研究人员发现,化石恐龙蛋壳中蕴含着可揭示恐龙生存时代的自然时钟。这项技术能得出惊人精确的年代数据,或将彻底改变全球化石遗址的测年方式。
该研究由斯泰伦博斯大学地球科学系的瑞安·塔克博士领导,并发表在期刊《通讯-地球与环境》上。
为何化石测年一直如此困难
世界各地的许多化石遗址缺乏精确的年龄估计。当科学家们无法确切知道化石形成的时间时,理解古代物种和生态系统如何随时间演化和相互作用就变得困难得多。传统的测年方法通常依赖于在化石附近发现的矿物,如锆石或磷灰石,但这些矿物并非在每个遗址都能稳定获得。直接对骨骼或牙齿等化石遗骸进行测年的尝试,常常导致结果不可靠或不一致。
塔克博士和他的同事们没有专注于周围的矿物或骨骼遗骸,而是将注意力转向了石化的恐龙蛋壳。利用先进的铀-铅(U-Pb)测年法结合详细的元素分布图,研究团队测量了蛋壳方解石结构中锁定的极微量铀和铅。这些放射性元素以已知速率衰变,有效地起到了内置时钟的作用,揭示出蛋被埋藏的时间。
在犹他州和蒙古测试新方法
研究人员在美国犹他州和蒙古戈壁沙漠的恐龙蛋壳上测试了他们的方法。结果表明,与根据火山灰层确定的年龄相比,这些蛋壳的测年精度可达到约百分之五。在蒙古,团队通过为一个著名的恐龙蛋和巢穴遗址确定首个直接年龄,取得了重大里程碑式的成果,将其年代定为大约7500万年前。
“蛋壳方解石具有显著的多功能性,”塔克博士说。“它为我们提供了一种新方法,可以对缺失火山岩层的化石遗址进行测年,而这一挑战已限制古生物学界数十年。”
该项目汇集了来自北卡罗来纳自然科学博物馆、北卡罗来纳州立大学、科罗拉多矿业学院、蒙古科学院古生物研究所和巴西欧鲁普雷图联邦大学的科学家。在蒙古的野外工作是通过蒙古恐龙探索联盟进行的,并得到了国家地理学会和美国国家科学基金会的支持。
理解恐龙演化的强大工具
通过证明恐龙蛋壳能够可靠地记录地质时间,这项研究在生物学与地球科学之间建立了新的联系,并为研究人员提供了一种对全球化石遗址进行测年的宝贵工具。
“直接测定化石年代是古生物学家的梦想,”该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学副研究教授、北卡罗来纳自然科学博物馆古生物学负责人林赛·赞诺说。“掌握了这项新技术,我们就能解开那些曾经无法攻克的关于恐龙演化的谜团。”
这篇题为《利用化石蛋壳的铀-铅方解石年龄测定作为精确的深时地质年代计》的文章发表在《通讯-地球与环境》上。