Skamieniałe odchody ujawniają wskazówki dotyczące powstania dinozaurów

W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature paleontolodzy z międzynarodowego zespołu z Polski (w tym z Instytutu Paleobiologii PAN: dr hab. Tomasz Sulej, prof. nadzw. IP PAN i dr Krzysztof Owocki), Szwecji, Norwegii i Węgier wykorzystali skamieniałe odchody – lub koprolity – do zbadania ekologicznej roli dinozaurów na wczesnych etapach ich ewolucji. Badając setki próbek za pomocą zaawansowanego obrazowania synchrotronowego w celu szczegółowej wizualizacji wnętrza skamieniałości, zespół zidentyfikował niestrawione resztki pokarmu roślin i ofiar, co pozwoliło im zrekonstruować interakcje w ekosystemach w okresie, w którym dinozaury zaczęły dominować.

Badanie skupiło się na wcześniej niedostatecznie zbadanym regionie w północnych częściach ówczesnego superkontynentu Pangea. Zespół stworzył kompleksowy obraz ekosystemów przełomu triasu i jury, łącząc dane z koprolitów z kopalnymi śladami ugryzień, odciskami stóp i kośćmi. W połączeniu z danymi dotyczącymi roślin kopalnych i paleoklimatu umożliwiło to rekonstrukcję wczesnej ewolucji i różnicowania się dinozaurów. Ta detektywistyczna praca dostarcza bezcennych informacji na temat tego, co pozwoliło dinozaurom osiągnąć supremację. Innowacyjne badania prowadzono na materiale zbieranym przez 25 lat pozwoliły zrozumieć biologię wczesnych dinozaurów z perspektywy ich preferencji żywieniowych. Po drodze dokonano wielu zaskakujących odkryć.

Koprolity zawierały szczątki ryb, owadów, kości i zęby większych zwierząt oraz niestrawione fragmenty roślin. Niektóre szczątki były pięknie zachowane, w tym maleńkie chrząszcze i częściowo artykułowane ryby. Koprolity drapieżników zawierały zmiażdżone kości ofiar wskazujące na osteofagię- połykanie kości. Zawartość koprolitów pierwszych dużych dinozaurów roślinożernych, zauropodomorfów, nieco zaskoczyła naukowców. Zawierały one duże ilości paproci drzewiastych, ale także wiele innych rodzajów roślin i węgiel drzewny. Paleontolodzy sugerują, że węgiel drzewny był spożywany w celu detoksykacji zawartości żołądka, ponieważ paprocie w dużych ilościach mogą być trujące dla roślinożerców.

Badania te uzupełniły znaczną lukę w wiedzy na temat  pierwszych 30 milionów lat ewolucji dinozaurów w późnym triasie. Podczas gdy wiele wiadomo o życiu i wyginięciu dinozaurów, ekologiczne i ewolucyjne procesy, które doprowadziły do ​​ich powstania, pozostają w dużej mierze niezbadane. Wynikiem badania jest 5-etapowy model powstania dinozaurów, który według naukowców może wyjaśnić globalne wzorce.

Zespół podkreśla, że ​​zrozumienie, w jaki sposób pierwsze dinozaury sięgnęły po dominację na lądach, może dodać cenne dane na temat prehistorycznych ekosystemów i szerszych kwestii ewolucji. Odkrycia podkreślają znaczenie odporności ekologicznej i elastyczności dietetycznej jako krytycznych cech przetrwania podczas zmian środowiskowych w późnym triasie.

W świetle współczesnych wyzwań, takich jak masowe wymierania i zmiany klimatyczne, implikacje tych badań wykraczają poza głęboką prehistorię. Badając reakcje ekosystemów w przeszłości, uzyskujemy istotne spostrzeżenia na temat tego, w jaki sposób życie dostosowuje się i rozwija w zmieniających się warunkach środowiskowych.

Publikacja

Martin Qvarnström, Joel Vikberg Wernström, Zuzanna Wawrzyniak, Maria Barbacka, Grzegorz Pacyna, Artur Górecki, Jadwiga Ziaja, Agata Jarzynka, Krzysztof Owocki, Tomasz Sulej, Leszek Marynowski, Grzegorz Pieńkowski, Per E. Ahlberg, Grzegorz Niedźwiedzki. Digestive contents and food webs record the advent of dinosaur supremacy. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08265-4

Streszczenie

Przeanalizowano setki skamieniałości z bezpośrednimi dowodami żerowania, aby porównać dynamikę troficzną pięciu zespołów kręgowców, które rejestrują osiągnięcie przez dinozaury dominującej pozycji w ekosystemach lądowych. Wykazano, że zmiany ekosystemów na przełomie triasu i jury w Polsce przebiegały stopniowo, bez żadnych wydarzeń katastroficznych. Zmiany ekosystemów mogą wyjaśniać globalne wzorce przemian faun kręgowców lądowych, w tym pojawienie się gigantyzmu u dinozaurów oraz osiągnięcie przez nie dominującej pozycji, która utrzymała się przez 150 milionów lat, aż do końca kredy.

Galeria

(kliknij w zdjęcie, aby przejść do galerii)