Międzynarodowy zespół naukowców z UCL (University College London), Szwedzkiego Muzeum Historii Naturalnej, Muzeum Historii Naturalnej (Londyn) i Uniwersytetu Florenckiego odkrył niezwykły rodzaj fosylizacji, który do tej pory był prawie całkowicie pomijany.
Skamieniałości są mikroskopijnymi odciskami lub „duchami” jednokomórkowego planktonu, zwanego kokolitoforami, który żył w morzach miliony lat temu, a ich odkrycie zmienia nasze rozumienie wpływu zmian klimatu na plankton w oceanach.
Kokolitofory są ważne w dzisiejszych oceanach, dostarczając większość tlenu, którym oddychamy, wspierając morskie sieci pokarmowe i blokując węgiel w osadach dna morskiego. Są rodzajem mikroskopijnego planktonu, który otacza ich komórki twardymi płytkami wapiennymi, zwanymi kokolitami, które zwykle skamieniają w skałach.
Spadek liczebności tych skamielin został udokumentowany w wyniku wielu wcześniejszych globalnych wydarzeń związanych z ociepleniem, co sugeruje, że plankton został poważnie dotknięty zmianami klimatycznymi i zakwaszeniem oceanów. Jednak badanie opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Science przedstawia nowe globalne zapisy obfitych skamieniałości duchów z trzech wydarzeń związanych z ociepleniem jurajskim i kredowym (94, 120 i 183 miliony lat temu), sugerując, że kokolitofory były bardziej odporne na przeszłe zmiany klimatyczne niż wcześniej sądzono .
„Odkrycie tych pięknych skamieniałości duchów było zupełnie nieoczekiwane” – mówi dr Sam Slater ze Szwedzkiego Muzeum Historii Naturalnej. „Początkowo znaleźliśmy je zachowane na powierzchni skamieniałego pyłku i szybko okazało się, że były one obfite w okresach, w których normalne skamieliny kokolitoforów były rzadkie lub nieobecne – to była całkowita niespodzianka!”
Pomimo swoich mikroskopijnych rozmiarów, kokolitofory mogą być bardzo liczne w obecnym oceanie, ponieważ są widoczne z kosmosu jako zakwity przypominające chmury. Po śmierci ich wapienne egzoszkielety opadają na dno morskie, gromadząc się w ogromnych ilościach, tworząc skały, takie jak kreda.
„Ochrona tych duchowych nanoskamielin jest naprawdę godna uwagi” – mówi profesor Paul Bown (UCL). „Skamieliny duchów są niezwykle małe – ich długość wynosi w przybliżeniu pięć tysięcznych milimetra, 15 razy węższa niż szerokość ludzkiego włosa – ale szczegóły oryginalnych płyt są nadal doskonale widoczne, wciśnięte w powierzchnie starożytnych materiałów organicznych. materii, mimo że same płyty się rozpuściły”.
Skamieniałości duchów powstały podczas zakopywania osadów na dnie morskim i przekształcania ich w skałę. W miarę jak coraz więcej błota stopniowo osadzało się na wierzchu, powstałe ciśnienie zmiażdżyło płyty kokolitów i inne pozostałości organiczne, a twarde kokolity zostały wciśnięte w powierzchnię pyłku, zarodników i innej miękkiej materii organicznej. Później kwaśne wody w przestrzeniach skalnych rozpuściły kokolity, pozostawiając po sobie tylko ich wrażenia — duchy.
„Zwykle paleontolodzy sami szukają tylko kopalnych kokolitów, a jeśli ich nie znajdują, często zakładają, że te starożytne społeczności planktonu upadły” – wyjaśnia profesor Vivi Vajda (Szwedzkie Muzeum Historii Naturalnej). „Te skamieliny duchów pokazują nam, że czasami zapis skamieniałości płata nam figle i istnieją inne sposoby zachowania tego wapiennego nanoplanktonu, które należy wziąć pod uwagę, próbując zrozumieć reakcje na zmiany klimatu w przeszłości”.
Profesor Silvia Danise (Uniwersytet Florencki) mówi: „Duchowe nanoskamieniałości są prawdopodobnie powszechne w zapisie kopalnym, ale zostały przeoczone ze względu na ich niewielkie rozmiary i tajemniczy sposób zachowania. Uważamy, że ten szczególny rodzaj fosylizacji będzie przydatny w przyszłości, szczególnie podczas badania interwałów geologicznych, w których w zapisie kopalnym brakuje oryginalnych kokolitów”.
Badanie skupiło się na Toarku Oceanic Anoxic Event (T-OAE), okresie gwałtownego globalnego ocieplenia we wczesnej jurze (183 miliony lat temu), spowodowanym wzrostem poziomu CO2 w atmosferze z powodu masowego wulkanizmu na półkuli południowej . Naukowcy odkryli duchowe nanoskamieliny związane z T-OAE z Wielkiej Brytanii, Niemiec, Japonii i Nowej Zelandii, ale także z dwóch podobnych globalnych zjawisk ocieplenia w kredzie: Oceanic Anoxic Event 1a (120 milionów lat temu) ze Szwecji i Oceanic Anoxic Wydarzenie 2 (94 miliony lat temu) z Włoch.
„Skamieliny duchów pokazują, że nannoplankton był obfity, różnorodny i rozwijał się podczas poprzednich ociepleń w jury i kredzie, gdzie wcześniejsze dane zakładały, że plankton zapadł się z powodu zakwaszenia oceanu” – wyjaśnia profesor Richard Twitchett (Muzeum Historii Naturalnej w Londynie). „Te skamieliny przepisują nasze rozumienie tego, jak wapienny nanoplankton reaguje na ocieplenie”.
Wreszcie, dr Sam Slater wyjaśnia: „Nasze badanie pokazuje, że plankton z alg był obfity podczas tych wcześniejszych wydarzeń związanych z ociepleniem i przyczynił się do ekspansji martwych stref morskich, w których poziom tlenu w dnie morskim był zbyt niski, aby większość gatunków mogła przetrwać. Zakwity planktonu i martwe strefy mogą stać się bardziej rozpowszechnione w naszych globalnie ocieplających się oceanach”.