Зубы динозавров раскрывают тайны древнего климата Земли

Скелет тираннозавра, обнаруженный на ранчо Мюррей в Монтане, США. Автор: Naturalis Biodiversity Center

Новый источник информации проливает свет на климат Земли во времена динозавров. Исследователи из университетов Гёттингена, Майнца и Бохума обнаружили, что концентрация углекислого газа в атмосфере мезозойской эры (252–66 млн лет назад) была значительно выше современной. Это удалось установить благодаря анализу изотопов кислорода в зубной эмали динозавров.

Учёные применили инновационный метод для измерения соотношения всех трёх природных изотопов кислорода, что открыло новые перспективы для геоклиматических исследований. Данные также показали, что первичная продукция растений в тот период вдвое превышала современные показатели, что могло способствовать формированию динамичного климата. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Команда изучила зубную эмаль динозавров, найденных в Северной Америке, Африке и Европе и относящихся к позднему юрскому и меловому периодам. Зубная эмаль — один из самых стабильных биологических материалов, сохраняющий изотопы кислорода, который динозавры вдыхали с воздухом.

Соотношение изотопов в атмосферном кислороде зависит от уровня CO₂ и фотосинтетической активности растений. Это позволяет использовать зубы динозавров для реконструкции климата и растительности той эпохи.

В позднем юрском периоде (около 150 млн лет назад) концентрация CO₂ в атмосфере была в четыре раза выше доиндустриального уровня. В позднем мелу (73–66 млн лет назад) — в три раза выше. Некоторые зубы тираннозавра и каатедокуса содержали необычные комбинации изотопов, что может свидетельствовать о резких скачках CO₂ из-за вулканической активности, например, извержений в Деканских траппах (современная Индия).

Зуб тираннозавра, найденный в Альберте, Канада. Автор: Thomas Tütken

Череп с зубами каатедокуса, обнаруженный на ранчо Хоу в Вайоминге, США. Автор: Sauriermuseum Aathal

Этот метод стал прорывом в палеоклиматологии. Ранее учёные использовали почвенные карбонаты и морские «прокси» (косвенные индикаторы), но их данные были менее точными. Анализ трёх изотопов кислорода в зубной эмали позволил впервые изучить климат через наземных позвоночных.

«Наш метод даёт совершенно новые знания о прошлом Земли, — говорит ведущий автор исследования доктор Динсу Фэн из Гёттингенского университета. — Теперь мы можем изучать состав древней атмосферы и продуктивность растительности с помощью зубной эмали. Это ключ к пониманию долгосрочной климатической динамики».

Как отмечает Фэн, динозавры стали «климатическими экспертами»: их зубы записали данные о климате более 150 млн лет назад, и теперь мы научились их расшифровывать.

Соавтор исследования профессор Ева М. Грибелер подчеркнула, что данные о первичной продукции растений помогают реконструировать пищевые цепи экосистем, а палеонтолог Томас Тюткен добавил, что метод также позволяет изучать физиологию динозавров и других древних позвоночных.

Таким образом, анализ изотопов кислорода в зубах динозавров открывает новые возможности для изучения эволюции атмосферы и климата нашей планеты.

Дополнительная информация: Dingsu Feng et al, Mesozoic atmospheric CO₂ concentrations reconstructed from dinosaur tooth enamel, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2504324122