سرانجام توضیحی برای استخوانهای پخته شده عجیب 300 میلیون سال پیش پیدا شد!
اینکه استخوانهای باستانی محفوظ بمانند، یک پدیده شگفتانگیز است. اما در موارد اندکی میتوان بقایای استخوانهای بسیار قدیمی که ساختار داخلی آنها دست نخورده باقی بمانده را پیدا کرد. این امر به ویژه وقتی رخ میدهد که آنها در بستر فسیلی رسوبی به نام Lagerstätte پیدا شوند. (یک کلمه آلمانی به معنی ذخیره سازی)
اما یک Lagerstätte خاص دانشمندان را برای چندین دهه شگفتزده کرده است.
مجموعه Jarrow در ایرلند دارای یک لایه زغال سنگ پر از استخوان است. ساختارهای داخلی آنقدر تغییر یافته که تشخیص اینکه منشا این استخوانها از ماهی و یا دوزیستان است، دشوار است.
پیش از این، دانشمندان این ساختار تغییر یافته را به آبهای اسیدی در باتلاق یا دریاچه نسبت میدادند. با این حال، استخوانهای بازیابی شده از دیگر باتلاقهای زغالسنگی دارای این شرایط، شبیه این استخوانها نبودند.
حالا دانشمندانی از ایرلند و بریتانیا استخوانهای Jarrow را با جزئیات کامل بررسی کردهاند و علت استخوانهای تغییر یافته را مشخص کردهاند: این استخوانها توسط مایعات بسیار گرم که در نتیجه فعالیتهای تکتونیکی به داخل سنگها نفوذ میکنند، پخته شدهاند.
برای دستیابی به اطلاعات استخوانها، محققان از چند تکنیک برای آشکارسازی مواد شیمیایی موجود در استخوانها استفاده کردند. آنها تصویربرداری با وضوح بالا را با تکنیکهایی برای تجزیه و تحلیل عناصر و ساختار مواد ترکیب کردند و کشف کردند که آنچه در استخوان ها وجود دارد، چیزی نیست که ما معمولاً در استخوانها میبینیم.
این استخوانها تا حدی با زغال سنگ و اسفالریت (یک ماده معدنی که می تواند در شرایط گرمابی تشکیل شود) جایگزین شده بودند و کریستالهای آپاتیت موجود در آن شکلی متفاوت از بلورهای آپاتیت که معمولاً در استخوانها یافت میشود، بودند.
یک زمینشناس به نام گری اوسالیوان میگوید: «شیمی کریستالهای آپاتیت میتواند چیزهای زیادی در مورد چگونگی شکلگیری آن به ما بگوید، اینکه آیا به طور ارگانیک در حیوان رشد کرده بودند، یا زمانی که حیوان در حال دفن شده ایجاد شدهاند یا برخی عوامل دیگر بر رشد آن تاثیر گذاشته است.»
آپاتیت یکی از اجزای اصلی استخوان زنده است، بنابراین جای تعجب نیست که مقداری از آن در این استخوانها حفظ شده است. با این حال، وقتی به ترکیب شیمیایی آپاتیت در استخوانهای باستانی نگاه میکنیم، متوجه میشویم که این آپاتیت توسط مایعات داغ زمین ایجاد شده.
بررسی شیمیایی استخوانها نشان میدهد که مایعات گرمابی – آب فوقگرم از زیر پوسته زمین – به داخل سنگ نفوذ کرده و آن را تا دمای حدود 300 تا 350 درجه سانتیگراد گرم کرده. با سرد شدن استخوانها، آپاتیت دوباره تبلور یافته.
قدمتسنجی رادیومتری بر اساس فروپاشی ایزوتوپ های اورانیوم، قدمت این بلورها را حدود 302 میلیون سال برآورد میکند و این نظریه را معتبرتر میکند. چون این زمان مقارن برخورد قارهها و تشکیل ابرقاره پانگه آ است.
در این زمان، از کمربندهای کوهستانی مایعات زیرزمینی فوق گرم جاری بوده است. این مایعات فوق گرم که در سراسر ایرلند جریان داشتند، استخوانهای این فسیل ها را پخته و ذوب کرده.
مجموعه جارو از اهمیت علمی زیادی برخوردار است و بخش مهمی از میراث جغرافیایی ایرلند است.
این تحقیق در Palaeontology منتشر شده.
این نوشتهها را هم بخوانید
