ニューメキシコ大学の研究者らが、スギナという4億年以上前の古代植物が、水中に隕石のような極端な酸素同位体シグネチャを生み出すことを発見した。この発見は、米国科学アカデミー紀要に掲載され、古代気候の再構築のための新しいツールを提供する。現代および化石サンプルを分析することで、科学者たちは今や恐竜時代のリグニティレベルを解読できる。
ニューメキシコ大学の地球・惑星科学部の教授ザカリー・シャープ氏が率いるチームは、スギナ（Equisetum）を調査した。これは中空の茎を持つ植物で、地球上で4億年以上にわたり存続している。彼らの研究「Equisetumにおける極端な三重酸素同位体分画」は、これらの植物を通る水が激しい自然濾過を受け、地球上でこれまでに記録されたどのものよりも極端な酸素同位体比を生み出すことを明らかにしている。これは隕石や地球外物質のものに似ている。
研究者らはニューメキシコのリオグランデ川沿いでスギナの滑らかな種（Equisetum laevigatum）を採集し、植物の基部から先端までの同位体変化を追跡した。上部部分は既知の地球ベースの範囲外の値をを示した。「これは高さ1メートルの円筒で、均等に間隔を置いた100万の穴がある。工学の驚異だ」とシャープ氏は述べた。「実験室ではこんなものは作れない。」
シャープ氏は7月にプラハで開催されたゴールドシュミット地球化学会議で結果を発表した。「このサンプルを見つけたら、隕石から来たと私は言うだろう」と会議で指摘した。「しかし実際、これらの値はこれらの狂った低いレベルまで下がるのだ。」
この研究は、砂漠植物からの酸素同位体測定の謎を解明し、乾燥地域の気候再構築のための方法を提供する。かつて30メートルに達した化石スギナには、フィトリス—何百万年も同位体シグネチャを保存する微小なシリカ粒子—が含まれる。これらは古代の湿度を測定する「古湿度計」として機能する。「今、私たちは恐竜が地球を歩き回っていた時代に遡る環境の湿度と気候条件を再構築し始めることができる」とシャープ氏は述べた。
この研究は同位体挙動のモデルを更新し、保存されたフィトリスを通じて古代気候の理解を助ける。