Gamle dyr, der menes at være første luftpuster på landjorden, mister krav på berømmelse

Nogle gode videnskabelige undersøgelser fra en studerende ved University of Texas i Austin har hjulpet med at omskrive et af de tidligste kapitler i planetens evolutionære historie. Forskningen, ledet af UT Jackson School of Geosciences, har vist, at tusindbenet, der menes at være verdens ældste kendte luftåndende landvæsen, faktisk er omkring 14 millioner år yngre end tidligere antaget og ikke kan være det oprindelige landpuster.

Artiklen blev offentliggjort den 28. juni i tidsskriftet PLOS ET . Undersøgelsen fokuserer på en art af tusindben kaldet Pneumodesmus newmani , som man mente havde indåndet luft på fast grund i den sene silurperiode for omkring 428 millioner år siden. Alle andre dyrefossiler opdaget før dette tidspunkt er fra dyr, der levede og åndede under vand.

Tusindbensfossilet blev opdaget af en amatørpalæontolog i 2004 i Aberdeenshire, Skotland, og dateret ved at teste plantesporer i sediment fundet i det generelle område, en metode, der indeholder en betydelig mængde videnskabelig usikkerhed sammenlignet med radiometriske dateringsmetoder, sagde Elizabeth Catlos, en undersøgelsesforfatter og lektor i Jackson-skolens afdeling for geologiske videnskaber.

"Alder på 428 millioner år blev ikke opnået ved hjælp af radiometriske teknikker, fordi ingen kunne få de radioaktive mineraler ud af disse jordarter, " hun sagde.

Catlos, som fik jordprøverne fra medforfatter Michael Brookfield fra University of Massachusetts Boston, tildelt Jackson School senior Stephanie Suarez, avisens hovedforfatter, med at finde zirkoner i kornstørrelse i sedimentet, der kunne dateres i Jackson Schools Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Laboratory. Zirkoner er mineraler, der fanger radioaktive elementer inde i dem, når de dannes, som kan hjælpe videnskabsmænd med mere præcist at bestemme alderen på sten eller sediment, hvor de er fundet.

Zirkonprøverne var fra ældgamle vulkanske askebede direkte over og under, hvor tusindbensprøven blev fundet. Brookfield, hvem er fra Skotland, sagde, at han har indsamlet prøver fra området, siden han var teenager og længe har været interesseret i mere præcist at datere det sediment, hvor det velkendte eksemplar blev opdaget.

Dette job var særligt udfordrende, fordi det leraflejring, Brookfield sendte til Jackson-skolen, var løst i plastikposer og i modsætning til den faste sten, som Catlos er vant til at studere. Suarez, som blev introduceret til geovidenskaberne i gymnasiet som en del af Jackson Schools GeoFORCE outreach-program, i første omgang prøvede standardmetoden for tung mineralseparation, hvilket indebærer at knuse klippen og bruge bromoform (et organisk opløsningsmiddel) til at udskille tungere mineraler.

"Da jeg prøvede det, asken klumpet sig sammen, og ingen zirkoner sank til bunden, " sagde hun. "Det var meget rodet og mislykket."

Uafskrækket, Suarez finkæmmede videnskabelig litteratur på udkig efter ideer og stødte på en undersøgelse fra 2014 ledet af Gregory Hoke fra Syracuse University, der var banebrydende for en metode til at isolere ikke-lerkomponenter fra lerrigt materiale ved at konstruere og bruge en ultralyds-lerseparator.

"Jeg var nødt til at være kreativ, " sagde Suarez. "Vi har en meget lille sonikator i vores laboratorium, som vi bruger til at rense tynde sektioner. Jeg brugte det, en Tupperware beholder og noget brintoverilte. Det virkede. Jeg var meget begejstret."

Ultimativt, Suarez var i stand til at indsamle 74 zirkoner, der skulle analyseres og dateres. Mere end 10 af zirkonerne var yngre end for 428 millioner år siden, hvor den yngste er omkring 414 millioner år gammel. Dette placerer prøven i en helt anden geologisk æra, devon, en klassifikation, der sprænger tusindbenets unikke karakter. Mange fossiler af landåndende organismer, hovedsageligt insekter og leddyr, er blevet restitueret fra denne æra.

Catlos forventer, at resultaterne vil løfte et par øjenbryn, men hun sagde, at det smukke ved offentliggjort videnskab er, at andre kan replikere eksperimentet. Den håndfuld zirkoner, der blev fundet at være yngre end 428 millioner år gamle, viser bestemt, at Pneumodesmus newmani prøven var ikke den første organisme på jorden, der indåndede luft, mens den var på land.

"Det var ikke det, " sagde Catlos. "Vi er nødt til at blive ved med at lede."