Conversazione13 luglio 2021, 13:55:24
Decine di milioni di anni fa, gli squali tigre della sabbia cacciavano nelle acque al largo della penisola antartica, sorvolando fiorente ecosistema marino Sul fondo del mare sottostante.
Tutto ciò che è rimasto di loro oggi sono i loro denti aguzzi e appuntiti, ma quei denti raccontano una storia.
Stanno aiutando a risolvere il mistero del perché la Terra è nata, circa 50 milioni di anni fa Il passaggio dal clima “serra” Era più caldo di quanto lo sia oggi verso le condizioni più fresche della “ghiacciaia”.
L’ormai estinta specie di squalo tigre della sabbia Striatolamia macrota era stazionaria nelle acque intorno alla penisola antartica, lasciando denti fossili squisitamente conservati. Credito immagine: Wikipedia
Molte teorie su questo cambiamento climatico si concentrano sull’Antartide. Esistono prove geologiche che sia il Passaggio di Drake, che è l’acqua tra il Sud America e la Penisola Antartica, sia la Porta di Tasmania, tra l’Australia e l’Antartide orientale, si sono allargate e approfondite durante questo periodo. Mentre le placche tettoniche della Terra si muovono,. Erano necessari passaggi più ampi e più profondi per unire le acque dei maggiori oceani e Corrente oceanica antartica dare forma. Questa corrente, che oggi scorre intorno all’Antartide, intrappola l’acqua fredda nell’Oceano Antartico, mantenendo l’Antartide fredda e congelata.
Specie di squalo tigre della sabbia che ora sono estinte striatolamia macrota Un tempo era fissato nelle acque intorno alla penisola antartica e ha lasciato denti fossili meravigliosamente conservati su ciò che è ora Isola di Seymour vicino alla punta della penisola.
Studiando la chimica conservata nei denti di squalo, io e i miei colleghi Ho trovato prove dell’apertura del Passaggio di Drake فتح, che ha permesso alle acque degli oceani Pacifico e Atlantico di mescolarsi, e ha formato l’acqua in quel momento. Le temperature registrate nei denti di squalo sono tra le più calde per le acque antartiche e sono verificate da simulazioni climatiche con elevate concentrazioni di anidride carbonica nell’atmosfera.
L’ossigeno viene catturato in denti molto affilati
Squali tigre della sabbia Hanno denti affilati che sporgono dalle loro mascelle per catturare la preda. Un singolo squalo ha centinaia di denti in più file. Nel corso della sua vita perde migliaia di denti quando ne crescono di nuovi.
Importanti informazioni ambientali sono codificate nella chimica di ogni dente e lì conservate per milioni di anni.
Ad esempio, lo strato esterno dei denti di squalo è costituito da smalto idrossiapatite, simile allo smalto dei denti umani. Contiene atomi di ossigeno dell’acqua in cui viveva lo squalo. Analizzando l’ossigeno, possiamo determinare la temperatura e la salinità dell’acqua circostante durante la vita dello squalo.
I denti dell’isola di Seymour mostrano che le acque antartiche, almeno dove vivono gli squali, sono rimaste più calde più a lungo di quanto stimato dagli scienziati.
Un’altra guida Deriva dall’elemento neodimio, che assorbe e sostituisce altri elementi nello smalto esterno dei denti durante l’ossificazione precoce. Ogni bacino oceanico contiene una proporzione distinta di due diversi isotopi di neodimio in base all’età delle sue rocce. Guardare il rapporto tra i denti dello squalo ci permette di scoprire le fonti d’acqua in cui è morto lo squalo.
Se le condizioni sono stabili, la composizione del neodimio non cambierà. Tuttavia, se la composizione del neodimio dei denti fossili cambia nel tempo, ciò indica cambiamenti nell’oceanografia.
Grandi squali e acqua calda
Abbiamo studiato 400 squali dell’isola di Seymour, di tutte le età degli squali, da giovani a vecchi, da individui che vivono in mezzo Da 45 a 37 milioni di anni fa. La combinazione di dimensioni dei denti e chimica ha prodotto alcuni indizi sorprendenti sul passato.
Alcuni dei denti erano molto grandi, suggerendo che le antiche tigri della sabbia antartiche erano più grandi degli squali tigre della sabbia di oggi, Carcharias Toro, che può raggiungere una lunghezza di circa 10 piedi.
Inoltre, le temperature dell’acqua in cui vivevano gli squali erano molto più calde di loro Precedenti studi hanno suggerito conchiglie di ostriche in Antartide. È possibile che la differenza tra le acque più vicine alla superficie e quelle più profonde sul fondo del mare, o gli squali di cui abbiamo trovato i denti possano aver trascorso parte della loro vita in Sud America. Oggi, gli squali tigre della sabbia cacciano nelle acque calde. Trascorrono l’estate e l’inizio dell’autunno tra le coste del Massachusetts e del Delaware, ma quando le acque si raffreddano migrano verso le coste della Carolina del Nord e della Florida. Poiché i loro denti sono modellati e si muovono in avanti quasi continuamente come un nastro trasportatore, ci sono alcuni denti all’interno della mascella che sono un habitat diverso da quello in cui vive lo squalo. È possibile che anche gli antichi squali tigre della sabbia siano migrati e, quando le acque antartiche si sono raffreddate, si sono diretti a nord verso acque più calde a latitudini più basse.
I denti indicavano che la temperatura dell’acqua degli squali a quel tempo era paragonabile alle temperature dell’acqua dove si trovano oggi i moderni squali tigre della sabbia. Le concentrazioni di anidride carbonica erano da tre a sei volte superiori a quelle odierne, quindi gli scienziati si aspettano che le temperature nelle regioni vengano amplificate.
Infine, il neodimio nei denti di uno squalo tigre fossile della sabbia fornisce la prima prova chimica del flusso d’acqua attraverso il Passaggio di Drake che è coerente con le prove tettoniche. La tempistica iniziale dell’apertura del Passaggio di Drake, ma l’effetto di un raffreddamento tardivo, suggerisce che ci sono interazioni complesse tra i sistemi terrestri che influenzano il cambiamento climatico.
E i loro cugini del nord?
Gli squali tigre della sabbia sono stati trovati in tutto il mondo durante l’Eocene, il che indica che sono sopravvissuti in un’ampia varietà di ambienti. Nell’Oceano Artico, ad esempio, Vivono in acque salmastre Che è meno salino dell’oceano aperto Da 53 a 38 milioni di anni fa ed erano molto più giovani dei loro cugini meridionali al largo dell’Antartide.
Sono mostrate anche le differenze nella salinità dell’habitat dello squalo tigre e le dimensioni degli squali nel Golfo del Messico durante questo periodo. Questa gamma di tolleranza ambientale è di buon auspicio per la sopravvivenza dei moderni squali tigre della sabbia mentre il pianeta si riscalda di nuovo. Sfortunatamente, il ritmo del riscaldamento oggi è più veloce e potrebbe superare la capacità di adattamento dello squalo tigre della sabbia.
Sora è, Assistant Professor di Paleobiologia, Università della California, Merced
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