science >> Wetenschap >  >> anders

Onderzoek biedt uniek inzicht in uitstervingsdynamiek in het late Trias

URI junior Amanda Bednarick (achtergrond) en onderzoeksassistent Sam Hemmendinger gebruiken een Jacob's staf om de dikte van rotsen in Petrified Forest National Park te meten. Krediet:Reilly Hayes

Een van de meest opwindende ontdekkingen die paleontologen kunnen doen, is het oorzakelijk verband vinden tussen het uitsterven van oude wezens en de omgevingsomstandigheden die tot dat uitsterven hebben geleid. Een team van wetenschappers en studenten van de Universiteit van Rhode Island komt steeds dichterbij om te onthullen hoe een groep dieren uit het Laat-Trias uitstierven, dankzij de precieze datering van fossielen in Petrified Forest National Park in Arizona.

URI-professor David Fastovsky, die belangrijke ontdekkingen deed over het uitsterven van de dinosauriërs tussen het Krijt en het Tertiair, 66 miljoen jaar geleden, leidt een team van onderzoekers die proberen te begrijpen wat de oorzaak was van het uitsterven van de naaste verwanten van de vroegste dinosauriërs in Noord-Amerika, ongeveer 215 miljoen jaar geleden.

"Het reconstrueren van uitstervingen is buitengewoon moeilijk, " hij zei, "maar bij Petrified Forest hebben we de best gedateerde oude rivierafzettingen ter wereld, die ons in staat stellen zeer precieze vragen te stellen over dit uitsterven – in het bijzonder, of het nu geleidelijk of catastrofaal was. Dit zou een van de uiterst zeldzame gevallen in het oude record kunnen zijn waarin dit daadwerkelijk kwantitatief kon worden bepaald met behulp van direct bewijs."

Als de onderzoekers vaststellen dat alle dieren op ongeveer hetzelfde moment zijn uitgestorven – in plaats van geleidelijk over een lange periode – kunnen ze het uitsterven van de dieren mogelijk in verband brengen met de catastrofale inslag van een asteroïde die een 80 kilometer brede krater in Quebec, een impact die volgens sommige wetenschappers destijds verantwoordelijk was voor het uitsterven.

Fastovsky bestudeert de fossielen in Petrified Forest sinds 1991. Hij zei dat de rotsen daar wijzen op een duidelijke "fauna-turnover" toen een reeks organismen verdween en een andere reeks organismen verscheen.

"De vraag is, kunnen we die faunale omzet dateren, en hoe precies, " hij zei.

Met behulp van wat hij noemde "high-precision uranium-lead dating", ontwikkeld door onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en toegepast door URI-geowetenschappers in Petrified Forest National Park, Fastovsky hoopt dat zijn team tegen het einde van volgend jaar antwoorden zal hebben.

Om dat doel te bereiken, Fastovsky verloofde Gavino Puggioni, URI universitair docent statistiek, die geavanceerde statistische analyses gebruikt om te bepalen of de oude dieren allemaal tegelijk zijn uitgestorven, die van een catastrofale gebeurtenis zou worden verwacht.

"De processen die we bestuderen vonden plaats gedurende duizenden jaren, " zei Puggioni. "We proberen een heel zwak signaal uit deze kleine dataset te halen. Maar er zijn statistische technieken die ons kunnen helpen te identificeren wat we waarnemen. We proberen de grenzen te verleggen en te verleggen."

"Dit is een ongekend niveau van kwantitatieve precisie dat wordt toegepast op een uitstervingsgebeurtenis, "voegde Fastovski eraan toe.

Om hiaten in de bestaande gegevens op te vullen, URI-afgestudeerde student Reilly Hayes en junior Amanda Bednarick hebben afgelopen zomer drie maanden besteed aan het vinden van de exacte locaties waar de afgelopen eeuw meer dan 100 fossielen waren verzameld uit Petrified Forest. Het was niet gemakkelijk.

"Riviersystemen zoals bij Petrified Forest scheuren zichzelf open wanneer de sedimenten zich ophopen, " legde Hayes uit. "Dus je vindt veel discontinuïteiten tussen de rotsbedden. But we already had dates in the model of how certain beds fit together into the larger sequence at the park. We just didn't know where all the fossils occurred relative to those."

The dates in the model were first collected by a previous generation of URI researchers, and they run through the full thickness of the rock sequence exposed in the Park, which Fastovsky and his MIT colleagues nicknamed the "backbone."

Hayes and Bednarick hiked many miles each week last summer and found 51 sites around the park where they could link previously collected fossils with rocks of known age.

"We relocated all these fossil localities, some of which didn't have exact information for where they were originally found, and then we established a game plan for how to correlate this spot on the ground to a place where the backbone was exposed, " said Bednarick.

In het komende jaar, additional field work will be required to relocate about 20 more fossil sites, and the statistical analyses will continue. And then the researchers hope to be able to draw conclusions about the cause of the extinction.

"We're looking forward to testing whether the extinctions occurred at the same time and whether this particular extinction would be concordant with what you would expect if an asteroid did the deed, " concluded Fastovsky. "That would be pretty special."