Shell antigo mostra que os dias eram meia hora mais curtos 70 milhões de anos atrás

 

Fossil rudist bivalves (Vaccinites) from the Al-Hajar Mountains, United Arab Emirates. Credit: Wikipedia, Wilson44691 – Own work, Public Domain 

pela American Geophysical Union

Bivalves rudistas fósseis (Vaccinites) das montanhas Al-Hajar, Emirados Árabes Unidos. Crédito: Wikipedia, Wilson44691 - Trabalho próprio, Domínio público

A Terra girou mais rápido no final dos tempos dos dinossauros do que hoje, girando 372 vezes por ano, em comparação com os atuais 365, de acordo com um novo estudo sobre conchas fósseis de moluscos do final do Cretáceo. Isso significa que um dia durou apenas 23 horas e meia, de acordo com o novo estudo da revista Paleoceanography and Paleoclimatology da AGU.

 

O molusco antigo, de um grupo extinto e amplamente diversificado conhecido como amêijoas rudistas, cresceu rapidamente, estabelecendo anéis de crescimento diários. O novo estudo usou lasers para provar fatias minúsculas de casca e contar os anéis de crescimento com mais precisão do que os pesquisadores humanos com microscópios.

 

Os anéis de crescimento permitiram aos pesquisadores determinar o número de dias em um ano e calcular com mais precisão a duração de um dia 70 milhões de anos atrás. A nova medição informa modelos de como a Lua se formou e quão perto da Terra está ao longo dos 4,5 bilhões de anos de história da dança gravitacional Terra-Lua.

 

O novo estudo também encontrou evidências corroboradoras de que os moluscos abrigavam simbiontes fotossintéticos que podem ter alimentado a construção de recifes à escala dos corais modernos.

 

A alta resolução obtida no novo estudo combinada com a rápida taxa de crescimento dos bivalves antigos revelou detalhes sem precedentes sobre como o animal vivia e as condições da água em que crescia, até uma fração de dia.

 

"Temos cerca de quatro a cinco pontos de dados por dia, e isso é algo que você quase nunca obtém na história geológica. Basicamente, podemos ver um dia há 70 milhões de anos. É incrível", disse Niels de Winter, geoquímico analítico da Vrije Universiteit Brussel e o principal autor do novo estudo.

As reconstruções climáticas do passado profundo geralmente descrevem mudanças de longo prazo que ocorrem na escala de dezenas de milhares de anos. Estudos como este oferecem um vislumbre da mudança na escala de tempo dos seres vivos e têm o potencial de preencher a lacuna entre modelos climáticos e climáticos.

 

A análise química da concha indica que as temperaturas do oceano estavam mais quentes no final do Cretáceo do que o anteriormente estimado, atingindo 40 graus Celsius (104 graus Fahrenheit) no verão e excedendo 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit) no inverno. As altas temperaturas do verão provavelmente se aproximaram dos limites fisiológicos dos moluscos, disse Winter.

"A alta fidelidade desse conjunto de dados permitiu que os autores extraíssem duas inferências particularmente interessantes que ajudam a aprimorar nossa compreensão da astrocronologia cretácea e da paleobiologia rudista", disse Peter Skelton, professor aposentado de paleobiologia da The Open University e um rudista. especialista não afiliado ao novo estudo.

Construtores de recifes antigos

O novo estudo analisou um único indivíduo que viveu por mais de nove anos em um fundo do mar raso nos trópicos - um local que é agora, 70 milhões de anos depois, terra seca nas montanhas de Omã.

Os moluscos sanchezi da Torreites parecem copos altos com tampas em forma de doces de garras de urso. Os moluscos antigos tinham duas conchas, ou válvulas, que se encontravam em uma dobradiça, como amêijoas assimétricas, e cresciam em recifes densos, como ostras modernas. Eles prosperaram na água vários graus mais quentes em todo o mundo do que os oceanos modernos.

As camadas diárias e sazonais são visíveis em uma seção transversal através da amostra do molusco rudista Torreites sanchezi analisado no novo estudo. A caixa vermelha destaca partes bem preservadas da concha. As inserções mostram imagens microscópicas das lâminas diárias, agrupadas em grupos provavelmente ligados aos ciclos de maré de 14/28 dias. Crédito: AGU

No final do Cretáceo, rudistas como T. sanchezi dominavam o nicho de construção de recifes em águas tropicais ao redor do mundo, cumprindo o papel que os corais têm hoje. Eles desapareceram no mesmo evento que matou os dinossauros não aviários há 66 milhões de anos.

"Os rudistas são bivalves bastante especiais. Não há nada como viver hoje", disse Winter. "No final do Cretáceo, especialmente, em todo o mundo, a maioria dos construtores de recifes são esses bivalves. Então, eles realmente assumiram o papel de construção de ecossistemas que os corais têm hoje em dia."

O novo método focou um laser em pequenos pedaços de concha, fazendo orifícios com 10 micrômetros de diâmetro ou aproximadamente a largura de um glóbulo vermelho. Os oligoelementos nessas pequenas amostras revelam informações sobre a temperatura e a química da água no momento em que a concha se formou. A análise forneceu medidas precisas da largura e número de anéis de crescimento diário, bem como padrões sazonais. Os pesquisadores usaram variações sazonais na casca fossilizada para identificar anos.

O novo estudo descobriu que a composição da concha mudou mais ao longo do dia do que ao longo das estações, ou com os ciclos das marés do oceano. A resolução em escala fina das camadas diárias mostra que a concha cresceu muito mais rapidamente durante o dia do que à noite

"Este bivalve tinha uma dependência muito forte desse ciclo diário, o que sugere que ele tinha fotossimbiontes", disse Winter. "Você tem o ritmo diurno da luz sendo gravado na concha."

Este resultado sugere que a luz do dia era mais importante para o estilo de vida do molusco antigo do que seria de esperar se ele se alimentasse principalmente filtrando alimentos da água, como ostras e ostras dos dias modernos, segundo os autores. De Winter disse que os moluscos provavelmente tinham um relacionamento com uma espécie simbiótica habitável que se alimentava da luz solar, semelhante a amêijoas gigantes vivas, que abrigam algas simbióticas.

"Até agora, todos os argumentos publicados para fotossimbiose em rudistas eram essencialmente especulativos, baseados em traços morfológicos meramente sugestivos, e em alguns casos eram comprovadamente errôneos. Este artigo é o primeiro a fornecer evidências convincentes em favor da hipótese", disse Skelton, mas alertou que a conclusão do novo estudo era específica para Torreites e não poderia ser generalizada para outros rudistas.

 

Retiro da lua

 

A contagem cuidadosa de De Winter do número de camadas diárias encontrou 372 para cada intervalo anual. Isso não foi uma surpresa, porque os cientistas sabem que os dias eram mais curtos no passado. O resultado é, no entanto, o mais preciso agora disponível para o final do Cretáceo e tem uma aplicação surpreendente para modelar a evolução do sistema Terra-Lua.

 

A duração de um ano tem sido constante ao longo da história da Terra, porque a órbita da Terra ao redor do Sol não muda. Mas o número de dias dentro de um ano foi diminuindo ao longo do tempo, porque os dias cresceram mais. A duração de um dia tem crescido cada vez mais, à medida que o atrito das marés do oceano, causado pela gravidade da Lua, diminui a rotação da Terra.

 

A atração das marés acelera um pouco a Lua em sua órbita; assim, à medida que o giro da Terra diminui, a Lua se afasta. A lua está se afastando da Terra a 3,82 centímetros (1,5 polegadas) por ano. Medições precisas a laser da distância da Lua à Terra demonstraram essa distância crescente desde que o programa Apollo deixou refletores úteis na superfície da Lua.

 

Mas os cientistas concluem que a Lua não poderia ter retrocedido a esse ritmo ao longo de sua história, porque projetar seu progresso linearmente no tempo colocaria a Lua dentro da Terra há apenas 1,4 bilhão de anos atrás. Os cientistas sabem de outras evidências que a Lua está conosco há muito mais tempo, provavelmente coalescendo após uma colisão maciça no início da história da Terra, há mais de 4,5 bilhões de anos atrás. Portanto, a taxa de retirada da Lua mudou ao longo do tempo, e as informações do passado, como um ano na vida de um molusco antigo, ajudam os pesquisadores a reconstruir essa história e modelo da formação da lua.

Como na história da Lua, 70 milhões de anos são um piscar de olhos, De Winter e seus colegas esperam aplicar seu novo método a fósseis mais antigos e capturar instantâneos de dias ainda mais profundos no tempo.

Fonte: https://phys.org/news/2020-03-ancient-shell-days-half-hour-shorter.html?fbclid=IwAR1JWv2Et9jci_IESQSTsLaKtLMrojJ1bueJ5MhXTQkZdxzeQfNJcDsFses

Early human migration written in stone tools

Humans may have trekked across the Arabian peninsula 125,000 years ago, on their way to Asia.

Ewen Callaway

Hand axes like this one found in the United Arab Emirates indicate humans left Africa 125,000 years ago.Science/AAAS

 

A trove of ancient tools discovered in the southeastern Arabian peninsula could point to an early migration of modern humans out of Africa.

The stone tools, some up to 125,000 years old, resemble those made by modern humans in Africa around the same period. Their makers crossed the Red Sea, trekked across Arabia during favourable climate conditions, and perhaps went on to settle in Asia, suggests an international team of scientists.
"They are our ancestors. I have no doubt about that," said team leader Hans-Peter Uerpmann of the University of Tübingen, Germany, in a telephone press conference. His team published its findings online today in Science¹.

Other archaeologists say that the stone tools could have been produced by other archaic human relatives. And they point to genetic evidence from contemporary humans indicating that the ancestors of today's non-Africans left sometime around 65,000 years ago, quickly fanning out across Europe, Asia and even reaching Australia.

That sequence of events doesn't leave much time for exploration, says team member Anthony Marks, an archaeologist at Southern Methodist University in Dallas, Texas. "The idea that they left Africa at 60,000 and ended up at Australia at 50,000 — my God, did they ever stop running!" he asks.


Genetic evidence is unclear about the path that modern humans took out of Africa. But caves in Israel dated to between 80,000 and 120,000 years ago, containing ostensibly human artefacts and remains, suggest a northern route, along the Nile, or from the Sahara. These early explorers probably never made it beyond the Levant, but many archaeologists have suggested that a later wave of humans followed a similar route.

Distinct impressions

The stone tools found buried under a collapsed rock overhang, at a site called Jebel Faya in the present-day United Arab Emirates, suggest a different route, says Uerpmann's team. Nearly 2,000 kilometres of inhospitable desert lie between the Red Sea and Jebel Faya. But by around 130,000 years ago the world was at the end of an ice age. The Red Sea may have been shallow enough to be crossed on foot or on a raft, and the Arabian peninsula was being transformed from a parched desert into a savannah, not unlike East Africa.

The location of Jebel Faya, United Arab Emirates. The dashed line indicates the maximum exposure of land during marine lowstands. Click for larger image.Science/AAAS

 

At Jebel Faya, the researchers uncovered three caches of mostly broken, unfinished stone tools. The oldest was about 125,000 to 95,000 years old, the youngest about 40,000 years old; the middle cache was dated somewhere between the two.

The oldest assemblage — consisting of about 500 pieces from 31 tools — bears a signature of its makers, says Marks. For instance, the methods used to make many of the stone tools involved reducing a larger piece of stone into a two-sided blade, a technique thought to have been commonly used in the manufacture of tools in East Africa at the time, says Marks. The tools themselves — hand-held axes and leaf-like blades that might have been attached to spears — also resemble those made in East Africa by early modern humans and not by archaic relatives known to have lived nearby, he adds.

The two younger collections, on the other hand, resemble little else in the archaeological record, Marks says. "They look like basic Walmart tools. There's nothing distinctive about them, except the absence of distinctive elements."

Marks and his colleagues say that the lack of distinction suggests that this early human population arrived from Africa around 125,000 years ago and then became isolated when the Arabian peninsula turned to desert again. This group, they suggest, could have used Jebel Faya as a launch pad to the rest of Asia. Between about 75,000 and 14,000 years ago, the coast of Iran would have been easily reached from near Jebel Faya, across the Gulf.

Controversy

"I think it's provocative," says Richard Klein, a palaeoanthropologist at Stanford University in California. The tools could point to an early out-of-Africa migration. Alternatively, he says, they could indicate that the Arabian peninsula was, ecologically, an extension of Africa at times.

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According to Chris Stringer, a paleoanthropologist at the Natural History Museum in London, the paper adds ammunition to the "controversial" theory that humans populated southern Asia long before genetic evidence in contemporary humans would indicate.
But John Shea, an archaeologist at Stony Brook University in New York, isn't yet convinced that modern humans from Africa made the tools, and says a number of archaic human groups present in Eurasia at the time were capable of producing them.
However, an answer should come from further excavation, he says. "If the Jebel Faya evidence is the product of an early human dispersal into Asia, then further evidence of that dispersal should be found on the Iranian coast and its hinterland." 

• References

  1. Armitage, S. J. et al. Science 331, 453-456 (2011).

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