ny forskning som involverar små fossila skal mer än en halv miljard år gammal bekräftar att kambriska explosionen ägde rum under ett växthus klimat.
den internationella studien, ledd av forskare vid University of Leicester i Storbritannien, har nu publicerats i tidskriften Science Advances.
i början av kambriska perioden omkring 540 miljoner år sedan ägde en evolutionär Big Bang rum. Där det en gång hade varit främst encelliga organismer, uppstod komplext liv snabbt., Haven nu grävde med olika arter, inklusive tidiga medlemmar av de flesta stora djurgrupper.
det har länge trott att denna ”kambriska Explosion” inträffade under ett växthus klimat, men hårda bevis för detta saknades.
”eftersom forskare inte direkt kan mäta havstemperaturer från en halv miljard år sedan måste de använda proxydata – det här är mätbara kvantiteter som svarar på ett förutsägbart sätt för att ändra klimatvariabler som temperatur”, förklarar Thomas Hearing från University of Leicester i Storbritannien, första författare på den nya tidningen.,
för att gå tillbaka så långt som kambriska, trädringar och iskärnor inte kommer att göra — träd var ännu att dyka upp, och den äldsta iskärnan som någonsin återhämtat sig är bara några miljoner år gammal. För extremt avlägsna tidsskalor används syreisotopförhållanden.
syre-16 är den dominerande syreisotopen på jorden, men andra naturligt förekommande finns också, såsom det något tyngre syret-18.
beroende på vilken isotop den innehåller finns det små skillnader i vattenets förångnings-och kondensegenskaper., Spelas ut på en global skala, kan detta ge användbar information om temperaturmönster.
marina djur fixar oavsiktligt denna information på plats när de växer genom att införliva syreisotoper från havsvatten i biomineraler i ben eller skal.
fossiler av gamla jawless ryggradsdjur som kallas conodonts är mycket användbara paleo-termometrar. Men conodonts utvecklades inte förrän den sena kambriska, lämnar temperaturer tidigt under perioden något av ett mysterium.,
i den nya studien kunde forskare extrahera syreisotopdata från små fossila skal som heter brachiopods, isolerade från kalksten i Storbritannien daterad till mellan 510 och 515 miljoner år gammal.
”noggrann undersökning av dessa små fossiler visade att vissa av dem har exceptionellt välbevarad skalkemi som inte har förändrats sedan de växte på kambriska havsbotten”, säger Hearing.
medförfattare Tom Harvey tillägger: ”den kemiska signaturen förloras ofta över geologisk tid, så det är anmärkningsvärt att vi kan identifiera den i sådana gamla fossiler.,”
analys av syreisotopförhållandena i skalen visade att havsytans temperaturer vid höga breddgrader var mycket varma och översteg 20 grader Celsius.
forskarna körde också klimatmodellsimuleringar för det tidiga kambriska, vilket gav konsekventa resultat. Sammantaget tyder isotopdata och simuleringarna på att det tidiga kambriska klimatet var ett typiskt växthusklimat, liknande de senaste växthusperioderna i de sena mesozoiska och tidiga cenozoiska perioderna, runt 140 till 60 miljoner år sedan, när dinosaurier strövade jorden.,
forskningen ger en mer robust bild av jordens klimat under en kritisk tid i evolutionen.
”Vi hoppas att detta tillvägagångssätt kan användas av andra forskare för att bygga upp en tydligare bild av gamla klimat där konventionella klimatproxydata inte är tillgängliga”, säger Hearing.