करोड़ों साल पहले अंटार्कटिका में गुम प्राचीन शार्क के दांत जलवायु इतिहास के साक्षी

सोरा किम, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, मर्सिड

मर्सिड (अमेरिका), 13 जुलाई (द कन्वरसेशन) करोड़ों साल पहले, अंटार्कटिक प्रायद्वीप के पानी में रहने वाली सैंड टाइगर शार्क समुद्र तल में एक संपन्न समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र का हिस्सा थी।

आज उन शार्क के नाम पर जो कुछ बचा है वह हैं उनके तीखे नुकीले दांत, जो अपने आप में एक कहानी कहते हैं।

शार्क के यह दांत इस रहस्य को सुलझाने में मदद कर रहे हैं कि क्यों पृथ्वी, लगभग पांच करोड़ वर्ष पहले, एक ‘‘ग्रीनहाउस’’ जलवायु, जो आज की तुलना में गर्म थी, से ठंडी ‘‘आइसहाउस’’ स्थितियों की ओर स्थानांतरित होने लगी थी।

इस जलवायु परिवर्तन के बारे में कई सिद्धांत अंटार्कटिका पर केंद्रित हैं। भूगर्भिक प्रमाण हैं कि ड्रेक पैसेज, जो दक्षिण अमेरिका और अंटार्कटिक प्रायद्वीप के बीच का पानी है, और ऑस्ट्रेलिया और पूर्वी अंटार्कटिका के बीच तस्मान गेटवे, इस समय के दौरान चौड़ा और गहरा हो गया क्योंकि पृथ्वी की टेक्टोनिक प्लेट्स खिसक गईं।

प्रमुख महासागरों के पानी के एक साथ आने और अंटार्कटिक वृत्ताकार धारा बनने के लिए व्यापक, गहरे मार्ग आवश्यक होते। वह धारा, जो आज अंटार्कटिका के चारों ओर बहती है, दक्षिणी महासागर में ठंडे पानी को रोकती है, अंटार्कटिका को ठंडा और जमा हुआ रखती है।

अब विलुप्त हो चुकी सैंड टाइगर शार्क प्रजाति स्ट्राटोलामिया मैक्रोटा कभी अंटार्कटिक प्रायद्वीप के आसपास के पानी में रहती थी, और इसने प्रायद्वीप के छोर के पास, जो अब सीमोर द्वीप है, पर उत्कृष्ट रूप से संरक्षित जीवाश्म दांत छोड़ दिए।

शार्क के इन दांतों में संरक्षित रसायनों का अध्ययन करके, मुझे और मेरे सहयोगियों को पता चला कि ड्रेक पैसेज कब खुला, जिससे प्रशांत और अटलांटिक महासागरों के पानी मिल गए, और उस समय पानी कैसा था। शार्क के दांतों में दर्ज तापमान अंटार्कटिक के पानी के लिए सबसे गर्म हैं और उच्च वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता के साथ जलवायु बदलाव को सत्यापित करते हैं।

बहुत नुकीले दांतों में कैद हुई ऑक्सीजन

सैंड टाइगर शार्क के दांत नुकीले होते हैं जो शिकार को पकड़ने में उसकी मदद करते हैं। एक शार्क के कई पंक्तियों में सैकड़ों दांत होते हैं। जीवन भर, जैसे-जैसे नए दांत बढ़ते हैं, इसके हजारों पुराने दांत गिरते रहते हैं।

महत्वपूर्ण पर्यावरणीय जानकारी प्रत्येक दांत के रसायन विज्ञान के भीतर एन्कोड की गई है और लाखों वर्षों से वहां संरक्षित है।

उदाहरण के लिए, शार्क के दांत की बाहरी परत इनसान के दांतों के एनेमल की तरह एक एनामेलॉइड हाइड्रॉक्सीपैटाइट से बनी होती है। इसमें शार्क जिस पानी में रहती है, उसके ऑक्सीजन कण होते हैं। ऑक्सीजन का विश्लेषण करके, हम शार्क के जीवन के दौरान आसपास के पानी का तापमान और लवणता निर्धारित कर सकते हैं।

सीमोर द्वीप पर मिले शार्क के दांत दिखाते हैं कि अंटार्कटिक का पानी – कम से कम जहां शार्क रहती थीं – वैज्ञानिकों के अनुमान से अधिक समय तक गर्म रहा।

एक अन्य सुराग तत्व नियोडिमियम से आता है, जो प्रारंभिक जीवाश्म के दौरान दांत के बाहरी एनामेलॉइड में अन्य तत्वों को सोख लेता है और बदल देता है। प्रत्येक महासागर बेसिन में चट्टानों की उम्र के आधार पर दो अलग-अलग नियोडिमियम आइसोटोप का एक अलग अनुपात होता है। शार्क के दांतों में अनुपात को देखते हुए हमें पानी के उन स्रोतों का पता लगाने में मदद मिलती है जहां शार्क की मृत्यु हुई थी।

यदि स्थितियां स्थिर हैं, तो नियोडिमियम संरचना नहीं बदलेगी। हालांकि, अगर समय के साथ जीवाश्म दांतों में नियोडिमियम संरचना बदल जाती है, तो यह समुद्र विज्ञान में बदलाव को इंगित करता है।

बड़ी शार्क, गर्म पानी

हमने सीमोर द्वीप पर मिले 400 दांतों का अध्ययन किया, सभी उम्र की शार्क, किशोर से लेकर वयस्क तक, जो साढ़े चार करोड़ साल से तीन करोड़ 70 लाख वर्ष पहले वहां रहती थीं। दाँत के आकार और रसायन के संयोजन से अतीत के कुछ आश्चर्यजनक सुराग मिले।

कुछ दांत बहुत बड़े थे, जिनसे यह पता चला कि प्राचीन अंटार्कटिक सैंड टाइगर शार्क आज की सैंड टाइगर शार्क करचरियास टॉरस से काफी बड़ी थी, जो लगभग 10 फुट तक लंबी हो सकती थी।

इसके अलावा, अंटार्कटिक सीपियों से जुड़े पिछले अध्ययनों की तुलना में उस पानी का तापमान गर्म था, जहां शार्क रहती थी। यह संभव है कि तापमान का यह अंतर सतह के करीब और समुद्र तल पर गहरे पानी के बीच था, या शार्क जिनके दांत हमें मिले, उन्होंने अपने जीवन का कुछ हिस्सा दक्षिण अमेरिका में बिताया होगा।

आज की सैंड टाइगर शार्क गर्म पानी में रहना पसंद करती हैं। वे तटीय मैसाचुसेट्स और डेलावेयर के बीच गर्मी और उसके बाद का कुछ अर्सा बिताती हैं, लेकिन जब पानी ठंडा हो जाता है, तो वे तटीय उत्तरी कैरोलिना और फ्लोरिडा की ओर चली जाती हैं। चूंकि उनके दांत एक कन्वेयर बेल्ट की तरह लगातार बनते और आगे बढ़ते रहते हैं, जबड़े के भीतर कुछ दांत ऐसे होते हैं जो शार्क के रहने की जगह से अलग निवास स्थान की जानकारी देते हैं। यह संभव है कि प्राचीन सैंड टाइगर शार्क ने भी पलायन किया और जब अंटार्कटिक का पानी ठंडा हो गया, तो वे उत्तर की ओर कम अक्षांशों पर गर्म पानी में चली गईं।

दांतों के अध्ययन से पता चला कि उस समय शार्क जिस पानी में रहती थीं, उसका तापमान उस पानी के समान था, जहां आज शार्क पाई जाती हैं। कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता भी आज की तुलना में तीन से छह गुना अधिक थी, इसलिए वैज्ञानिक क्षेत्रों में तापमान के बढ़ने की उम्मीद करेंगे।

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