I fossili “fantasma” rivelano microrganismi sopravvissuti ad antichi eventi di riscaldamento degli oceani

Guardando attraverso un potente microscopio, i ricercatori sono rimasti scioccati nel vedere le impressioni lasciate dal plancton unicellulare, o nanoplancton fossilizzato, che visse milioni di anni fa, soprattutto perché stavano analizzando qualcos’altro.

“La scoperta di fossili di fantasmi è stata una sorpresa completa”, ha affermato l’autore dello studio Sam Slater, ricercatore presso il Museo Svedese di Storia Naturale di Stoccolma.

“Stavamo effettivamente studiando il polline fossile delle stesse rocce. Non avevo mai visto questo tipo di conservazione dei fossili prima, e la scoperta è stata doppiamente sorprendente perché le impronte digitali si trovano in abbondanza da rocce dove i nanofossili naturali sono scarsi o del tutto assenti”.

Mentre i ricercatori hanno esaminato i granelli di polline al microscopio elettronico a scansione, ha detto Slater, hanno spiato “minuscole fosse” sulla superficie del polline. Quando hanno ingrandito per vedere i crateri con le lenti di ingrandimento migliaia di volte, hanno notato strutture intricate.

Quelle strutture erano le impronte lasciate dagli esoscheletri di nanoplancton chiamati coccolitofori.

Questi plancton microscopici sono ancora presenti oggi e supportano le reti alimentari marine, forniscono ossigeno e immagazzinano carbonio nei sedimenti del fondale marino. Il coccolitoforo circonda la sua cellula con un coccolito, o placca dura calcarea, che può pietrificarsi in rocce.

Sebbene piccoli come individui, possono produrre fiori che sembrano nuvole nell’oceano che possono essere visti dallo spazio. Una volta che muoiono, i loro esoscheletri si spostano verso il basso per riposare sul fondo del mare. Quando si accumula, gli esoscheletri possono trasformarsi in rocce come il gesso.

I fossili di fantasmi sono sorti quando i sedimenti del fondale marino sono stati trasformati in roccia. Gli strati di fango accumulati sul fondo del mare hanno compresso le placche di linfa dura con altra materia organica, come polline e spore. Nel tempo, l’acqua acida intrappolata nei vuoti rocciosi ha sciolto i succhi. Tutto ciò che rimane è l’impronta nella pietra che una volta facevano.

Questo grafico mostra come i minuscoli fossili di fantasmi siano stati paragonati al polline fossilizzato.

“La conservazione di questi nanofossili spettrali è davvero notevole”, ha affermato in una dichiarazione il coautore dello studio Paul Bowen, professore di microbiologia all’University College di Londra.

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“I fossili di fantasmi sono molto piccoli – lunghi circa cinque millesimi di millimetro, quindici volte più stretti della larghezza di un capello umano! – ma i dettagli delle lastre originali sono ancora perfettamente visibili, premuti contro le superfici della materia organica dell’antichità, sebbene il i piatti stessi si sono sciolti, ha detto Bowen.

colmare un vuoto

Ricerche precedenti hanno rilevato un declino di questi fossili durante i precedenti eventi di riscaldamento globale che hanno colpito gli oceani, portando gli scienziati a credere che il plancton possa essere stato influenzato negativamente dall’acidificazione degli oceani e dal cambiamento climatico in generale.

I fossili di fantasmi raccontano una storia completamente diversa, fornendo una documentazione che mostra che i coctofori erano abbondanti nell’oceano durante tre eventi di riscaldamento oceanico 94 milioni, 120 milioni e 183 milioni di anni fa attraverso il Giurassico e il Cretaceo.

“Di solito, i paleontologi cercano solo i fossili stessi e, se non ne trovano, spesso presumono che le antiche comunità di plancton siano crollate”, ha affermato in una dichiarazione il coautore dello studio Fifi Vajda, professore al Museo svedese di storia naturale. .

La Terra si sta riscaldando troppo velocemente perché questi microrganismi possano adattarsi

“I fossili fantasma ci mostrano che a volte i reperti fossili ci giocano un brutto scherzo e ci sono altri modi in cui è possibile preservare questo nanoplancton calcareo, che devono essere considerati quando si cerca di comprendere le risposte ai cambiamenti climatici passati”.

I ricercatori si sono inizialmente concentrati sull’evento anossico oceanico di Toarcian, quando i vulcani hanno rilasciato una maggiore quantità di anidride carbonica nell’emisfero meridionale e hanno causato un rapido riscaldamento globale 183 milioni di anni fa durante il primo Giurassico.

Alcuni nanofossili spettrali sono stati recuperati dalle rocce giurassiche nello Yorkshire, nel Regno Unito.

Gli scienziati hanno scoperto fossili di fantasmi nel Regno Unito, Giappone, Germania e Nuova Zelanda associati a questo evento, nonché campioni trovati in Svezia e Italia legati al riscaldamento degli oceani rispettivamente 120 milioni di anni e 94 milioni di anni fa.

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La comprensione dei fossili fantasma può aiutare i ricercatori a cercarli in altre lacune nella documentazione sui fossili e a comprendere meglio i periodi di riscaldamento nel corso della storia della Terra.

zone morte

Il plancton non era solo resistente alle alte temperature: si diversificava davvero e prosperava, il che potrebbe non essere stato un bene per altre specie.

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Le grandi fioriture di plancton non sono un segno che un ecosistema è in difficoltà, ma quando le fioriture muoiono e affondano sul fondo del mare, la loro decomposizione utilizza l’ossigeno e le drena dall’acqua, creando potenzialmente aree in cui la maggior parte delle specie non può sopravvivere.

“Invece di essere vittime di precedenti eventi di riscaldamento globale, i nostri dati indicano che la dispersione del plancton ha contribuito all’espansione delle zone morte marine, aree in cui i livelli di ossigeno sul fondo del mare erano troppo bassi per la sopravvivenza della maggior parte delle specie”, ha affermato Slater.

“Queste condizioni, con l’espansione delle zone morte e la proliferazione del plancton, potrebbero diventare più prevalenti nei nostri oceani in fase di riscaldamento a livello globale”, ha aggiunto.

L’attuale riscaldamento globale si sta verificando più rapidamente di questi eventi storici e Slater ritiene che questo studio dimostri che gli scienziati hanno bisogno di un approccio più accurato per prevedere come specie diverse risponderanno al cambiamento climatico globale, perché non tutte risponderanno allo stesso modo.

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