Зубы древних приматов могут дать ключ к пониманию климатических изменений. (Photo courtesy of Karl Ammann) | Epoch Times Россия
Зубы древних приматов могут дать ключ к пониманию климатических изменений. (Photo courtesy of Karl Ammann)

Учёные могут определить древний климат по зубам афропитеков и древних животных. Узнайте подробности

Климатические условия и изменения в организме зафиксированы в слоях зубов
Автор: 07.09.2022 Обновлено: 07.09.2022 12:41
Новое окно в историю человечества открыла международная группа учёных, используя инновационный метод определения древнего сезонного климата по зубам.

Учёные разработали новый способ определения роли, которую сыграли древние сезонные климатические условия в развитии приматов и человека. Они использовали микроообразцы изотопов кислорода, собранные из окаменелых зубов.

Профессор Таня Смит из Университета Гриффита и Дэвид Грин из Колумбийского университета заявили в статье Conversation, что подобно деревьям, оставляющим годичные кольца, зубы в детстве растут микроскопическими слоями. Поскольку сезонные климатические условия могут изменять ширину колец деревьев, можно предположить, что изменения в организме будут зафиксированы и в слоях зубов.

Сезонный климат также влияет на химический состав тела, потому что состав изотопов кислорода в питьевой воде и пище естественным образом меняется в зависимости от климата. Более тяжёлые изотопы кислорода в питьевой воде и продуктах питания образовались в сухой и тёплой среде, в то время как в воде и продуктах питания во влажном и прохладном климате наблюдается обратное.

Микрообразцы окаменелой зубной эмали могут содержать изотопы кислорода, которые оставались стабильными в течение миллионов лет, запертые внутри этих слоёв. Они помогут узнать о климате при жизни этого животного.

Исследование показало, что состав изотопов кислорода в зубах раскрывает детали сезонных осадков, поведения животных и условий окружающей среды.

В пресс-релизе Университета Гриффита Смит отметила, что исследование имеет широкое значение, поскольку сезонные изменения и доступность ресурсов повлияли на эволюцию таких видов, как человекообразные обезьяны и современные люди.

Машина, которая делает это возможным

Анализ изотопов кислорода в зубах открывает для археологов совершенно новую ветвь хронологии. Однако это связано с некоторыми проблемами, в том числе с тем, что слои роста зубов настолько малы, что большинство химических методов не могут их измерить.

Здесь на помощь пришёл чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения (SHRIMP). SHRIMP — это масс-спектрометр, разработанный Австралийским национальным университетом. Он может проводить практически неразрушающий изотопный анализ геологического материала.

Исследователи объединились с почётным профессором Яном Уильямсом из ANU, пионером в разработке SHRIMP, чтобы безопасно удалить микроскопические пятна с окаменелых зубов и измерить изотопы кислорода внутри. Климатические записи в зубной эмали можно просматривать с большой точностью, поскольку на эмали есть линии ежедневного роста, которые можно увидеть с помощью световой микроскопии.

Что могут показать зубы

Используя окаменелые зубы древних млекопитающих из поселения возрастом 17 млн лет в Кении, в том числе Afropithecus turkanensis (гигантского примата эпохи миоцена), учёные смогли измерить изотопы кислорода в этих зубах с точностью до недели.

Результаты показали, что изотопы в зубной эмали могут отражать антропогенные изменения местности, такие как плотины, и записывать признаки исторических метеорологических явлений, таких как торнадо, дожди и ураганы.

В частности, в слоях зубов обезьян, живших в 1960-х годах, были обнаружены записи о длительной засухе и экстремальных ливнях.

Мелкомасштабные изотопные вариации в зубах говорят о том, что большинство предыдущих исследователей изотопов кислорода в зубах в значительной степени недооценивали огромные сезонные вариации древних ландшафтов.

Афропитек турканский

В результате команда сравнила окаменевшие зубы современных приматов по всей Африке с ископаемыми зубами афропитека. Затем она сверила свои результаты с анализом зубов обезьян 1960-х годов и древними моделями осадков, которые были смоделированы с помощью передовых климатических технологий. Результаты исследования показали, что ископаемые человекообразные обезьяны переживали сухие и влажные сезоны разной интенсивности.

«Влияние изменений климата на самых ранних африканских обезьян плохо изучено, потому что подробные записи о сезонных колебаниях этого раннего периода — миоцена — скудны», — отметил Грин.

«Значения изотопов афропитеков и тесно связанных с ними травоядных позволяют предположить, что обезьяны в этой части восточной Африки жили в сезонных лесах или редколесьях задолго до появления гоминидов».

В электронном письме в The Epoch Times Смит сказала, что вместе с афропитеками рассматривались наземные млекопитающие возрастом 17 млн лет, в том числе доисторические бегемоты, жирафы, даманы, носороги и олени, Anthracotheriidae, Giraffidae, Rhinocerotidae, Suidae и Titanohyracidae.

Учёные также использовали образцы двух видов доисторических слонов Deinotheriidae и Gomphotheridae.

Хотя некоторые из млекопитающих не имеют сопоставимых современных видов, группа проанализированных древних животных включает жирафов, бегемотов и свиноподобных, отметил Смит.

Древний климат объясняет новые характеристики ранних обезьян

Исследователи отметили, что новый подход поможет понять различные характеристики каждого вида и поведения этих существ в окружающей среде.

«Мы можем увидеть влияние этого сезонного климата на новые анатомические характеристики и поведение ранних обезьян», — сказал Грин.

Смит отметила, что более подробные данные о древнем климате могли бы лучше объяснить ключевые характеристики ранних обезьян, такие как необычная конфигурация передних зубов и толстая зубная эмаль. По её словам, такие характеристики способствуют употреблению тяжёлой пищи в сезоны засухи или нехватки ресурсов, когда более лёгкая еда недоступна.

«Ещё одна черта — это долгое и медленное развитие зубов, что, вероятно, связано с более продолжительным детством, которое даёт больше времени для обучения».

«Это было бы полезно в более сезонных условиях, когда продукты питания имеют сложную пространственную и временную доступность»,— сказала она.

Анализ даёт понимание истории человечества

В течение последних пяти лет Смит, Грин и Уильямс работали над использованием нового метода анализа человеческих зубов, чтобы помочь в изучении живых и древних людей.

В 2018 году исследователи провели оценку древней сезонности, используя зубы неандертальских детей, и в настоящее время они планируют исследовать образцы зубов африканских гоминидов из бассейна Туркана в Кении.

Смит сказала, что с помощью этого метода можно определить исторические или доисторические погодные явления, если они сохранялись более нескольких дней.

Однако без других доказательств, таких как очень хорошая хронология годичных колец, будет сложно связать сильные засухи или штормы с конкретными календарными годами.

«Мы смогли идентифицировать засухи и штормы в Восточной Африке, потому что примерно знали, когда выросли приматы (т. е. 1960-е годы), и могли связать наши данные по изотопам кислорода с записями об осадках».

Лили Келли, австралийский репортёр The Epoch Times, освещает возобновляемые источники энергии, окружающую среду, здоровье и науку.

Комментарии
Дорогие читатели,

мы приветствуем любые комментарии, кроме нецензурных.
Раздел модерируется вручную, неподобающие сообщения не будут опубликованы.

С наилучшими пожеланиями, редакция The Epoch Times

Упражения Фалунь Дафа
ВЫБОР РЕДАКТОРА