南澳大利亚州的纳拉库特洞穴是世界上最好的化石遗址之一,包含超过 50 万年的记录。
在沙层中保存的遗骸中,有许多标志性的澳大利亚巨型动物物种的骨头,这些物种成为灭绝的距今 48,000 至 37,000 年前。
这些巨型动物物种灭绝的原因引起了激烈的争论。 但我们发现的化石越古老,我们就越能了解物种的进化和灭绝。
迄今为止,确定洞穴的准确年龄还很困难。 然而,我们的研究首次证明了纳拉库特洞穴的真实年龄有多大? 答案比之前想象的要早 50 万年。
我们的发现为了解这个重要地方的古代史提供了新的线索。 我们希望这将有助于了解生物多样性如何随着时间的推移应对气候变化。
地质时期的一个时刻
洞穴是非凡的时间胶囊,通常保存着早已灭绝的动植物遗骸的精致细节。 南澳大利亚的纳拉库特洞穴就是这样的例子之一。
该洞穴群是南澳大利亚唯一的世界遗产。 在极其多样化和完整的化石记录中,有标志性巨型动物的遗骸,例如:
- 屠夫袋狼(有袋类掠食者)
- 三叶颧鳅(巨大的食草动物)
- 纳拉库尔滕斯(巨蟒蛇)
- 巨齿鲨(浏览 sthenurine 袋鼠)。
古生物学家已经挖掘并测定了许多化石沉积物的年代,并重建了许多巨型动物物种的骨骼。
当地下水渗入石灰岩的裂缝,溶解它们并形成空洞时,洞穴就形成了。 他们之前的约会时间是0.8和110万年? 通过对位于洞穴群上方的化石沙丘山脊进行年代测定而得出的估计值。
但用于确定沙丘山脊年代的方法是不是 完全适合该任务。 因此,迄今为止,尚未获得洞穴的准确年代。
我们的研究涉及的这项复杂工作花了五年时间,但等待是值得的。
我们做了什么
约会方法我们用了包括检查洞穴内美丽的方解石构造。 这些统称为“洞穴沉积物”,包括石笋、钟乳石和流石。
当洞穴形成时,会产生少量的铀? 放射性元素? 被锁在里面。
随着时间的推移,铀慢慢衰变成元素铅。 这以已知的恒定速率发生 ? 这意味着我们可以使用洞穴中的铀作为天然时钟来确定它们的年代。
这样做涉及在实验室从洞穴中提取铀和铅。 然后我们测量了每个元素并非常精确地计算了样品的年龄。
由于洞穴只有在地下空腔形成并高于地下水位后才开始生长,因此最古老的洞穴年龄揭示了洞穴本身的最小年龄。
由此看来,这些洞穴至少在134万年前就开始形成了? 使它们比之前的估计年长 25 万至 50 万年。
我们研究的第二部分试图确定洞穴何时首次向地面开放,允许空气和动物进入。
我们通过检查方解石地层生长过程中捕获的木炭和花粉的微观颗粒来做到这一点。
我们发现大约 60 万年前,木炭和花粉首次出现在洞穴中。 这表明这些洞穴可能蕴藏着长达 60 万年的令人兴奋的新脊椎动物化石材料? 比已知最古老的年龄还要早 10 万年以上化石矿床在综合楼。
为什么这很重要
有暖气的辩论关于是否灭绝是人类或气候的结果。
良好的年表是了解自然过程随时间发生的时间和速度的关键。 如果没有精确的年龄,我们就无法知道景观、气候或生物多样性的变化率。
因此,虽然纳拉库特洞穴至少形成于 134 万年前,但直到 60 万年前它们才露出地面。
这为了解地貌演化和化石积累之间巨大的时间间隔提供了新的线索。
我们的发现还将帮助古生物学家瞄准新的挖掘地点来寻找更古老的化石? 希望为我们大陆独特的生物多样性如何变化提供有价值的进一步证据。
我们的新方法可以帮助解开其他洞穴群中化石沉积的年代在澳大利亚和大约这世界在那里发现了洞穴动物和脊椎动物化石。
澳大利亚丰富的动植物物种面临着不确定的未来,因为以及其他人类影响。
研究纳拉库特洞穴等重要地点不仅可以帮助我们了解气候变化如何影响过去的生物多样性,还可以帮助我们了解未来可能发生的情况。
里内克·韦吉,地球化学/古气候学博士后研究员,开普敦大学;乔恩·伍德海德, 研究科学家;凯尔·斯尼德曼,高级研究员,墨尔本大学, 和莉兹·里德, 研究员,阿德莱德大学。