Forskning giver unik indsigt i ekstinktionsdynamikken i Sen Trias

En af de mest spændende opdagelser, som palæontologer kan gøre, er at finde årsagssammenhængen mellem udryddelsen af ​​gamle væsner og de miljømæssige forhold, der førte til denne udryddelse. Et hold af videnskabsmænd og studerende ved University of Rhode Island er tættere på at afsløre, hvordan en gruppe dyr fra det sene trias uddøde, takket være den præcise datering af fossiler i Petrified Forest National Park i Arizona.

URI professor David Fastovsky, som gjorde vigtige opdagelser om udryddelsen af ​​dinosaurerne mellem kridt- og tertiærperioden for 66 millioner år siden, leder et team af forskere, der arbejder på at forstå, hvad der forårsagede udryddelsen af ​​de nære slægtninge til Nordamerikas tidligste dinosaurer for omkring 215 millioner år siden.

"Det er ekstremt vanskeligt at rekonstruere udryddelser, " han sagde, "men ved Petrified Forest har vi de bedst daterede gamle flodaflejringer i verden, som giver os mulighed for at stille meget præcise spørgsmål om denne udryddelse – især, om det var gradvist eller katastrofalt. Dette kunne være et af de ekstremt sjældne tilfælde i den gamle optegnelse, hvor dette faktisk kunne bestemmes kvantitativt ved hjælp af direkte beviser."

Hvis forskerne fastslår, at alle dyrene uddøde på nogenlunde samme tid - snarere end gradvist over en lang periode - kan de muligvis forbinde dyrenes udryddelse med det katastrofale nedslag fra en asteroide, der efterlod en 50 mil bred krater i Quebec, en påvirkning, som nogle videnskabsmænd mener var ansvarlig for udryddelserne på det tidspunkt.

Fastovsky har studeret fossilerne ved Petrified Forest siden 1991. Han sagde, at klipperne der indikerer en tydelig "fauna-omsætning", når et sæt organismer forsvandt, og et andet sæt organismer dukkede op.

"Spørgsmålet er, kan vi datere den faunaomsætning, og hvor præcist " han sagde.

Ved at bruge det, han kaldte "high-precision uranium-bly dating" udviklet af forskere ved Massachusetts Institute of Technology og anvendt af URI geovidenskabsmænd i Petrified Forest National Park, Fastovsky håber på, at hans hold vil have nogle svar inden udgangen af ​​næste år.

For at nå det mål, Fastovsky forlovede Gavino Puggioni, URI assisterende professor i statistik, som bruger sofistikerede statistiske analyser til at bestemme, om de gamle dyr alle uddøde samtidigt, som man kunne forvente af en katastrofal begivenhed.

"De processer, vi studerer, fandt sted over tusinder af år, " sagde Puggioni. "Vi forsøger at udtrække et meget svagt signal fra dette lille datasæt. Men der er statistiske teknikker, der kan hjælpe os med at identificere, hvad vi observerer. Vi forsøger at udvide og rykke grænserne."

"Dette er et uhørt niveau af kvantitativ præcision, der anvendes på en udryddelseshændelse, " tilføjede Fastovsky.

For at udfylde huller i de eksisterende data, URI kandidatstuderende Reilly Hayes og junior Amanda Bednarick brugte tre måneder sidste sommer på at finde de præcise steder, hvor mere end 100 fossiler var blevet indsamlet fra Petrified Forest i løbet af det sidste århundrede. Det var ikke nemt.

"Flodsystemer som ved Petrified Forest river sig selv op, når sedimenterne opbygges, " explained Hayes. "So you find a lot of discontinuities between the beds of rock. 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.

Over the next year, 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."