Az új technika megvilágítja a geológiai feljegyzésekben elhomályosult eseményeket

Az új technika megvilágítja a geológiai feljegyzésekben elhomályosult eseményeket
Az új technika megvilágítja a geológiai feljegyzésekben elhomályosult eseményeket
Anonim

WEST LAFAYETTE, Ind. – A Purdue Egyetem egyik kutatója, aki az evolúcióval és a dinoszauruszok kipusztulásával foglalkozó tanulmányairól ismert, olyan eszközt fejlesztett ki, amely leleplezi azokat a rövid távú eseményeket, amelyeket korábban a geológiai feljegyzések figyelmen kívül hagytak.

A rétegtani síkelemzésnek nevezett technika a hagyományos egydimenziós elemzéseket felváltja a geológiai adatok többdimenziós megjelenítésével. Használható fosszilis feljegyzésekből, régészeti vizsgálatokból vagy bármilyen térbeli geológiai adatból származó adatok elemzésére, mondja William Zinsmeister, a technikát kidolgozó geotudományok professzora.

A technikát használó kezdeti eredmények először tárnak fel több olyan rövid távú éghajlati eseményt a késő kréta időszakában, amelyek jelentős szerepet játszhattak a geológiai korszak végén bekövetkezett tömeges kihalásokban, mondja Zinsmeister. Az adatok egybeesnek a mélytengeri magfúrások eredményeivel, amelyek az akkori éghajlat rövid távú ingadozásait mutatják.

Az új technika részleteit és az eredményeket a Journal of Geology márciusi számában tették közzé.

"Ha megnézzük a kréta korszak végi történelmet, azt tudjuk, hogy a hőmérséklet hosszú távú csökkenést mutatott, és az éghajlat egyre hűvösebb lett" - mondja Zinsmeister. "Gyakran leegyszerűsített fokozatos hanyatlásnak tekintjük, de ha egy modern időjárási mintát nézünk, akkor évről évre eltéréseket látunk, így tudjuk, hogy az időjárás nem egyenletes.

"Eddig a tudósok nem tudták észrevenni ezeket a zavarokat a geológiai feljegyzésekben. Ezzel a technikával most már észlelni tudjuk ezeket a rövid távú eseményeket."

Az 1980-as évek eleje óta a kréta időszak végén bekövetkezett tömeges kihalás természetével, sorrendjével és időzítésével kapcsolatos kérdések jelentős vitákat váltottak ki. A 140 millió évvel ezelőtti és 65 millió évvel ezelőtti kréta időszakot számos életforma, köztük a dinoszauruszok és a primitív madarak nagymértékű fejlődése és ezt követő kihalása jellemezte.

"Amikor a vita hevíteni kezdett, nyilvánvalóvá vált, hogy a dolgok kihalásának mintái a kréta korszak vége felé ugyanolyan fontosak, mint maga a kihalás, mert a minták elárulnak valamit arról, hogy mi is történt valójában." azt mondja.

A vita számos korlátot is feltárt a fosszilis feljegyzések tanulmányozására kialakított hagyományos módszerekben, ami arra kényszerítette a tudósokat, hogy újraértékeljék, hogyan gyűjtik, osztályozzák és grafikusan ábrázolják adataikat, mondja Zinsmeister.

"A paleontológusok 150 éve dolgoznak olyan tartománydiagramokat, amelyek a kövületeket az idő dimenzióján keresztül ábrázolják" - mondja Zinsmeister."Bár ez a módszer sok esetben jól működik, nem ad választ a kérdéseinkre, ha azt nézzük, hogyan változnak az életformák rövid időn belül."

A kérdések megoldása érdekében a tudósok számos különböző statisztikai elemzést alkalmaztak az adatokra. Zinsmeister szerint számos forgatókönyvet találtak ki, amelyek a tanulmányban használt statisztikai megközelítésen alapulnak.

"A valódi probléma az, hogy amikor az adatkészletet hagyományos módszerekkel nézzük, akkor csak egy dimenziót nézünk – az időt” – mondja. "Ezeket az adatokat nagy földrajzi területen gyűjtöttük, de ha egy dimenzióban nézzük az adatokat, akkor az adatkészleten belüli földrajzi komponens homályos lesz."

A készen kapható táblázatkezelő szoftver segítségével a Zinsmeister kifejlesztett egy módszert az idő és a földrajzi összetevők egy adathalmazon belüli egyesítésére és grafikus megjelenítésére.

"Ha ezt a számítógépen teszem, hatalmas mennyiségű adatot nézhetek meg, és láthatom, hogyan oszlottak el ezek a kövületek térben és időben" - mondja. "Amikor ezt látod, a világ hirtelen egészen másképp néz ki."

Ezen túlmenően az új technika lehetővé teszi az egyszeri vagy rövid távú események jelentőségének felismerését.

"Amikor az emberek statisztikai elemzéseket végeznek az adatokon, és egyetlen pontot találnak, egyszerűen kidobják, mert nem tudják a megbízhatósági szintek alapján elemezni, vagy csak műterméknek tekintik" - mondja. "De ezek az egypontos események nagyon fontosak lehetnek, ha felismered, hogy ezek valódi események, nem csak műtermékek."

Zinsmeister azt mondja, hogy megtanulta ezt a leckét, amikor elemzett néhány adatot, amelyet az Antarktiszon gyűjtött az új technikája segítségével. Az adatok körülbelül 50 000 kövületet képviselnek 300 helyről, amelyeket az Antarktiszi-félsziget északkeleti csücskével szomszédos Seymour-szigeten gyűjtött 70 négyzetkilométeres területen.

Hagyományos térképeket használva a Zinsmeister rámutat egy fosszilis leletre, amely lábasfejűek csoportját – a puhatestűek egy osztályát – képviseli. Mivel ezek a lények egyetlen horizont mentén találhatók – ez egy paleológiai kifejezés egy kövületréteg leírására –, az eseményt általában műalkotásnak tekintik, és figyelmen kívül hagyják.

"Ennek az ammonitnak hosszú, körülbelül 5 millió éves története van a Csendes-óceán nyugati részén, de csak egy horizonton fordul elő Seymour szigetén, közvetlenül a kréta korszak végén bekövetkezett kihalás előtt" - mondja. "Ha térbeli perspektívából nézed az eseményt, azonnal azt mondod, hogy ez nem műtárgy, hanem valami valóság.

"Ez azt mutatja, hogy valamilyen esemény, például egy felmelegedés, lehetővé tehette, hogy az állatcsoport visszatérjen a Seymour-sziget területére."

Egy másik példában a Zinsmeister bemutatja, hogy egy másik típusú puhatestűnek, az ammonitnak nevezett óriás formája csak egy időpontban fordul elő.

"Ha hagyományos technikákkal nézzük az adatokat, az ember nem tudná megkülönböztetni ezt az óriási ammonit-előfordulást a többitől" - mondja. "De ha grafikusan látja, láthatja, hogy az óriási ammonitok egyetlen horizont mentén sorakoznak fel. Ez felveti a kérdést, hogy mi folyik itt? Ebben az esetben ennek a nagy ammonitnak a hirtelen felbukkanása egy cseppet jelenthet a tengerben akkori szinten."

Az adatok segíthetnek a tudósoknak jobban megérteni a történelmi eseményeket, és még a dinoszauruszok pusztulásával kapcsolatos vitákat is segíthetik nyugodni, mondja Zinsmeister.

"Itt láthatjuk, hogyan nézett ki a való világ" - mondja. "Van ez a hosszú távú éghajlati hanyatlás, de rárakódnak ezek a zavarok – ahol rövid távú felmelegedési események vagy a tengerszint emelkedése és süllyedése van -, és ez tovább növeli a tengeri állatok szenvedését abban az időben.. Ezt figyelembe véve a tömeges kihalás a legésszerűbben az események összefüggésének tekinthető."

Zinsmeister szerint további időre lehet szükség ahhoz, hogy a program teljesen beépüljön a paleontológiai vizsgálatokba.

"Az egyik leglenyűgözőbb dolog ebben a kis gyakorlatban az, hogy a tudományos közösség hogyan reagál rá" - mondja. „Vannak, akik még mindig félnek a számítógépektől.Más őslénykutatók talán nem értékelik, mert ez ellentétes azzal, ahogyan mi több mint 100 éve közelítjük meg az élet eloszlásának tanulmányozását.

"Nem azt mondom, hogy fel kell hagynunk a hagyományos módszerek használatával, de itt az ideje, hogy egyesítsük a hagyományos módszereket új számítógép-alapú technológiákkal."

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva
Olvass tovább

Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva

Amikor megfullad a csípős cigarettafüsttől, úgy érzi, mintha felégne egy falat wasabi-csipkés sushitól, vagy sírna, miközben nyers hagymát és fokhagymát vág, válaszát egy eredeti kémiai érzékelő váltja ki mintegy 500 millió éves állatfejlődés – számoltak be a Brandeis Egyetem tudósai a Nature március 18-i tanulmányában.

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet
Olvass tovább

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet

A gombák jelentős potenciállal rendelkeznek a „horizontális” génátvitelben, egy új tanulmány kimutatta, hasonlóan azokhoz a mechanizmusokhoz, amelyek lehetővé teszik a baktériumok ilyen gyors fejlődését, rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, és más súlyos problémákat okoznak.

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint
Olvass tovább

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint

A hím csőhalak és csikóhal-unokatestvéreik az egyetlen hím, amely ténylegesen vemhes lesz és megszül, de a pipahalak valószínűleg soha nem nyerik el az Év Atyja díjat – az utódokhoz való hozzáállásuk a teljes szeretettől a teljes elhanyagolásig terjedhet, a Texas A&M Egyetem kutatóinak új eredményei szerint.