https://frosthead.com

Wyoming Paleontology Dispatch # 3: How to date fosílie

Prvý deň poľnej sezóny je jasný a jasný, pričom za mrakom Peak, najvyšším v pohorí Bighorn, sa už za slnka vysúva už silné slnko. Tu dole v povodí je už teplé o 6:00 ráno a vo vnútri stanu sa neznesiteľne zahrieva do hodiny od východu slnka, takže je tu každý dôvod, prečo povstať, pripraviť kávu, zabaliť nejaké sendviče, naplniť nádoby na vodu a skočiť do Dino na cestu na prvé miesto, kde sa chystáme zbierať. Na ceste sa krátko zastavíme, aby sme vyzdvihli nášho štvrtého člena tímu, Elizabeth Denis, postgraduálnu študentku na Penn State University.

Miesto fosílnych rastlín, do ktorého smerujeme, ktoré má ako svoje označenie iba moje číslo poľa SW1010, bolo vzrušujúcim nálezom na konci minuloročnej poľnej sezóny. Pristupujeme okružnou cestou - najprv dolu po okresnej štrkovej ceste, potom po prašnej ceste, ktorá vedie medzi poľami lucerny a cukrovej repy, potom popri zavlažovacom kanáli cez most cez most a nakoniec nájdeme nejasnú dvojkoľajovú cestu, ktorá putuje sagebrush a pichľavý hruška smerom k priepasti priepasti Badland. Uviazli sme v blate v prvej hodine poľnej sezóny. Zaseknutie na začiatku zapríčiní smiech medzi posádkou, ale opäť si trochu vážim, keď sa ukáže, že je len pár minút práce vykopať pneumatiky a znova sa vydať na cestu.

Po príchode na miesto sa pozeráme do úzkeho údolia obloženého sagelou kefou a opevneného strmými svahmi zeme, ktoré sú pruhované červenými, oranžovými a fialovými pruhmi. Tie svetlé pruhy, ktoré naše oči dokážu sledovať, akoby išlo o vrstvy obrovského koláča, sú prastaré povodňové sedimenty a ich farby odrážajú oxidáciu železa, pretože vklady sa počas PETM chemicky menili počasím. Sú to fosílne horizonty pôdy a sú krásne! Naopak miesto fosílnych rastlín nie je široká, plochá vrstva a nie je jasne sfarbené. Je to hnedasto sivé ložisko bahna asi 10 stôp silné a 100 stôp široké. Svetlé farby fosílnych pôdnych vrstiev ležia nad a pod ňou na rovnakom svahu.

Hornina, ktorá obsahuje rastlinné fosílie, nemusí byť krásna, ale matná farba je tajomstvom zachovania fosílnych rastlín rastlín - naznačuje to, že táto šošovka horniny nebola nikdy oxidovaná, a to preto, že je tvorená usadeninami, ktoré boli uložené pod vodou v opustený riečny kanál, kde sa k nemu nemohol dostať kyslík z atmosféry. Skutočnosť, že sa vytvorila v bývalom riečnom kanáli, tiež vysvetľuje, prečo tieto horniny nesúce rastlinné fosílne rastliny majú v priereze tvar šošoviek - kanál bol hlboko uprostred a na okrajoch plytký.

Fosílne listy, ktoré tu nájdeme, sú podľa môjho názoru veľmi zaujaté - zložité odtlačky, ktoré zaznamenávajú mikroskopické detaily žilovej štruktúry. Niektoré exempláre sa uchovávajú tak podrobne, že s ručnou šošovkou vidíme odtlačky jemných chĺpkov alebo dokonca žlto-červený lesk drobných jantárových guličiek - zvyšky olejom naplnených buniek v liste, ako sú tie, ktoré možno vidieť v zátoke. listy bežne používané pri výrobe polievok. Oranžové a červené odtiene v fosílnych listoch nie sú pôvodnou črtou nejakej dávnej jesene; sú výsledkom ukladania železa počas chemických reakcií vyvolaných rozkladom listov. Nachádzame tiež plesne škrupín starodávnych sladkovodných slimákov a kôrovcov, a dokonca aj občasný odtlačok mierky rýb, všetko v súlade s myšlienkou, že tieto horniny boli uložené na dne tichého rybníka, ktorý sa vytvoril, keď sa uzavrel malý riečny kanál. počas PETM.

Jedna spoločná otázka, ktorá sa objavuje v súvislosti s fosíliami, je: „Ako viete, koľko sú rokov?“ Táto otázka je pre nás obzvlášť dôležitá, pretože hľadáme fosílie z tak úzkeho časového intervalu. Odpoveď má niekoľko častí. Najpriamejšou odpoveďou je, že vieme, že horniny okolo SW1010 boli uložené počas PETM, pretože môj kolega Ken Rose z Johns Hopkins University tu zbieral fosílne cicavce už niekoľko rokov. Mnohé druhy, ktoré Ken našiel v tejto oblasti, sa vyskytujú iba počas PETM, nie skôr alebo neskôr. Tento prístup k určovaniu veku hornín sa nazýva biostratigrafia.

List Macginitiea a Populus. Fosília pochádzajú z nového skorého závodu na fosílne rastliny Eocene. (Scott Wing) Časť fosílnych palmových lístkov z termálneho maxima paleocén-eocén vo Wyomingu. (Scott Wing) Prvá pneumatika pre letnú sezónu. Našťastie sa to stalo na dvojposchodovej úrovni. Plochá pneumatika spôsobila oneskorenie iba 15 minút. (Scott Wing)

Biostratigrafia samozrejme vyvoláva ďalšiu otázku - ako vieme, že tieto druhy žili iba počas PETM? Z tohto dôvodu sa obraciame na výrazný chemický podpis dohody PETM: počas udalosti došlo k globálnemu posunu v pomere izotopov uhlíka. Ľahšia forma uhlíka, uhlík 12, sa stala oveľa hojnejšou v porovnaní s ťažšou formou, uhlíkom 13. Tento posun, ktorý nazývame „exkurzia izotopov uhlíka“, je viditeľný všade od hlbokomorských sedimentov po skaly uložené riekami v Povodie rieky Bighorn. Tento chemický marker pre PETM bol nájdený v horninách nesúcich fosílne cicavce vo viacerých častiach povodia rieky Bighorn a je vždy spájaný s odlišným súborom druhov, ktoré sa nevyskytujú v horninách pred alebo po exkurzii izotopov uhlíka.

Stále sme však neodpovedali na otázku, ako vieme presný vek fosílií PETM. Z tohto dôvodu sa musíme obrátiť na prácu inde na svete, miesta, kde sa našiel exkurzia izotopov uhlíka v blízkosti hornín obsahujúcich sopečné kryštály vhodné na rádiometrické randenie. Tu môžu konečne vedci zmerať pomer „rodičovských“ a „dcérskych“ izotopov rádioaktívnych materiálov v sopečných kryštáloch. Po znalosti polčasu rodičovského izotopu dokážu vypočítať, koľko miliónov rokov sa kryštály vytvorili. Je to zdĺhavý, ale logický proces, ktorý vedie od putovania po Badlands v povodí rieky Bighorn až po informácie o tom, že zbierate fosílie pred 56 miliónmi rokov (dajte alebo trvať niekoľko stotisíc rokov). Väčšinu času o tom nepremýšľame, kým sme na poli!

Prvý deň začína vzrušením z prvého dňa, ale nemôžeme začať hneď zbierať. Najprv musíme vyčistiť blato, ktoré z povrchových hornín, ktoré sme minulý rok vystavili, vytvorili zimné dažde. Je to namáhavá práca, ktorá sa vykonáva zdvíhaním a lopatou, čo robíme, zatiaľ čo sedíme trochu neisto na strmej strane zátoky. Je to však krásne ráno a asi po hodine sme schopní začať ťahať bloky tvrdšej, čerstvej skaly z východiska. Každá skala má šancu nájsť fosílie! Zoberieme ich jeden po druhom a dáme ich do boku sekáčovým koncom tehlového kladiva v nádeji, že sa rozdelia pozdĺž starej roviny podstielky, kde sa nahromadia listy. Niekedy blok spolupracuje, niekedy nie, ale fosílne odmeny prichádzajú celkom stabilne celé dopoludnie a skoro popoludní. Zhromažďujeme celkom peknú hromadu vzoriek - možno 20 alebo 30 - na rímsách, ktoré sme zasekli do svahu. A v nadšení dňa sme zabudli jesť obed!

Po 2 alebo 3 popoludní sme všetci trochu prikázaní - nie príliš prekvapujúce vzhľadom na to, že teplota je v 90. rokoch, vzduch je veľmi suchý a trochu tenší na 5 000 stôp, ako sme zvyknutí, a, áno, sendviče PB&J sú stále v našich obaloch. Sarah, Pam a Liz sú jednoznačne vojakmi, ktorí stále pracujú, ale všetci potrebujeme rýchlu prestávku na obed. Po zasunutí sendvičov je to späť do práce a pri slabom horúčave začneme uvažovať o konci dňa. Musíme všetky naše nálezy zabaliť, aby sme ich mohli dostať do našich batohov, za chrbtom Dina a späť do tábora bez toho, aby sme ich rozbili.

Toto začína najnáročnejšiu časť dňa. Každý exemplár, ktorý zbierame, musí byť označený číslom lokality a ukazovateľom počtu kusov (nie každá hornina sa zlomí tak, ako chceme!). Po ich označení perom Sharpie balíme skaly skamenelinami do priemyselného toaletného papiera. Najlepšie značky sú tie, ktoré nie sú perforované, a kupujem ich v obrovských rolkách, pretože ich používame veľa! Je to skoro ako zabalenie vyvrtnutého členka do bandáže Ace v tom, že pri zabalení vyvíjame malý tlak. To drží skalu a fosílne pohromade a chráni jemný povrch pred zoškrabaním alebo zabitím inou horninou. Na zatvorenie balenia používame maskovaciu pásku a na vonkajšej strane znova označíme číslo stránky, aby sa balíčky mohli triediť, keď sa vrátime do prírodovedného múzea Smithsonian's Natural History Museum. V čase, keď narazíme na vpusti a šalvia späť do tábora, je to blízko o 19:00 a svetlo opäť zožltne. Večera zostáva na varenie, na prípravu jedla, je to však dlhý a uspokojivý deň.

«Expedícia # 2 | Expedícia č. 4 »

Scott Wing je vedecký pracovník a kurátor na katedre paleobiológie v Smithsonianskej inštitúcii.

Wyoming Paleontology Dispatch # 3: How to date fosílie