅速,并形成了日常的年轮。这项新研究比使用显微镜的人类研究人员使用激光对贝壳的微小切片进行采样,并且更精确地计算了年轮。
年轮使研究人员能够确定一年中的天数,并更准确地计算出七千万年前的一天的长度。这项新的测量方法可以告诉模型,在45亿年的地球-月亮重力舞蹈历史上,月球是如何形成的以及距地球有多近。
这项新研究还证实了软体动物具有光合共生体的确凿证据,这些共生体可能助长了现代珊瑚规模的珊瑚礁建设。
在新研究中分析的红蛤蛤Torre的标本的横截面中可以看到每日和季节性的层。红色框突出显示了外壳保存完好的部分。插页显示了每日薄层的显微图像,这些薄层被捆绑在可能与14/28天潮汐周期相关的组中。
在这项新研究中获得的高分辨率与古代双壳类动物的快速生长相结合,揭示了该动物如何生活以及在短短一天之内的水质状况方面的空前细节。
“我们每天大约有四到五个数据点,而这在地质历史上几乎是从未有过的。我们基本上可以看一看七千万年前的一天。这项研究的主要作者,布鲁塞尔布鲁塞尔自由大学分析地球化学家Niels de Winter说,这真是太神奇了。
过去的气候重建通常描述了发生在数万年前的长期变化。像这样的研究可以一窥生物时间尺度的变化,并有可能弥合气候模型和天气模型之间的差距。
贝壳的化学分析表明,白垩纪晚期的海洋温度比以前预计的要高,夏天达到40摄氏度(104华氏度),冬天超过30摄氏度(86华氏度)。德温特说,夏季高温可能接近软体动物的生理极限。
开放大学退休生物学家,讲师鲁伯特·斯凯尔顿说:“该数据集的高保真度使作者能够得出两个特别有趣的推论,有助于加深我们对白垩纪天文学和斯氏古生物学的理解。”与新研究无关的专家。
古代造礁者
这项新的研究分析了一个个体,该个体在热带的浅海海域中生活了9年以上,而这个地方现在距今已有7000万年,是阿曼山区的干旱土地。
Torreites sanchezi软体动物看起来像高品脱的眼镜,盖子的形状像熊爪糕点。古老的软体动物有两个贝壳或阀门,它们像不对称的蛤一样在铰链中相遇,并在茂密的珊瑚礁中生长,例如现代的牡蛎。他们在全球范围内比现代海洋温暖数度的水中繁衍生息。
在白垩纪晚期,桑德斯(T. sanchezi)等鲁迪斯人统治了全球热带水域中造礁的利基市场,填补了当今珊瑚所扮演的角色。它们在6600万年前杀死非禽类恐龙的同一事件中消失了。
“鲁迪什主义者是非常特殊的双壳类动物。德温特说:“今天的生活简直就是一团糟。“特别是在白垩纪晚期,全世界大多数礁石建造者都是这些双壳类。因此,他们确实扮演了当今珊瑚所具有的生态系统建设角色。”
这种新方法将激光聚焦在小块贝壳上,使孔直径为10微米,或大约与红细胞一样宽。这些微小样本中的微量元素揭示了壳形成时有关水的温度和化学成分的信息。该分析提供了对日生长环的宽度和数量以及季节性模式的准确测量。研究人员利用化石壳中的季节性变化来确定年份。
这项新的研究发现,在一天的过程中,壳的组成变化比季节或海潮周期变化更大。日常层的精细分辨率显示,壳在白天的生长比晚上的生长快得多
德温特说:“这种双壳类动物对这一日常周期的依赖性非常强,这表明它有光合子。”“您拥有外壳中记录的昼夜节律。”
这组作者说,这一结果表明,日光对古代软体动物的生活方式比其主要通过过滤水中食物(例如现代蛤lam和牡蛎)来喂养自己的食物更为重要。德温特说,这些软体动物可能与一种靠日光取食的共生共生物种有关,这类似于带有共生藻类的活着的蛤lam。
“直到现在,所有已发表的有关论者光共生的论点基本上都是推测性的,仅基于暗示性的形态特征,在某些情况下显然是错误的。斯凯尔顿说,这篇论文是第一个提供令人信服的假说的有力证据。
月亮撤退
德温特仔细地计算了每个年度间隔的每日层数372。这不足为奇,因为科学家们知道过去的日子越来越短。然而,结果是白垩纪晚期目前可获得的最准确的结果,并且在模拟地球-月亮系统的演化方面具有令人惊讶的应用。
在地球的历史上,一年的时间是恒定的,因为地球绕太阳运行的轨道不会改变。但是随着时间的推移,一年中的天数一直在减少,因为天数增长了更长的时间。由于月亮引力引起的海潮摩擦使地球自转减慢,因此一天的长度一直在稳定增长。
潮汐的拉动使月球在其轨道上稍微加速了一点,因此当地球的自旋变慢时,月球向更远的地方移动。月亮以每年3.82厘米(1.5英寸)的速度远离地球。自从阿波罗计划将有用的反射器留在月球表面上以来,对距地球与月球的距离进行精确的激光测量就证明了这一距离的增加。
但是科学家们得出结论,在整个月球历史上,月球不可能以这种速度后退,因为按时间线性地预测其进展将使月球仅在14亿年前才进入地球。科学家从其他证据中知道,月球与我们在一起的时间更长了,最有可能是在超过45亿年前的地球历史早期发生大规模碰撞之后聚结在一起的。因此,月球的退缩速度随着时间而变化,过去的信息(例如古蛤生活中的一年)可以帮助研究人员重建月球形成的历史和模型。
因为在月球的历史中,7000万年是一个瞬息万变的时刻,所以德温特和他的同事们希望将他们的新方法应用于更古老的化石,并捕捉更深的日子的快照。
参考:“ Torreite Sanchezi Rudist壳中的次日规模化学变化:Niels J. de Winter,Steven Goderis和Stijn J.M.撰写的《对鲁迪斯古生物学和白垩纪昼夜循环的启示》。Van Malderen,Matthias Sinnesael,Stef Vansteenberge,Christophe Snoeck,Joke Belza,Frank Vanhaecke和Philippe Claeys,2020年2月5日,古海洋学和古气候学。
10.1029 / 2019PA003723