Alla fine del tempo dei dinosauri la Terra girò più velocemente di quanto non faccia oggi, rotante 372 volte l'anno, rispetto agli attuali 365, secondo un nuovo studio sulle conchiglie fossili di molluschi del tardo Cretaceo. Ciò significa che un giorno è durato solo 23 ore e mezza, secondo il nuovo studio sulla rivista di AGU Paleoceanografia e Paleoclimatologia .

L'antico mollusco, da un gruppo estinto e selvaggiamente diversificato noto come vongole rudiste, è cresciuto velocemente, che stabilisce anelli di crescita giornalieri. Il nuovo studio ha utilizzato i laser per campionare minuscole fette di guscio e contare gli anelli di crescita in modo più accurato rispetto ai ricercatori umani con i microscopi.

Gli anelli di crescita hanno permesso ai ricercatori di determinare il numero di giorni in un anno e di calcolare in modo più accurato la lunghezza di un giorno 70 milioni di anni fa. La nuova misurazione informa i modelli di come si è formata la Luna e quanto è stata vicina alla Terra durante i 4,5 miliardi di anni di storia della danza gravitazionale Terra-Luna.

Il nuovo studio ha anche trovato prove corroboranti che i molluschi ospitassero simbionti fotosintetici che potrebbero aver alimentato la costruzione di barriere coralline sulla scala dei coralli moderni.

L'alta risoluzione ottenuta nel nuovo studio, combinata con il rapido tasso di crescita degli antichi bivalvi, ha rivelato dettagli senza precedenti su come viveva l'animale e sulle condizioni dell'acqua in cui cresceva, fino a una frazione di giorno.

"Abbiamo circa quattro o cinque punti dati al giorno, e questo è qualcosa che non si ottiene quasi mai nella storia geologica. Possiamo fondamentalmente guardare un giorno di 70 milioni di anni fa. È piuttosto sorprendente, " disse Niels de Winter, un geochimico analitico presso la Vrije Universiteit Brussel e l'autore principale del nuovo studio.

Le ricostruzioni climatiche del passato profondo descrivono tipicamente cambiamenti a lungo termine che si verificano sulla scala di decine di migliaia di anni. Studi come questo danno uno sguardo al cambiamento nella scala temporale degli esseri viventi e hanno il potenziale per colmare il divario tra i modelli climatici e meteorologici.

L'analisi chimica del guscio indica che le temperature oceaniche erano più calde nel tardo Cretaceo di quanto precedentemente apprezzato, raggiungendo i 40 gradi Celsius (104 gradi Fahrenheit) in estate e superando i 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit) in inverno. Le alte temperature estive probabilmente si sono avvicinate ai limiti fisiologici per i molluschi, de Winter ha detto.

"L'alta fedeltà di questo set di dati ha permesso agli autori di trarre due deduzioni particolarmente interessanti che aiutano ad affinare la nostra comprensione sia dell'astrocronologia del Cretaceo che della paleobiologia rudista, " ha detto Peter Skelton, un docente in pensione di paleobiologia presso la Open University e un esperto rudista non affiliato al nuovo studio.

Antichi costruttori di scogliere

Il nuovo studio ha analizzato un singolo individuo che ha vissuto per oltre nove anni in un fondale poco profondo ai tropici, un luogo che ora è, 70 milioni di anni dopo, terraferma nelle montagne dell'Oman.

Torreites sanchezi i molluschi sembrano alti bicchieri da pinta con coperchi a forma di pasticcini a forma di artiglio d'orso. Gli antichi molluschi avevano due conchiglie, o valvole, che si incontrava in un cardine, come vongole asimmetriche, e crebbe in fitte scogliere, come le ostriche moderne. Hanno prosperato in acque di diversi gradi più calde in tutto il mondo rispetto agli oceani moderni.

Nel tardo Cretaceo, ai rudisti piace T. sanchezi dominato la nicchia di costruzione della barriera corallina nelle acque tropicali di tutto il mondo, riempiendo il ruolo ricoperto dai coralli oggi. Sono scomparsi nello stesso evento che ha ucciso i dinosauri non aviari 66 milioni di anni fa.

"I rudisti sono bivalvi piuttosto speciali. Non c'è niente di meglio che vivere oggi, — disse de Winter. — Specialmente nel tardo Cretaceo, in tutto il mondo la maggior parte dei costruttori di barriere coralline sono questi bivalvi. Quindi hanno davvero assunto il ruolo di costruzione dell'ecosistema che i coralli hanno oggigiorno".

Il nuovo metodo ha focalizzato un laser su piccoli frammenti di conchiglia, praticando fori di 10 micrometri di diametro, o grande quanto un globulo rosso. Gli elementi in traccia in questi minuscoli campioni rivelano informazioni sulla temperatura e sulla chimica dell'acqua al momento della formazione del guscio. L'analisi ha fornito misurazioni accurate della larghezza e del numero di anelli di crescita giornalieri, nonché dei modelli stagionali. I ricercatori hanno utilizzato le variazioni stagionali nel guscio fossilizzato per identificare gli anni.

Il nuovo studio ha scoperto che la composizione della conchiglia è cambiata più nel corso di una giornata che nel corso delle stagioni, o con i cicli delle maree oceaniche. La risoluzione su scala fine degli strati giornalieri mostra che il guscio è cresciuto molto più velocemente durante il giorno che di notte

"Questo bivalve aveva una dipendenza molto forte da questo ciclo giornaliero, il che suggerisce che avesse fotosimbionti, " ha detto de Winter. "Hai il ritmo giorno-notte della luce che viene registrato nella conchiglia."

Questo risultato suggerisce che la luce del giorno era più importante per lo stile di vita dell'antico mollusco di quanto ci si potrebbe aspettare se si nutrisse principalmente filtrando il cibo dall'acqua, come le vongole e le ostriche dei giorni nostri, secondo gli autori. De Winter ha detto che i molluschi probabilmente avevano una relazione con una specie simbiotica residente che si nutriva di luce solare, simili a vongole giganti viventi, che ospitano alghe simbiotiche.

"Fino ad ora, tutti gli argomenti pubblicati per la fotosimbiosi nei rudisti sono stati essenzialmente speculativi, sulla base di tratti morfologici meramente suggestivi, e in alcuni casi erano dimostrabilmente errati. Questo documento è il primo a fornire prove convincenti a favore dell'ipotesi, "Skelton ha detto, ma ha avvertito che la conclusione del nuovo studio era specifica per Torreite e non poteva essere generalizzato ad altri rudisti.

Ritiro della luna

L'attento conteggio di De Winter del numero di strati giornalieri ha trovato 372 per ogni intervallo annuale. Questa non è stata una sorpresa, perché gli scienziati sanno che in passato i giorni erano più brevi. Il risultato è, però, il più accurato ora disponibile per il tardo Cretaceo, e ha un'applicazione sorprendente per modellare l'evoluzione del sistema Terra-Luna.

La lunghezza di un anno è stata costante nella storia della Terra, perché l'orbita della Terra intorno al Sole non cambia. Ma il numero di giorni in un anno si è ridotto nel tempo perché i giorni si sono allungati. La lunghezza di un giorno è andata crescendo costantemente più a lungo mentre l'attrito delle maree oceaniche, causato dalla gravità della Luna, rallenta la rotazione terrestre.

L'attrazione delle maree accelera un po' la Luna nella sua orbita, così come la rotazione della Terra rallenta, la Luna si allontana sempre più. La luna si sta allontanando dalla Terra a 3,82 centimetri (1,5 pollici) all'anno. Le misurazioni laser precise della distanza della Luna dalla Terra hanno dimostrato questa distanza crescente da quando il programma Apollo ha lasciato utili riflettori sulla superficie della Luna.

Ma gli scienziati concludono che la Luna non può essersi ritirata a questo ritmo nel corso della sua storia, perché proiettare il suo progresso linearmente indietro nel tempo metterebbe la Luna all'interno della Terra solo 1,4 miliardi di anni fa. Gli scienziati sanno da altre prove che la Luna è stata con noi molto più a lungo, molto probabilmente coalescenza sulla scia di una massiccia collisione all'inizio della storia della Terra, oltre 4,5 miliardi di anni fa. Quindi il tasso di ritirata della Luna è cambiato nel tempo, e informazioni del passato, come un anno nella vita di un'antica vongola, aiuta i ricercatori a ricostruire quella storia e il modello della formazione della luna.

Perché nella storia della Luna, 70 milioni di anni sono un battito di ciglia, de Winter e i suoi colleghi sperano di applicare il loro nuovo metodo ai fossili più vecchi e di catturare istantanee di giorni ancora più profondi nel tempo.