Аламозаври могли пережити масове вимирання

Навчання 26 серпня 2022 Перегляди: 73

Реконструкція аламозавра. Зображення з сайту www.healthstones.com

Вважається, що аламозаври разом з іншими динозаврами загинули під час великого масового вимирання кінця крейдяного періоду (65,5-66 млн років тому). Однак нова модифікація методу уран-свинцевого датування, застосована для визначення віку викопної кістки аламозавра з Нью-Мексико, дає вагомі підстави вважати, що ці динозаври могли пережити масове вимирання на кілька сотень тисяч років.

Аламозаври (Alamosaurus) належали до групи титанозаврів і являли собою типових зауроподів — чотирилапих травоїдних до 21 м завдовжки, що важили близько 35 тонн. Як і інші зауроподи, вони володіли довгими шиєю і хвостом. Згідно з деякими даними реконструкції (повний скелет досі виявити не вдалося), хвіст міг мати хлистоподібну освіту на кінці. Незважаючи на те що приналежність роду аламозаврів до титанозаврів не викликає сумнівів, їх точна систематика і родинні взаємозв’язки з іншими групами досі є предметом наукових дискусій. Викопні останки цих тварин були вперше виявлені в штаті Нью-Мексико (південно-східна частина США) в геологічних утвореннях кінця крейдяного періоду.

Команда вчених з Університету Альберти під керівництвом Ларрі Хімана (Larry Heaman) з Кафедри наук про Землю та атмосферу визначила, що вік стегнової кістки аламозавра, виявленої в піщанику Охо-Аламо в південній частині басейну річки Сан-Хуан (San Juan Basin), штат Нью-Мексико, становить, за різними оцінками всього, геонологями. А значить, цей рослинноїдний динозавр міг жити ще кілька сотень тисяч років після масового вимирання, в ході якого, на думку більшості палеонтологів, всі не-пташині динозаври зникли з лиця Землі. Результати роботи опубліковані в лютневому номері журналу Geology.

Традиційно палеонтологи використовують рутинний метод визначення віку викопних залишків — так звану відносну геохронологію. Їх вік оцінюється по відношенню до віку шару опадів, де виявлені копалини, або вище- і нижчих шарів. Однак такі оцінки мають велику похибку, оскільки за мільйони років геологічні сили можуть викликати ерозію горизонту, що несе викопні залишки, що призведе до їх переміщення з початкового осадового шару в сусідні. Тому для визначення абсолютного віку викопних зразків застосовують методи прямого датування (див. абсолютна геохронологія), зокрема уран-свинцеве датування.

Живі кістки містять дуже малі кількості урану. Але під час скам’яніння кістки значно збагачуються цим елементом. Згідно зі зростаючою кількістю нових доказів, рекристалізація і ремінералізація кісток під час скам’яніння відбувається дуже швидко (менш ніж за тисячу років). Потім склад скам’янілої кістки стабілізується (система стає фактично замкнутою), і атоми урану-238 в копалині спонтанно піддаються розпаду до свинцю-206 протягом тривалого часу. На відміну від урану, кістки не збагачуються свинцем після смерті тварини, тому весь свинець-206, що визначається в кістці в ході аналізу, є продуктом розпаду урану. Таким чином, з моменту скам’яніння уран-свинцевий годинник починає зворотний відлік. Тому ізотопний склад цих елементів у скам’янілості можна з упевненістю мірою її абсолютного віку.

Вміст ізотопів у зразку визначається мас-спектрометром, де атоми ізотопів, будучи пропущеними у вакуумі через магнітне поле, розділяються з урахуванням їх відносної маси. Традиційне зондування зразка, в силу малої зустрічності ізотопів урану і свинцю, може давати істотну помилку. Дослідники використовували у своїй роботі новітню модифікацію уран-свинцевого (²⁰⁶Pb/²³⁸U) датування (in situ laser ablation-multicollector-inductively coupled plasma-mass spectrometer technique) — із застосуванням лазерної абляції (випаровування). Лазерний промінь відокремлює від зразка найдрібніші частинки, які збираються мультиколектором і тільки потім надходять в мас-спектрометр для ізотопного аналізу, що робить датування більш точним.

Палеонтологічні розкопки в басейні річки Сан-Хуан ведуться членами команди давно, з 80-х років минулого століття. І дані відносної геохронології вже наводили авторів до припущення про виживання деяких динозаврів у Палеоцен. Однак пряме датування віку кісток дало можливість отримати більш вагомий доказ на підтвердження даної гіпотези.

Передбачаючи можливу критику, пов’язану зі складністю точного визначення віку і ймовірністю всіляких помилок інтерпретації, крім прямої уран-свинцевої датування зразка автори використовували ряд інших прямих і непрямих геохронологічних методів.

В якості контролю була взята кістка аламозавра з мело-палеогенового шару. Її вік склав 73,04 0,9 млн років. Цей результат чудово погодився з попередньою оцінкою віку виявленого поблизу пласта вулканічного попелу, визначеного методом аргон-ізотопного (⁴⁰Ar/³⁹Ar) датування і що склав 73,04 ст.1 0,25 млн років.

Аналізованим зразком був великий фрагмент лівого стегна зауроподу Alamosaurus sanjuanensis, витягнутий з палеоцінового шару. На основі гарного збереження кортикального (поверхневого) шару кістки та геохімічних ознак, характерних для палеоцену, було зроблено висновок, що фрагмент не був переміщений з нижчого крейдяного шару.

Поліровані зрізи стегнової кістки аламозавра, витягнуті з палеоценового пісковика Охо-Аламо в південній частині басейну річки Сан-Хуан. A — поперечний зріз. Стрілками відзначено чотири плями від лазера діаметром 160 мкм. B — поздовжній зріз шириною 2,5 см. Ріс. зі статті James E. Fassett, Larry M. Heaman, Antonio Simonetti. Direct U-Pb dating of Cretaceous and Paleocene dinosaur bones, San Juan Basin, New Mexico

Аналіз проводився в двох серіях зрізів кістки — поперечних і поздовжніх. Результати склали 64,8 чотирьох 0,9 і 62,8 — 0,8 млн років відповідно. Хоча отримані значення розрізняються, вони перекриваються в межах аналітичної похибки. Якщо всі дані розглянути в сукупності, за винятком крайніх максимальних і мінімальних значень, вийде 63,4 ст.1 0,6 млн років. Тим не менш, автори вважають, що отримане середнє значення для поздовжніх зрізів (64,8) ближче до початкового діагенезу кістки. Надалі, при виконанні уран-свинцевого датування вчені рекомендують також використовувати поздовжні зрізи кортикальних (найбільш близьких до поверхні) шарів кістки. Більш молодий вік, отриманий для поперечних зрізів, автори пояснюють часом, що займає весь період завершення мінералізації і накопичення урану, оскільки процес рекристалізації йде від зовнішніх кортикальних шарів кістки до центру. У зв’язку з цим вік ділянок поперечного зрізу, розташованих ближче до центру, буде меншим, ніж вік поверхневих ділянок.

Палеомагнетичні дослідження пісковика Охо-Аламо в південному басейні річки Сан-Хуан показують, що ця кістка походить зі стратиграфічного рівня в найнижчій частині палеомагнетичного хрону C29n. Підстава магнітохрона C29n має вік 65,118 млн років. Вік вулканічного попелу в геологічній формації Насім’єнто (Nacimiento Oneation), на 125 м вище основи піщаника Охо-Аламо, вимірений ізотопним аналізом ⁴⁰Ar/³⁹Ar, становить 64,0 ст.1 0,4 млн років. Таким чином, існуючі геохронологічні дані обмежують вік зразка кістки до тимчасового інтервалу в 1,1 млн років (від 65,1 до 64,0). Вік 64,8 млн років, отриманий уран-свинцевим датуванням, чудово узгоджується з даними обмеженнями.

Отже повернемося до значення дослідження. Домінує гіпотеза, що масове вимирання динозаврів відбулося між 65,5 і 66 мільйонами років тому (див. Мел-палеогенове вимирання, Cretaceous-Tertiary extinction event). Останні дані, отримані вдосконаленим методом відкаліброваного аргон-ізотопного (⁴⁰Ar/³⁹Ar) датування, вказують на термін 65,95 ^ 0,04 млн років (див. Kuiper K.F., et al. Synchronizing Rock Clocks of Earth History // Science, 2008. V. 320. P. 500–504). Це зазвичай пов’язується із зіткненням гігантського метеорита із Землею, що спричинив вибух, викид величезної кількості сміття в атмосферу і активізацію вулканічної активності. Внаслідок глобального забруднення атмосфери різко знизилася освітленість поверхні планети, що призвело до загибелі рослинності по всьому світу. Екстремальне скорочення базової ланки харчового ланцюга спричинило загибель інших представників екосистеми. Якщо обидва датування вірні, то виявлений в Нью-Мексико аламозавр належав групі динозаврів, яка пережила велике масове вимирання кінця крейдяного періоду.

Існують також альтернативні гіпотези, що мають істотно менше прихильників і стверджують, що падіння метеорита, безумовно, зіграло певну роль у вимиранні, але, все ж, не було єдиною або головною його причиною (див. Sills J. Cretaceous extinction: multiple cases // Science, 2010. V. 328. P. 973), а зникнення динозаврів могло бути не «раптовим» (див. Sloan R.E., et al. Gradual Dinosaur Extinction and Simultaneous Ungulate Radiation in the Hell Creek Formation. Science, 1986. V. 232. P. 629–633). Тоді цю роботу можна розглядати як аргумент на їхню користь.

Джерело: Test shows dinosaurs survived mass extinction by 700,000 years — прес-реліз Університету Альберти, 28.01.2011.

Див. також:

James E. Fassett, Larry M. Heaman, Antonio Simonetti. Direct U-Pb dating of Cretaceous and Paleocene dinosaur bones, San Juan Basin, New Mexico (полный текст — PDF, 415 Кб) // Geology. February 2011. V. 39. P. 159–162. Doi: 10.1130/G31466.1.

Ілля Щеглов