Ученые впервые напрямую датировали скорлупу яиц динозавров

Фото из открытых источников

Около 86 миллионов лет назад какой-то динозавр ворвался в популярное гнездовье на территории современной китайской провинции Хубэй, чтобы отложить яйца. Часть её потомства так и не вылупилась; гнездо каким-то образом оказалось захоронено, что привело к окаменению яиц. В исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Earth Science, ученые сообщают, что им удалось напрямую датировать эти сохранившиеся яичные скорлупы, точно определив время откладки яиц. Это первый опыт в области яиц динозавров, который обещает более детальное изучение этих древних существ.

«Этот подход к прямому датированию минеральных кристаллов в скорлупе яиц динозавров может стать революционным», — говорит Стив Брусатте, палеонтолог из Эдинбургского университета, не принимавший участия в исследовании. Этот метод «наконец-то может помочь нам узнать более точный возраст многих динозавров, вместо того чтобы полагаться на оценку возраста, основанную на возрасте вулканических пород, залегающих над и под окаменелостями».

Учёным уже было известно, что окаменелые яйца, найденные в стоянке Цинлуншань, датируются верхним меловым периодом, охватывающим примерно от 100 до 66 миллионов лет. Однако обычные методы палеонтологии для определения возраста яиц были малоэффективны. Если бы слои осадочных пород вокруг яиц содержали много вулканических пород, палеонтологи могли бы использовать их для датирования окаменелостей, поскольку эти породы содержат множество радиоактивных элементов, постепенный распад которых действует как тикающие часы. Однако в отложениях Цинлуншань такие вулканические породы отсутствуют, и поэтому их гораздо сложнее датировать.

Ранее исследователи сузили возраст некоторых окаменелостей в Цинлуншане до 83–79 миллионов лет назад, сопоставив модели магнитной полярности в породах с известными записями периодических смен полярности Земли. Каждый раз, когда полярность магнитных полюсов Земли меняется, это создает новую полосу в породе, которая соответствует определенному временному диапазону. Чтобы еще больше сузить его, исследователи обратились к уран-свинцу (U-Pb) — методу, который измеряет распад радиоактивного урана в свинец с фиксированной скоростью — для датирования урансодержащего кальцита в окаменелой яичной скорлупе. Датирование U-Pb использовалось для датирования вулканических пород и окаменелых костей, но никогда ранее не применялось к окаменелым яйцам динозавров.

Находки в Цинлуншане изобилуют яйцами динозавров. Это место — первый официально зарегистрированный в Китае заповедник ископаемых яиц динозавров — включает в себя 15-метровый пласт горных пород, содержащий самые разнообразные яйца динозавров, возраст которых охватывает миллионы лет. «Разнообразие яиц динозавров было необычайно высоким и быстро эволюционировало в меловой период», — говорит соавтор исследования Би Чжао, палеонтолог позвоночных из Хубэйского института геологических наук. Чтобы понять эти эволюционные изменения и их причины, учёным необходимо знать точный возраст окаменелых яиц.

Группа исследователей сосредоточила внимание на одной кладке яиц из нижней части пластов породы. Некоторые из них были заполнены кальцитом, который абсорбирует уран в свою кристаллическую структуру, что открывает возможности для U-Pb-датирования.

Поскольку учёные не были уверены в эффективности метода, они протестировали лишь небольшие образцы из одного яйца. После заливки четырёх образцов кальцита из яйца в смолу они использовали лазер для высвобождения содержащихся в них атомов урана и свинца. Масс-спектрометр определил соотношение этих двух элементов, что позволило исследователям рассчитать их возраст на основе скорости распада урана в свинец. Результаты показали, что яйца были отложены 86 миллионов лет назад, в период глобального похолодания ближе к концу мелового периода.

Чжао говорит, что команда планирует датировать яйца из разных слоёв в пределах одного участка, чтобы составить эволюционную шкалу разных видов, которые их откладывали. Они также хотят собрать образцы из других мест кладки яиц в Центральном Китае, чтобы лучше понять, почему динозавры выбирали этот район для гнездования. Эта информация также может помочь учёным определить, какие виды откладывали яйца, исследованные в данном исследовании.

«Иногда простое желание попробовать что-то новое может привести к неожиданным открытиям», — говорит Чжао.