史前空氣首次由恐龍牙齒重建而成

集合恐龍白堊紀(jì)和侏羅紀(jì)時期的牙齒為科學(xué)家們提供了了解世界史前氣候的新窗口。

通過研究化石中的氧同位素來推斷大氣中的二氧化碳水平，由德國哥廷根格奧奧古斯特大學(xué)地球化學(xué)家馮定蘇領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊重建了空氣中的二氧化碳水平恐龍呼吸。

結(jié)果表明，恐龍牙齒是科學(xué)家的有力工具，不僅可以了解恐龍生活的世界，還可以了解所發(fā)生的事件，因為同位素水平的變化可能意味著大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)等事件。

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“我們的發(fā)現(xiàn)提供了一條新的研究途徑，以重建陸地脊椎動物與它們呼吸的大氣之間的直接聯(lián)系，”德國美因茨約翰內(nèi)斯古騰堡大學(xué)地球科學(xué)研究所的古生物學(xué)家和地球化學(xué)家托馬斯·圖特肯告訴 ScienceAlert。

“即使在長達(dá) 1.5 億年之后，恐龍吸入的中生代大氣氧分子的同位素痕跡仍然保存在牙釉質(zhì)化石中，可以告訴我們一些關(guān)于古代大氣成分和全球光合作用生物質(zhì)生產(chǎn)的信息。”

你不僅僅存在于我們這個美麗的世界里。它也存在于你身上。你攝入的一切——從你吃的食物，到你喝的液體，甚至你呼吸的空氣——都會在你的身體上留下化學(xué)印記，包括你的骨骼和牙齒。

所有脊椎動物都是如此，包括恐龍。相同元素但質(zhì)量不同的原子的比率（稱為同位素）可以暗示生物體一生中占主導(dǎo)地位的各種生態(tài)和氣候變化。

附著在二氧化碳上的氧原子只是這樣一種同位素。特別是，馮和她的團(tuán)隊尋找一種名為氧-17.大氣中的過程導(dǎo)致二氧化氧氣體中這種特殊同位素的含量較低，然后被生物體吸入。

“由于食物的氧化代謝，呼吸空氣的脊椎動物將一小部分這種異?？諝庋鯕饧{入它們體內(nèi)的水池中，”Tütken 解釋道。

“這種氧同位素異常的一小部分在生物礦化過程中被摻入牙釉質(zhì)中，并在這種脊椎動物高組織中存活數(shù)百萬年，因此可用于推斷過去的大氣中的一氧化碳₂水平。

研究人員最近演示現(xiàn)存現(xiàn)代動物牙釉質(zhì)中的氧同位素比率提供了大氣中一氧化碳的準(zhǔn)確表示₂水平。下一個邏輯然后的步驟是看看他們是否可以對數(shù)百萬年前的化石做同樣的事情。

“恐龍牙齒樣本是分析的主要目標(biāo)，因為預(yù)計會出現(xiàn)大的三氧同位素異常，并且可以非常精確地測量，”Tütken 說。

Tütken 和他的 Tütken 使用以前從歐洲各地博物館收藏的標(biāo)本中提取的牙釉質(zhì)粉末進(jìn)行其他與飲食相關(guān)的重建同事一氧化碳的結(jié)論濃度₂在中生代一直很高;與之前的調(diào)查結(jié)果一致地球的一氧化碳₂歷史.

侏羅紀(jì)晚期，科羅拉多州₂例如，水平約為百萬分之 1,200;在白堊紀(jì)晚期，大約百萬分之 750。相比之下，地球大氣層目前大約百萬分之 430 CO₂，并且還在增加。

在中生代，大氣中的一氧化碳₂可能是由比我們今天看到的要高得多的火山活動產(chǎn)生的。尤其是兩顆牙齒，似乎表明火山活動激增。

“發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的高三氧同位素異常霸王龍和一只蜥腳類恐龍（卡特多庫斯 Kaatedocus）牙齒與其他近同期恐龍相比進(jìn)行了分析，“Tütken 說。

“這些可能反映了大氣中高一氧化碳的峰值₂這些恐龍活著的時候的水平。最有可能與火山性一氧化碳有關(guān)₂大型洪水玄武巖噴發(fā)事件期間的排放。因此，我們的研究為恐龍呼吸的中生代大氣的組成提供了新的見解，并表明 CO₂在地質(zhì)學(xué)上較短的時間尺度上，水平波動（高達(dá) 160%）。

現(xiàn)在該團(tuán)隊已經(jīng)展示了他們的技術(shù)效果，他們計劃從一項名為大死，發(fā)生在 2.52 億年前的二疊紀(jì)-三疊紀(jì)全球滅絕，消滅了地球上絕大多數(shù)動物。這一事件與毀滅性的火山活動時期有關(guān)，該時期將我們的星球包裹在火山籠罩中數(shù)百萬年。

通過重建大氣中的一氧化碳₂從這一時期開始，研究人員希望更多地了解大死影響了地球上的生命。

該研究已發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊.

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