گجت نیوز/ با وجود گرمایش جهانی ناشی از فعالیت‌های انسانی، شاید باورنکردنی باشد که زمین در ۱۵۰ میلیون سال پیش بسیار گرم‌تر بوده است. دانشمندان می‌گویند که دمای زمین در آن زمان به شدت بالا بوده است.

دندان‌های دایناسورها دیگر تنها یادگارهایی از دوران پیشاتاریخ نیستند. پژوهشگران دریافته‌اند که این دندان‌ها حامل اطلاعات ناشناخته‌ای از اقلیم گذشته زمین‌اند و نشان می‌دهند که میزان دی‌اکسید کربن (CO₂) در جو زمین در عصر دایناسورها بسیار فراتر از مقادیر امروزی بوده است.

این کشف، ابزار تازه‌ای را برای بازسازی اقلیم زمین بر اساس بقایای فسیل دایناسورها فراهم کرده و می‌تواند درک ما را از پویایی زیست‌بوم‌های باستانی دگرگون کند.

کشف نشانه‌هایی از دمای زمین در ۱۵۰ میلیون سال پیش

گروهی از دانشمندان از دانشگاه‌های گوتینگن، ماینتس و بوخوم ایزوتوپ‌های اکسیژن موجود در مینای دندان فسیل‌شده دایناسورها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. این دندان‌ها که از مناطق آمریکای شمالی، آفریقا و اروپا گردآوری شده‌اند، متعلق به دوره‌های ژوراسیک پسین و کرتاسه پایانی هستند.

از آنجا که مینای دندان یکی از مقاوم‌ترین مواد زیستی به شمار می‌رود، قادر است نشانه‌های بسیار ظریفی از اکسیژنی را که زمانی توسط دایناسورها استنشاق می‌شد، در خود حفظ کند. این اکسیژن حاوی ردپای ترکیب جو پیرامون و فعالیت فتوسنتزی در آن دوران است.

دانشمندان با بهره‌گیری از روشی نوین، نسبت‌ سه ایزوتوپ طبیعی اکسیژن، شامل اکسیژن-16، اکسیژن-17 و اکسیژن-18 را به‌طور همزمان اندازه‌گیری کردند. این روش به آن‌ها امکان می‌دهد که با دقتی بی‌سابقه، سطح CO₂ در گذشته‌های دور را بازسازی کرده و میزان تولید زیست‌توده گیاهی حاصل از فتوسنتز را تخمین بزنند.

نتایج تحقیق نشان می‌دهد که در دوره ژوراسیک پسین، یعنی حدود ۱۵۰ میلیون سال پیش، غلظت دی‌اکسید کربن جو تقریبا چهار برابر سطح پیشاصنعتی بوده است. در دوره کرتاسه پایانی، یعنی بین ۷۳ تا ۶۶ میلیون سال پیش، این سطح در حدود سه برابر مقدار پیشاصنعتی بوده است.

برای مقایسه، سطح کنونی CO₂ در حدود 430ppm است، در حالی که در دوره ژوراسیک این مقدار نزدیک به 1200ppm بوده است. دکتر دینگ‌سو فنگ از دانشگاه گوتینگن و نویسنده اصلی پژوهش می‌گوید:

این دندان‌ها، شرایط اقلیمی بیش از ۱۵۰ میلیون سال پیش را ثبت کرده‌اند. سرانجام، ما پیام نهفته را دریافتیم. روش ما دیدی کاملاً نوین از گذشته زمین در اختیارمان قرار می‌دهد.

داده‌های ایزوتوپی همچنین به یافته قابل توجه دیگری اشاره دارند: میزان تولید اولیه جهانی در عصر دایناسورها تقریبا دو برابر سطح کنونی بوده است. پوشش گیاهی انبوه احتمالاً نقشی کلیدی در شکل‌گیری زیست‌بوم‌هایی پویا و در پشتیبانی از گیاه‌خواران عظیم‌الجثه و شبکه‌های غذایی پیچیده ایفا کرده است.

پروفسور اوا گریبلر از مؤسسه فرگشت ارگانیسمی و مولکولی دانشگاه یوهانس گوتنبرگ و یکی از نویسندگان مقاله، عنوان کرد:

اطلاعات به‌دست‌آمده از پژوهش ما درباره تولید اولیه جهانی، شواهدی مهم درباره شبکه‌های غذایی دریایی و زمینی ارائه می‌دهد. این بینش‌ها در غیر این صورت به دشواری حاصل می‌شد.

نشانه‌های آتشفشانی در مینای دندان

برخی از دندان‌ها، از جمله دندان‌های تیرانوسوروس رکس و ساروپود کاتدوکوس سیبری، دارای الگوهای ایزوتوپی غیرمعمولی بودند. این تغییرات ممکن است ناشی از جهش‌های ناگهانی CO₂ به دنبال فوران‌های عظیم آتشفشانی بوده باشد، همچون آن‌هایی که به شکل‌گیری پله‌های دکن در منطقه امروزی هند در اواخر دوره کرتاسه انجامید.

تا پیش از این، اغلب بررسی‌های اقلیم‌شناسی باستان بر رسوبات دریایی یا کربنات‌های خاکی تکیه داشتند که تنها اطلاعاتی غیرمستقیم و همراه با عدم قطعیت ارائه می‌کردند. این روش جدید، نخستین روشی است که از شواهد فسیل مهره‌داران خشکی‌زی بهره می‌برد و به همین دلیل، ابزاری قدرتمند برای متخصصان اقلیم‌شناسی دیرینه محسوب می‌شود.

پروفسور توماس توتکن، دیرینه‌شناس و از نویسندگان این پژوهش از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ، بر کاربردهای گسترده‌تر این فناوری تأکید کرد. او اظهار داشت:

تحلیل سه ایزوتوپ اکسیژن در مینای دندان به ما اجازه می‌دهد تا نسبت اکسیژن جذب‌شده از طریق هوا و آب آشامیدنی را نیز اندازه‌گیری کنیم. این موضوع شناخت دقیق‌تری از فیزیولوژی و زیست‌شناسی دیرینه دایناسورها به دست می‌دهد و همچنین قابلیت تعمیم به دیگر گونه‌های مهره‌دار منقرض‌شده را دارد.

آنچه با کاوش در آرواره‌های غول‌پیکر آغاز شد، اکنون به کلیدی برای رمزگشایی از تاریخچه جو زمین بدل گشته که با هر دندان فسیل‌شده‌ای، گامی به سوی فهم بهتر گذشته برداشته می‌شود.

نتایج این پژوهش در مجله PNAS منتشر شده است.