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Los dientes de tiburón se perdieron en la Antártida hace millones de años y registraron la historia climática de la Tierra

Hace decenas de millones de años, los tiburones tigre de arena cazaban en las aguas de la Península Antártica, sobrevolando ecosistema marino próspero En el fondo del mar debajo.

Todo lo que queda de ellos hoy son sus dientes afilados y puntiagudos, pero esos dientes cuentan una historia.

Están ayudando a resolver el misterio de por qué nació la Tierra, hace unos 50 millones de años. El cambio del clima “invernadero” Eso fue más cálido de lo que es hoy hacia condiciones más frías de “casa de hielo”.

La especie de tiburón tigre de arena, ahora extinta, Striatolamia macrota, permaneció inmóvil en las aguas alrededor de la Península Antártica, dejando dientes fósiles exquisitamente conservados. Crédito de la imagen: Wikipedia.

Muchas teorías sobre este cambio climático se centran en la Antártida. Existe evidencia geológica de que tanto el Pasaje Drake, que es el agua entre América del Sur y la Península Antártica, como la Puerta de Tasmania, entre Australia y la Antártida Oriental, se ensancharon y profundizaron durante este tiempo. A medida que se mueven las placas tectónicas de la Tierra,. Se necesitaban pasajes más anchos y profundos para unir las aguas de los principales océanos y Corriente oceánica antártica Dar forma. Esta corriente, que fluye alrededor de la Antártida hoy, atrapa agua fría en el Océano Austral, manteniendo la Antártida fría y congelada.

Especies de tiburón tigre de arena que ahora están extintas estriatolamia macrota Una vez se fijó en las aguas alrededor de la Península Antártica, y dejó dientes fósiles maravillosamente conservados en lo que ahora es Isla Seymour cerca de la punta de la península.

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Al estudiar la química conservada en los dientes de tiburón, mis colegas y yo Encontré evidencia de cuando se abrió el Pasaje Drake فتح, que permitió que las aguas de los océanos Pacífico y Atlántico se mezclaran, y formó el agua en ese momento. Las temperaturas registradas en los dientes de tiburón se encuentran entre las más cálidas de las aguas antárticas y se verifican mediante simulaciones climáticas con altas concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera.

El oxígeno se captura en dientes muy afilados.

Tiburones tigre de arena Tienen dientes afilados que sobresalen de sus mandíbulas para atrapar a sus presas. Un solo tiburón tiene cientos de dientes en varias filas. A lo largo de su vida, arroja miles de dientes a medida que le crecen otros nuevos.

La información ambiental importante se codifica en la química de cada diente y se conserva allí durante millones de años.

Por ejemplo, la capa exterior de los dientes de tiburón está hecha de hidroxiapatita de esmalte, similar al esmalte de los dientes humanos. Contiene átomos de oxígeno del agua en la que vivía el tiburón. Al analizar el oxígeno, podemos determinar la temperatura y la salinidad del agua circundante durante la vida del tiburón.

Los dientes de la isla Seymour muestran que las aguas antárticas, al menos donde viven los tiburones, permanecieron más cálidas durante más tiempo de lo que estimaron los científicos.

Otra guia Viene del elemento neodimio, que absorbe y reemplaza otros elementos en el esmalte externo de los dientes durante la osificación temprana. Cada cuenca oceánica contiene una proporción distinta de dos isótopos de neodimio diferentes según la edad de sus rocas. Observar la proporción en los dientes del tiburón nos permite descubrir las fuentes de agua donde murió el tiburón.

Si las condiciones son estables, la composición del neodimio no cambiará. Sin embargo, si la composición de neodimio de los dientes fósiles cambia con el tiempo, esto indica cambios en la oceanografía.

Grandes tiburones y agua tibia

Estudiamos 400 tiburones de la isla Seymour, de todas las edades de tiburones, jóvenes a viejos, de individuos que viven entre Hace 45 millones a 37 millones de años. La combinación del tamaño de los dientes y la química proporcionó algunas pistas sorprendentes sobre el pasado.

Algunos de los dientes eran muy grandes, lo que sugiere que los antiguos tigres de arena antárticos eran más grandes que los tiburones tigre de arena actuales. Carcharias Tauro, que puede alcanzar una longitud de unos 10 pies.

Además, las temperaturas del agua en las que vivían los tiburones eran mucho más cálidas que ellos. Estudios anteriores han sugerido conchas de ostras en la Antártida. Es posible que la diferencia entre las aguas más cercanas a la superficie y más profundas en el fondo del mar, o los tiburones cuyos dientes encontramos hayan pasado parte de sus vidas en Sudamérica. Hoy en día, los tiburones tigre de arena cazan en aguas cálidas. Pasan el verano y principios del otoño entre las costas de Massachusetts y Delaware, pero cuando las aguas se enfrían, migran a la costa de Carolina del Norte y Florida. Dado que sus dientes tienen forma y se mueven hacia adelante casi continuamente como una cinta transportadora, hay algunos dientes dentro de la mandíbula que son un hábitat diferente al lugar donde vive el tiburón. Es posible que los antiguos tiburones tigre de arena también hayan migrado y, a medida que las aguas antárticas se enfriaron, se dirigieron hacia el norte hacia aguas más cálidas en latitudes más bajas.

Los dientes indicaron que la temperatura del agua de los tiburones en ese momento era comparable a las temperaturas del agua donde se pueden encontrar hoy en día los tiburones tigre de arena modernos. Las concentraciones de dióxido de carbono eran de tres a seis veces más altas de lo que son hoy, por lo que los científicos esperan que las temperaturas se amplifiquen en las regiones.

Finalmente, el neodimio en los dientes de un tiburón tigre de arena fósil proporciona la primera evidencia química del flujo de agua a través del Pasaje Drake que es consistente con la evidencia tectónica. El momento temprano de la apertura del Pasaje Drake, pero el efecto de un enfriamiento tardío, sugiere que existen interacciones complejas entre los sistemas de la Tierra que influyen en el cambio climático.

¿Qué pasa con sus primos del norte?

Los tiburones tigre de arena se encontraron en todo el mundo durante el Eoceno, lo que indica que sobrevivieron en una amplia variedad de entornos. En el Océano Ártico, por ejemplo, Viven en agua salobre Que es menos salino que el mar abierto Hace 53 a 38 millones de años y eran mucho más jóvenes que sus primos del sur frente a la Antártida.

También se muestran las diferencias en la salinidad del hábitat del tiburón tigre y el tamaño de los tiburones. en el golfo de mexico durante este tiempo. Este rango de tolerancia ambiental es un buen augurio para la supervivencia de los tiburones tigre de arena modernos a medida que el planeta se calienta nuevamente. Desafortunadamente, el ritmo de calentamiento actual es más rápido y puede exceder la capacidad de adaptación del tiburón tigre de arena.

Sora es, Profesor Asistente de Paleobiología, Universidad de California, Merced

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