…aneb Jak vypadal běžný den v pozdní křídě
Když jsem před téměř pěti roky dopisoval knihu Poslední dny dinosaurů, zahrnul jsem do textu také zmínku o odlišné délce pozdně křídových dní. Ty měly být zhruba o půl hodiny kratší než ty dnešní, takže i solární rok měl více dnů (různé studie v dřívější době uváděly rozmezí 375 až 370,3 dne).[1] Nová studie tuto pozoruhodnou skutečnost ze světa posledních neptačích dinosaurů nejspíš definitivně potvrzuje. Odborná práce byla nedávno publikována v periodiku Paleoceanography and Paleoclimatology týmem odborníků z univerzit v Bruselu a Gentu.[2] Jejich výzkumným materiálem se stala fosilní schránka vcelku nenápadného mlže ze skupiny rudistů, konkrétně se jednalo o druh Torreites sanchezi, pocházející z lokality v Ománu, datované do období svrchní křídy (pozdní kampán).[3] Rod Torreites z čeledi Hippuritidae se vyskytoval v období pozdní křídy (asi před 85 až 66 miliony let) kromě zmíněného Ománu také na území současného Karibiku a Mexika. Vedoucím zmíněného výzkumu byl analytický chemik Niels de Winter, který využil přesných laserů a se svými kolegy vytvořil extrémně malé otvory do schránek zmíněných rudistů. Otvory měřily jen kolem 10 mikrometrů na šířku a byly tedy velké asi jako červená krvinka. Vědcům se díky tomu podařilo přesně spočítat množství denních přírůstků, které se na vnitřní textuře schránky každý křídový den projevovaly. Přírůstkové linie ukázaly, že v době před 76 až 72 miliony let (pozdní věk kampán), tedy asi 10 až 6 milionů let před koncem křídové periody a druhohorní éry, měl solární rok o týden víc než dnes, ovšem pouze na počet dní – celková délka oběhu Země kolem Slunce se samozřejmě výrazně nezměnila. Rozdíl byl způsoben jedinou logickou věcí, a to kratší dobou trvání jednoho dne (tedy otočení Země kolem své osy). To bylo přibližně o půl hodiny rychlejší než dnes a poslední dinosauři tak zažívali dny trvající jen 23,5 hodiny (přesněji 23 hodin a 31 minut). Vědci byli také schopni v rámci výzkumu izotopů přítomných prvků odhalit střídání období v závislosti na změnách klimatu a určit tak počet přírůstkových linií v rámci jednotlivých let. Díky tomu jsou si jistí, že den na konci křídy byl zhruba o jednu padesátinu kratší než dnes. Dinosauři by tedy naše nástěnné kalendáře nepoznali – pokud by jim ovšem mohli rozumět – ty jejich by měly každým rokem o sedm dní víc. Mimochodem, v období prvních dinosaurů, kteří žili o dobrých 160 milionů let dříve, by byl rozdíl ještě výraznější.
———
Pachycefalosauridní marginocefal (zástupce vývojově pokročilých ptakopánvých dinosaurů) druhu Stegoceras validum obýval území současné kanadské provincie Alberta v době před 77 až 74 miliony let. Patřil tedy k dinosaurům, jejichž den byl zhruba o půl hodiny kratší, než ten náš. Ilustrace zachycuje stegocera s hypotetickým tělesným pokryvem v podobě tzv. proto-peří. Kredit: FunkMonk; Wikipedie (CC BY-SA 4.0)
———
To ale není jediná zajímavá informace, kterou vědci z výzkumu schránek rudistů získali. Dále například zjistili, že původce zkoumané schránky žil po dobu devíti let v rámci útesotvorného společenstva v mělkém tropickém moři. Rudisti totiž v této době zabírali úlohu dominantních útesotvorných organismů, kterou dnes plní koráli. Zástupci druhu Torreites rostli mnohem rychleji ve světlé části dne než v noci, což poukazuje na možnost, že žili v symbióze s autotrofními fotosyntetizujícími organismy. Zajímavým zjištěním byla také teplota vody v místě existence tohoto pozdně křídového živočicha. Ta vědcům vyšla na celých 40 °C v období léta a na víc než 30 °C v období zimy. Oceány tedy byly před 75 miliony let podstatně teplejší než dnes (průměrně 25 až 29 °C).[4] To odpovídá celkové globální povrchové teplotě v té době, která byla v průměru asi o 2 až 4 °C vyšší než dnes.[5] Vraťme se ale k délce dní v období posledních pěti milionů let křídy. Zatímco doba oběhu Země kolem Slunce je po miliardy let konstantní, její otáčení kolem osy se pozvolným tempem zpomaluje. Právě to způsobuje, že dny byly v minulosti kratší a jednotlivé roky jich měly více. Podle některých odhadů trval den po vzniku Měsíce obří srážkou pouhé 4 hodiny a až po dalších 60 milionech let se prodloužil na 10 hodin![6] Oproti takovým extrémům žili dinosauři i před desítkami milionů let v podmínkách, které už by nám byly mnohem bližší (a rozdíl bychom ani nijak výrazně nepocítili). Hlavním důvodem, proč se zemská rotace kolem osy prodlužuje, souvisí s naším Měsícem a jeho gravitací. Ten působí svými slapovými silami příliv a odliv a Zemi svým gravitačním tahem postupně zpomaluje. Sám za to platí svým pomalým vzdalováním od mateřské planety, a to současným tempem 3,82 centimetru za rok. Tato rychlost vzdalování se ale v průběhu doby proměňovala a dříve byla podstatně menší (jinak by nevycházela současná vzdálenost Měsíce od Země, tedy v průměru 384 400 km). Vyplývá z toho i další zajímavá informace, že Měsíc byl v době dinosaurů k Zemi blíž. Nebylo to ale o tolik, aby na obloze vypadal výrazně větší, rozdílu bychom si opět nejspíš ani nevšimli. Podle výpočtů autorů studie to bylo asi 383 000 (± 5000) km, tedy zhruba jen o 1500 kilometrů méně (rozdíl kolem 0,4 %). Zato v období před miliardami let byl Měsíc k Zemi výrazně blíž a na obloze by se jevil skutečně gigantický.[7] To už ale druhohorní dinosauři, stejně jako my, zažít nemohli.
———
Fosilní exemplář útesotvorného mlže ze skupiny rudistů, v tomto případě se jedná o rod Vaccinites. Podobné fosilie příbuzného rodu Torreites umožnily s definitivní platností doložit kratší dobu trvání dne v období pozdní křídy před více než 72 miliony let. Kredit: Wilson 44691; Wikipedie (volné dílo).
———
Short Summary in English: When the last non-avian dinosaurs walked on our planet (during the Late Cretaceous, about 75 million years ago) our planet twirled around faster than it does today. Days were about 30 minutes shorter and the solar year had 372 days back then. This was revealed by the detailed study of fossil rudist (bivalves) shells.
———
Externí odkazy:
https://www.livescience.com/earth-shorter-days-millions-years-ago.html
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200309135410.htm
https://cosmosmagazine.com/palaeontology/70-million-years-ago-days-were-half-an-hour-shorter
https://phys.org/news/2020-03-ancient-shell-days-half-hour-shorter.html
https://www.kqed.org/quest/27976/luna-nova-moon-of-the-cretaceous-skies
———
[1] Pannella, G. (1972). Paleontological evidence on the Earth’s rotational history since early Precambrian. Astrophysics and Space Science, 16: 212–237.
[2] Niels J. de Winter, Steven Goderis, Stijn J. M. Van Malderen, Matthias Sinnesael, Stef Vansteenberge, Christophe Snoeck, Joke Belza, Frank Vanhaecke & Philippe Claeys (2020). Subdaily‐Scale Chemical Variability in a Torreites Sanchezi Rudist Shell: Implications for Rudist Paleobiology and the Cretaceous Day‐Night Cycle. Paleoceanography and Paleoclimatology. doi: https://doi.org/10.1029/2019PA003723
[3] Kennedy, W. J., Jagt, J. W. M., Hanna, S. S., & Schulp, A. S. (2000). Late Campanian ammonites from the Saiwan area (Huqf Desert, Sultanate of Oman). Cretaceous Research, 21(4), 553–562. doi: https://doi.org/10.1006/cres.2000.0217
[4] World Sea Temperatures Ltd., C. G. S. T.‐A.‐C. (2019). Şalālah Water Temperature|Oman|Sea Temperatures [WWW Document]. World Sea Temperatures. URL: http://www.seatemperature.org/middle‐east/oman/allah.htm
[5] Friedrich, O., Norris, R. D., & Erbacher, J. (2012). Evolution of middle to Late Cretaceous oceans: A 55 my record of Earth’s temperature and carbon cycle. Geology, 40: 107–110.
[6] Viz odkaz http://www.iea.usp.br/en/news/when-a-day-lasted-only-four-hours
[7] Meyers, S. R. & Malinverno, A. (2018). Proterozoic Milankovitch cycles and the history of the solar system. Proceedings of the National Academy of Science, 115(25): 201717689. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1717689115
———