…aneb Pár vět o dějinách datování éry dinosaurů
Hned na úvod si na otázku z nadpisu odpovíme – samozřejmě, že nikoliv! Posledního zástupce druhu Tyrannosaurus rex a nejstarší zástupce rodu Australopithecus od sebe dělí víc než 60 milionů let geologického času.[1] Ptáte se, proč tedy tuto otázku vůbec kladu? Je to jednoduché – ještě před sto lety (či možná spíše 110 lety) byste dostali informaci, že poslední dinosauři, žijící na konci druhohorní éry a křídové periody, existovali asi před 3 miliony let. Tedy v době, kterou dnes vyhrazujeme pozdně neogénním (pliocénním) australopitékům a jejich současníkům.[2] Jak je možné, že ještě před stoletím si lidé mysleli, že tyranosauři žili v době 22krát méně vzdálené od současnosti? Dodejme, že dle moderních metod radiometrického měření klademe rozpětí existence tohoto teropoda do doby před 68 až 66 miliony let.[3] Samozřejmě je to dáno vědeckým pokrokem a zejména pak objevem radioaktivity na konci 19. století, který dal posléze vzniknout radiometrickému měření stáří hornin. Do první poloviny minulého století zkrátka neexistoval způsob, jak přímo a průkazně ověřit stáří různých sedimentů a fosilií v nich uchovaných, takže představy byly z dnešního pohledu velmi nepřesné a snad až trochu směšné. Vždyť vědci jako byl Henry Fairfield Osborn, který druh T. rex v roce 1905 formálně popsal[4], vycházel ještě z výpočtů irsko-skotského fyzika a inženýra Lorda Kelvina (Williama Thomsona), který v roce 1897 na základě výpočtů doby vychládání a tuhnutí zemského tělesa uvedl, že naše planeta je stará nanejvýš asi 20 až 40 milionů let.[5] Již v roce 1863 přitom Lord Kelvin přišel s podstatně odvážnějším odhadem horní hranice stáří Země, a to 100 až 400 milionů let.[6] Vycházel z předpokladu, že v zemském nitru neexistuje žádný mechanismus, který by planetu ohříval, a tak musí postupně vychládat. Do současné podoby to pak podle jeho názoru mělo trvat právě 400 (později pouhých 40) až 20 milionů let. Paleontolog William Diller Matthew přišel v roce 1915 s vlastním odhadem 90 milionů let, coby stářím celé planety (vycházel přitom z údajů irského fyzika a geologa Johna Jolyho, který v roce 1900 odhadl stáří oceánů na 80 až 100 milionů let).[7] Na základě relativní tloušťky geologických vrstev pak odhadoval, kolik které období z této časové „porce“ zabíralo“. Celé druhohory měly podle jeho odhadu trvat jen asi 9 milionů let a skončit v době před 3 miliony roků.[8] Kenozoikum, tedy doba od vyhynutí dinosaurů do současnosti byla reprezentována vrstvami natolik málo mocnými, že se celá jejich historie měla odehrát jen ve 30 000 století.
———
Lebka druhého v pořadí objeveného jedince druhu Tyrannosaurus rex, vystavená v Americkém přírodovědném muzeu v New Yorku. V době objevu, tedy v roce 1908, se ještě mnozí paleontologové domnívali, že Země není starší než 100 milionů let a od doby života tohoto dinosaura neuplynulo víc než asi 3 miliony let geologického času. Ve skutečnosti vyhynuli poslední tyranosauři ještě asi o 63 milionů let dříve. Kredit: Futureman1199; Wikipedie (CC BY-SA 4.0)
———
A jaká je skutečnost? Země je stará asi 4,56 miliardy let (220krát více)[9], druhohory trvaly asi 186 milionů let (20krát déle)[10] a skončily před závratně dávnými 66 miliony roků. Tato čísla by všechny vědce ještě ve 20. letech minulého století naprosto ohromila (ačkoliv již v roce 1907 přišel americký radiochemik Bertram Boltwood na základě svých měření s odhadem stáří Země v rozmezí 400 až 2200 milionů let).[11] V té době ale laická i vědecká společnost ještě nebyla na tak odvážné odhady připravena. Až později byly proto akceptovány první přesnější odhady stáří naší planety i jednotlivých hornin a lidé si začali zvykat na dříve nemyslitelné stovky milionů a miliardy let. A jak byl tedy datován konec druhohorní éry v dalším období? V roce 1913 britský geolog a průkopník radiometrického měření Arthur Holmes přišel s rozumnějším, desetinásobně delším odhadem v délce 30,8 milionu let.[12] Nebyla to sice ještě ani polovina správného údaje, ale rozhodně se jednalo o pokrok (který bohužel v této době ještě poněkud zapadl). O dva roky později přišli dva další vědci, Louis V. Pirsson a Charles Schuchert ve své Text-Book of Geology, s údajem rovných 30 milionů let, přičemž vycházeli z dříve publikovaných odhadů. Posun nastal až v roce 1917, kdy geolog Joseph Barrell publikoval údaj 54 milionů let pro konec křídy. Již zmíněný Charles Schuchert spolu s Carlem O. Dunbarem v roce 1933 uvedli v publikaci Textbook of Geology v kapitole Historical Geology odhad rovných 60 milionů let, čímž už se přiblížili na 90 % skutečnému stáří této hranice. Stejný údaj publikoval i Maxim Konrad Elias v roce 1945 v rámci publikace Geological Calendar. Postupně pak docházelo k dalším zpřesněním a k roku 1989 už činila hranice 65 milionů let.[13] K posledním drobným úpravám došlo v letech 2004 s publikací Geologic Time Scale, v níž se hranice posunula ještě o půl milionu let do minulosti na 65,5 milionu let[14], v roce 2008 pak na 65,95 milionu let[15] a konečně v roce 2013, kdy se ustálila na současných 66,0 milionu let (přesněji 66.043 ± 0.011 Ma)[16]. Nedá se vyloučit, že i s touto časovou hranicí ještě mírně zahýbe budoucí výzkum a nové objevy, rozhodně už se však nebude posouvat v milionech let, nýbrž pouze ve stovkách nebo dokonce jen desítkách tisíciletí – tak přesné již dnešní datování hornin je. A ačkoliv není jisté, zda skutečně dopadla planetka Chicxulub v červnu, jak postuloval v roce 1991 paleontolog Jack A. Wolfe[17], jedno je jisté – dnes jsme k přesnému datování této události mnohem blíž, než kdykoliv předtím. Skutečně žijeme ve zlaté éře paleontologie a geologických věd obecně.
———
Křídová perioda a s ní celá druhohorní éra skončila před 66 miliony let dopadem planetky Chicxulub do oblasti dnešního Mexického zálivu. Na této mapce je zobrazen přibližný poměr velikostí planetky samotné (červená tečka) a výsledného srážkou vzniklého kráteru (červený kroužek) v porovnání s rozlohou České republiky. Podle některých výzkumů by však mohl být kráter Chicxulub ve skutečnosti ještě výrazně (zhruba o třetinu až polovinu) větší. O kráteru ani o impaktu z konce křídy každopádně neměl před stoletím nikdo sebemenší tušení. Kredit: Phoenix CTE; Wikipedie (CC BY-SA 4.0)
———
Short Summary in English: Radiometric dating has improved significantly in the last decades. A hundred years ago, everyone thought that the end of the Cretaceous period was just 3 million years ago. During the following years, this estimate was improved upwards to 30, 54, 60, 65 and 66 million years before present.
———
Odkazy:
https://en.wikipedia.org/wiki/Age_of_the_Earth
https://en.wikipedia.org/wiki/Cretaceous%E2%80%93Paleogene_boundary
https://phys.org/news/2013-02-precise-dates-comet-asteroid-impact.html
https://www.lpi.usra.edu/science/kring/Chicxulub/
https://pubs.usgs.gov/gip/geotime/radiometric.html
———
[1] Haile-Selassie, Y. (2010). „Phylogeny of early Australopithecus: new fossil evidence from the Woranso-Mille (central Afar, Ethiopia)“. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 365 (1556): 3323–3331. doi: 10.1098/rstb.2010.0064
[2] Viz odkaz https://www.gutenberg.org/files/19302/19302-h/19302-h.htm
[3] Brusatte, S. L. and Carr, T. D. (2016). The phylogeny and evolutionary history of tyrannosauroid dinosaurs. Scientific Reports 6, 20252. doi: 10.1038/srep20252
[4] Osborn, H. F. (1905). Tyrannosaurus and other Cretaceous carnivorous dinosaurs. Bulletin of the American Museum of Natural History 21: 259–265.
[5] Burchfield, Joe D. (1990). Lord Kelvin and the Age of the Earth. University of Chicago Press. Str. 43. ISBN 978-0-226-08043-7.
[6] Thomson, William. „On the Secular Cooling of the Earth“. Transactions of the Royal Society of Edinburgh. XXIII: 160–161. doi: 10.1017/s0080456800018512
[7] Dalrymple, G. Brent (1994). The Age of the Earth. Stanford University Press. Str. 14-17. ISBN 978-0-8047-2331-2.
[8] Norell, M. A., E. S. Gaffney, and L. Dingus (1995). Discovering dinosaurs in the American Museum of Natural History. Alfred A. Knopf, Inc., New York, New York.
[9] Baker, J.; Bizzarro, M.; Wittig, N.; Connelly, J.; et al. (2005). „Early planetesimal melting from an age of 4.5662 Gyr for differentiated meteorites“. Nature. 436 (7054): 1127–1131. doi: 10.1038/nature03882
[10] Viz odkaz https://ghkclass.com/ghkC.html?mesozoic
[11] Boltwood, Bertram (1907). „The Ultimate Disintegration Products of the Radio-active Elements. Part II. The disintegration products of uranium.“ American Journal of Science series 4, 23: 77–88. doi: 10.2475/ajs.s4-23.134.78
[12] Holmes, Arthur (1913). The Age of the Earth, London: Harper.
[13] Viz odkaz https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/629544
[14] Ogg, James G.; Gradstein, F. M.; Gradstein, Felix M. (2004). „1: Chronostratigraphy: Linking time and rock“. A Geologic Time Scale 2004. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-78142-8.
[15] Viz odkaz https://phys.org/news/2008-04-refining-date-kt-boundary-dinosaur.html
[16] Renne, Paul R.; et al. (2013). „Time scales of critical events around the Cretaceous-Paleogene boundary“. Science. 339 (6120): 684–688. doi: 10.1126/science.1230492
[17] Wolfe, J. A. (1991). Palaeobotanical evidence for a June „impact winter“ at the Cretaceous/Tertiary boundary. Nature. 352: 420–423. doi: 10.1038/352420a0
———