Аламозавры могли пережить массовое вымирание

Реконструкция аламозавра. Изображение с сайта www.healthstones.com

Считается, что аламозавры вместе с другими динозаврами погибли во время великого массового вымирания конца мелового периода (65,5–66 млн лет назад). Однако новая модификация метода уран-свинцового датирования, примененная для определения возраста ископаемой кости аламозавра из Нью-Мексико, дает весомые основания полагать, что эти динозавры могли пережить массовое вымирание на несколько сотен тысяч лет.

Аламозавры (Alamosaurus) принадлежали к группе титанозавров и представляли собой типичных зауроподов — четвероногих травоядных до 21 м длиной, весивших около 35 тонн. Как и другие зауроподы, они обладали длинными шеей и хвостом. Согласно некоторым данным реконструкции (полный скелет до сих пор обнаружить не удалось), хвост мог иметь хлыстообразное образование на конце. Несмотря на то что принадлежность рода аламозавров к титанозаврам не вызывает сомнений, их точная систематика и родственные взаимосвязи с другими группами до сих пор являются предметом научных дискуссий. Ископаемые останки этих животных были впервые обнаружены в штате Нью-Мексико (юго-восточная часть США) в геологических образованиях конца мелового периода.

Команда ученых из Университета Альберты под руководством Ларри Химана (Larry Heaman) с Кафедры наук о Земле и атмосфере определила, что возраст бедренной кости аламозавра, обнаруженной в песчанике Охо-Аламо в южной части бассейна реки Сан-Хуан (San Juan Basin), штат Нью-Мексико, составляет, по разным геохронологическим оценкам, всего 64–65,1 млн лет. А значит, этот растительноядный динозавр мог жить еще несколько сотен тысяч лет после массового вымирания, в ходе которого, по мнению большинства палеонтологов, все не-птичьи динозавры исчезли с лица Земли. Результаты работы опубликованы в февральском номере журнала Geology.

Традиционно палеонтологи используют рутинный метод определения возраста ископаемых остатков — так называемую относительную геохронологию. Их возраст оценивается по отношению к возрасту слоя осадков, где обнаружены ископаемые, или выше- и нижележащих слоев. Однако такие оценки имеют большую погрешность, поскольку за миллионы лет геологические силы могут вызвать эрозию горизонта, несущего ископаемые остатки, что приведет к их перемещению из первоначального осадочного слоя в соседние. Поэтому для определения абсолютного возраста ископаемых образцов применяют методы прямого датирования (см. абсолютная геохронология), в частности уран-свинцовое датирование.

Живые кости содержат очень малые количества урана. Но во время окаменения кости значительно обогащаются этим элементом. Согласно растущему числу новых доказательств, рекристаллизация и реминерализация костей в ходе окаменения происходит очень быстро (менее чем за тысячу лет). Затем состав окаменевшей кости стабилизируется (система становится фактически замкнутой), и атомы урана-238 в ископаемом спонтанно подвергаются распаду до свинца-206 в течение длительного времени. В отличие от урана, кости не обогащаются свинцом после смерти животного, поэтому весь свинец-206, определяемый в кости в ходе анализа, является продуктом распада урана. Таким образом, с момента окаменения уран-свинцовые часы начинают обратный отсчет. Поэтому изотопный состав данных элементов в окаменелости можно с уверенностью мерой её абсолютного возраста.

Содержание изотопов в образце определяется масс-спектрометром, где атомы изотопов, будучи пропущенными в вакууме через магнитное поле, разделяются с учетом их относительной массы. Традиционное зондирование образца, в силу малой встречаемости изотопов урана и свинца, может давать существенную ошибку. Исследователи использовали в своей работе новейшую модификацию уран-свинцового (²⁰⁶Pb/²³⁸U) датирования (in situ laser ablation–multicollector–inductively coupled plasma–mass spectrometer technique) — с применением лазерной абляции (испарения). Лазерный луч отделяет от образца мельчайшие частицы, которые собираются мультиколлектором и только затем поступают в масс-спектрометр для изотопного анализа, что делает датировку более точной.

Палеонтологические раскопки в бассейне реки Сан-Хуан ведутся членами команды давно, с 80-х годов прошлого века. И данные относительной геохронологии уже приводили авторов к предположению о выживании некоторых динозавров в Палеоцен. Однако прямое датирования возраста костей дало возможность получить более весомое доказательство в подтверждение данной гипотезы.

Предугадывая возможную критику, связанную со сложностью точного определения возраста и вероятностью всевозможных ошибок интерпретации, помимо прямой уран-свинцовой датировки образца авторы использовали ряд других прямых и косвенных геохронологических методов.

В качестве контроля была взята кость аламозавра из мел-палеогенового слоя. Её возраст составил 73,04 ± 0,9 млн лет. Этот результат прекрасно согласовался с предыдущей оценкой возраста обнаруженного поблизости пласта вулканического пепла, определенного методом аргон-изотопной (⁴⁰Ar/³⁹Ar) датировки и составившего 73,04 ± 0,25 млн лет.

Анализируемым образцом был большой фрагмент левого бедра зауропода Alamosaurus sanjuanensis, извлеченный из палеоценового слоя. На основании хорошей сохранности кортикального (поверхностного) слоя кости и геохимических признаков, характерных для палеоцена, был сделан вывод, что фрагмент не был перемещен из нижележащего мелового слоя.

// ') return false } // ]]> Полированные срезы бедренной кости аламозавра, извлеченные из палеоценового песчаника Охо-Аламо в южной части бассейна реки Сан-Хуан. A — поперечный срез. Стрелками отмечены четыре пятна от лазера диаметром 160 мкм. B — продольный срез шириной 2,5 см. Рис. из статьи James E. Fassett, Larry M. Heaman, Antonio Simonetti. Direct U-Pb dating of Cretaceous and Paleocene dinosaur bones, San Juan Basin, New Mexico

Анализ проводился в двух сериях срезов кости — поперечных и продольных. Результаты составили 64,8 ± 0,9 и 62,8 ± 0,8 млн лет соответственно. Хотя полученные значения различаются, они перекрываются в пределах аналитической погрешности. Если все данные рассмотреть в совокупности, за исключением крайних максимальных и минимальных значений, получится 63,4 ± 0,6 млн лет. Тем не менее, авторы считают, что полученное среднее значение для продольных срезов (64,8) ближе к начальному диагенезу кости. В дальнейшем, при выполнении уран-свинцового датирования ученые рекомендуют также использовать продольные срезы кортикальных (наиболее близких к поверхности) слоев кости. Более молодой возраст, полученный для поперечных срезов, авторы объясняют временем, занимающим весь период завершения минерализации и накопления урана, поскольку процесс рекристаллизации идет от внешних кортикальных слоев кости к центру. В связи с этим возраст участков поперечного среза, расположенных ближе к центру, будет меньше, чем возраст поверхностных участков.

Палеомагнетические исследования песчаника Охо-Аламо в южном бассейне реки Сан-Хуан показывают, что эта кость происходит из стратиграфического уровня в самой нижней части палеомагнетического хрона C29n. Основание магнитохрона С29n имеет возраст 65,118 млн лет. Возраст вулканического пепла в геологической формации Насимьенто (Nacimiento Formation), на 125 м выше основания песчаника Охо-Аламо, измеренный изотопным анализом ⁴⁰Ar/³⁹Ar, составляет 64,0 ± 0,4 млн лет. Таким образом, существующие геохронологические данные ограничивают возраст образца кости до временного интервала в 1,1 млн лет (от 65,1 до 64,0). Возраст 64,8 млн лет, полученный уран-свинцовым датированием, прекрасно согласуется с данными ограничениями.

Итак вернемся к значению исследования. Доминирует гипотеза, что массовое вымирание динозавров произошло между 65,5 и 66 миллионами лет назад (см. Мел-палеогеновое вымирание, Cretaceous–Tertiary extinction event). Последние данные, полученные усовершенствованным методом откалиброванного аргон-изотопного (⁴⁰Ar/³⁹Ar) датирования, указывают на срок 65,95 ± 0,04 млн лет (см. Kuiper K.F., et al. Synchronizing Rock Clocks of Earth History // Science, 2008. V. 320. P. 500–504). Это обычно связывается со столкновением гигантского метеорита с Землей, повлекшего за собой взрыв, выброс огромного количества мусора в атмосферу и активизацию вулканической активности. В результате глобального загрязнения атмосферы резко снизилась освещенность поверхности планеты, что привело к гибели растительности по всему миру. Экстремальное сокращение базового звена пищевой цепи повлекло за собой гибель остальных представителей экосистемы. Если обе датировки верны, то обнаруженный в Нью-Мексико аламозавр принадлежал группе динозавров, пережившей большое массовое вымирание конца мелового периода.

Существуют также альтернативные гипотезы, имеющие существенно меньше сторонников и утверждающие, что падение метеорита, безусловно, сыграло определенную роль в вымирании, но, все же, не было единственной или главной его причиной (см. Sills J. Cretaceous extinction: multiple cases // Science, 2010. V. 328. P. 973), а исчезновение динозавров могло быть не «внезапным» (см. Sloan R.E., et al. Gradual Dinosaur Extinction and Simultaneous Ungulate Radiation in the Hell Creek Formation. Science, 1986. V. 232. P. 629–633). Тогда данную работу можно рассматривать в качестве аргумента в их пользу.

Источник:Test shows dinosaurs survived mass extinction by 700,000 years — пресс-релиз Университета Альберты, 28.01.2011.

См. также:

James E. Fassett, Larry M. Heaman, Antonio Simonetti. Direct U-Pb dating of Cretaceous and Paleocene dinosaur bones, San Juan Basin, New Mexico (полный текст — PDF, 415 Кб) // Geology. February 2011. V. 39. P. 159–162. Doi: 10.1130/G31466.1.

Илья Щеглов