Odkryty fragment skalny to nie byle jaki okaz. Badania radiometryczne przeprowadzone w 2010 r. potwierdziły, że mamy do czynienia ze stalagmitem liczącym 289 milionów lat. Choć formacja zachowała się we fragmentach, jej znaczenie dla nauki jest trudne do przecenienia. Naukowcy określają ją jako najstarszy naciek krasowy, jaki kiedykolwiek udało się bezpośrednio datować przy użyciu metod radiometrycznych.
Czym są stalagmity i stalaktyty?
Aby zrozumieć wagę odkrycia, warto przypomnieć, czym w ogóle są stalagmity i stalaktyty. Oba typy tworów jaskiniowych należą do speleotemów – struktur powstających w środowisku krasowym w wyniku osadzania minerałów z cieknących lub kapiących wód gruntowych.
Stalaktyty rosną “w dół” od sklepienia jaskini (przypominając sopel lodu), natomiast stalagmity rosną “w górę” od podłoża, tam gdzie kropla wody z sufitu wpada na podłogę jaskini i osadza zawarte w sobie minerały. Tempo wzrostu takich struktur jest zwykle bardzo powolne – kilka milimetrów na tysiące lat – co sprawia, że bardzo stary speleotem może zachować informacje z dawnych er geologicznych.
Znalezione fragmenty pochodzą z systemu jaskiniowego w lokalizacji zwanej Richards Spur w Oklahomie. To miejsce znane w paleontologii z bogactwa dobrze zachowanych skamieniałości organizmów lądowych z okresu paleozoicznego – częściowo dlatego, że system jaskiniowy był w pewnym okresie wypełniony substancjami (m.in. ropą czy smołą), które chroniły delikatne struktury przed degradacją.
W pracy naukowej opublikowanej w 2010 r. autorzy zastosowali metody datowania radiometrycznego do fragmentów stalagmitu i otrzymali wiek ok. 289 mln lat. Warto jednak podkreślić, że to nie cały, nienaruszony stalagmit – a fragment znaleziony w osadach skalnych, który można było wyizolować i zbadać. Fakt, że taki fragment zachował się przez tak długi czas, jest zdumiewający – pozwala on rozszerzyć zakres czasowy, w którym stalagmity i inne speleotemy można traktować jako archiwa środowiskowe.
Odkrycie to może być istotne z kilku powodów. Po pierwsze, stalagmity – podobnie jak inne osady jaskiniowe – mogą zachowywać chemiczne sygnatury środowiskowe, np. izotopy tlenu czy węgla, które odzwierciedlają warunki klimatyczne w momencie ich powstawania. Zatem bardzo stary stalagmit może dostarczyć “bezpośrednich” danych klimatycznych z dawnych epok.
Po drugie, w przypadku Richards Spur taka stała możliwość datowania może zmusić do reinterpretacji dotychczas przyjmowanych przedziałów wiekowych dla wielu znalezisk paleontologicznych – zwłaszcza tych z wczesnego Permu. Autorzy stwierdzają, że jeżeli nowy wiek zostanie potwierdzony i rozszerzony na inne okazy, może zaistnieć potrzeba rewizji biostratygrafii tych terenów w Pangei.
Po trzecie, powiązanie datowania speleotemów z danymi paleontologicznymi pozwala stworzyć spójniejszy i bardziej wiarygodny obraz historii życia lądowego – w tym momentów kluczowych w ewolucji gadów, synapsydów czy innych grup organizmów lądowych.
Warto jednak powstrzymać się od hurraoptymizmu. Po pierwsze, fragment stalagmitu niekoniecznie odzwierciedla ciągły, nieprzerwany wzrost – mogły wystąpić okresy stagnacji lub przerwy w depozycji. Po drugie, samo datowanie radiometryczne musi brać pod uwagę możliwe zaburzenia, rekrystalizację minerałów czy infiltracje późniejsze, które mogą zakłócić pierwotne sygnatury.