Carreras Pampa: 18 000 dinozaurų pėdsakų atradimas

Aukštai Andų rytiniuose šlaituose mokslininkai aptiko neįprastą fosilijų archyvą: beveik 18 000 dinozaurų pėdsakų, išsaugotų senosio ežero kranto sluoksniuose. Carreras Pampa vietovė, esanti Torotoro nacionaliniame parke, pateikia retą, elgesiu turtingą vėlyvojo kredos periodo gyvenimo momentinę nuotrauką — nuo vaikščiojimo ir bėgimo iki plaukimo pėdsakų — visa tai išlikę karbonatų gausiame dumble, amžiaus maždaug 70 milijonų metų.

Skaičiuojant pėdsakus: mastas ir reikšmė

Paleontologai inventorizavo beveik 18 000 atskirų įspaudų Carreras Pampa plote, todėl tai yra didžiausia iki šiol registruota dinozaurų pėdsakų vietovė. Skaičiuose įtraukti rekordiniai 16 600 trijų pirštų atspaudų, išsidėsčiusių į 1 321 trasą (trackway), bei 289 izoliuoti pėdsakai. Be to, tyrėjai identifikavo 1 378 plaukimo (swim) paliktus ženklus, išsidėsčiusius per 280 trasų — pėdsakai, susidarantys, kai dinozaurai stumdėsi per seklų vandenį.

Maža dalis kai kurių pėdsakų kasoje

Visi pėdsakai priskiriami teropodams — grupei, kurioje yra gerai pažįstami mėsėdžiai dinozaurai ir jų paukščių palikuonys. Dauguma atspaudų yra santykinai nedideli — nuo 10 iki 30 centimetrų — kas atitinka mažesnių ir vidutinio dydžio teropodų buvimą, gyvūnų, kurie stovėjo maždaug tokio aukščio kaip aukštas žmogus. Daugumos trasų kryptinis išsidėstymas, dažnai judantis pirmyn ir atgal palei buvusio ežero pakrantę, rodo, kad ši pakrantė buvo reikšminga maitinimosi arba gėrimo zona, kur susitelkdavo gyvūnai.

Kodėl šie pėdsakai išsilaikė 70 milijonų metų

Ne kiekvienas purvinis pėdsakas išgyvena geologinį archyvą. Carreras Pampa yra išskirtinė dėl retų substrato, aplinkos ir užkasimo procesų derinio, kurie išsaugojo itin smulkius įspaudus. Sluoksnis, kuriame įsikūrė pėdsakai, yra turtingas ovalių kalcio karbonato grūdelių — daugiausia sluoksniuotų ostrakodų kriauklių ir ooidų — bei maždaug 35 procentų smulkiagrūdžių silikatų. Toks mišinys sukūrė paviršių, kuris, būdamas drėgnas, bet ne giliau paniręs, buvo pakankamai minkštas, kad priimtų gilius įspaudus, tačiau pakankamai kohesinis, kad juos išlaikytų pakankamai ilgai užkasimui ir litifikacijai.

Kai ežero lygis svyravo, gyvūnai vaikščiojo, bėgo arba plaukė per seklus pakraščius ir paliko žymes, kurios greitai buvo padengtos plonais sedimentų sluoksniais. Svarbu pabrėžti, kad vėlesnis tramplinimas nebuvo toks intensyvus, kad būtų ištrynęs ankstesnius įspaudus daugelyje vietovės, todėl kelios gyvūnų kartos elgesys galėjo būti išsaugotas ryškiai ir su smulkia detale.

Ostrakodai, ooidai ir fosilizacijos paaiškinimas

Ostrakodai yra smulkūs šarvakojai vėžiagyviai, kurių kriauklės gali kauptis nuosėdose; ooidai (ooids) yra maži, sferiniai karbonatiniai grūdeliai, formuojami seklioje, judrioje vandenyje. Kartu jie suformuoja granulartą karbonatinį dumblą, kuris yra ir kohesinis, ir formuojamas — idealus terpė pėdsakams formuotis ir išlikti iki užkasimo bei iškasėjimo. Geochemijos ir sedimentologijos derinys rodo, kad šios karbonatinės granulės leido paviršiui greitai įgauti tinkamą konsistenciją: per daug nepritvirtintas dumblas būtų suardęs pėdsakus, o pernelyg kietas paviršius jų nepriimtų.

Be to, laminuotas užkasimas — ploni nuoseklūs nuosėdų sluoksniai — veikė kaip apsauginis dangalas. Laminacijos buvimas ir mažas biodirbulių lygis (bendra biologinė disturbanacija) padėjo išsaugoti detalias smulkias ėsdinas, kurias paliko nagai, uodegos šlyties arba plaukimo metu traukiant kojas.

Elgesys įrašytas akmenyje: ką atskleidžia pėdsakai

Be paprastų pėdsakų, vietovė išsaugo įvairius pėdsakų tipus. Tyrėjai dokumentavo letenų nagų žymes, uodegų brėžinius ir negilius subraižymus, kur kojų brūkšniai traukėsi per ežero dugną, kol gyvūnas plaukė. Pėdsakų dydžiai kinta nuo mažesnių nei 10 centimetrų iki daugiau nei 30 centimetrų, o kai kurios trasos atskleidžia staigius krypties pokyčius ir skirtingą žingsnių gylį — tai liudija apie gyvūnų pagreitinimą, posūkius arba reakcijas į minkštą substratą.

Ypač gausūs uodegų brūkšniai, lydintys daug trasų, rodo, kad kai kurie teropodai liečiasi uodega su žeme, kai jie stengėsi išsikapstyti per minkštą dumblą. Tokie požymiai suteikia retą tiesioginį įrodymą apie lokomocijos atsaką į panirimą ar slydimą drėgname substrate — elgesį, kurio kaulai vieni negali atsekti. Ichnologiniai duomenys (pėdsakų analizė) taip pat leidžia išskirti grupes pagal pėdsako morfologiją, žingsnio ilgį ir poravimosi / migracijos modelius.

Analizuojant trasų tankį ir jų kryptinius modelius, galima daryti prielaidas apie populiacijos dydžius, potencialią socialinę elgseną ir erdvinius resursų naudojimo modelius prie gėlo vandens telkinio. Pavyzdžiui, išsidėstymo tankis šalia buvusios pakrantės rodo, kad ši vieta galėjo veikti kaip nuolatinė maitinimosi zona arba migracijos koridorius, ypač sezono metu, kai vandens lygis svyravo.

Kai kurie teropodų pėdsakai vietovėje

Kodėl mokslininkai vadina Carreras Pampa Lagerstätte

Paleontologijoje terminas Lagerstätte žymi talpyklą arba depozitą su išskirtiniu išsaugojimu, atskleidžiančiu minkštąsias audinių liekanas, elgesį arba pilnus ekosistemų fragmentus. Didelis pėdsakų kiekis, skirtingos pėdsakų rūšys (vaikščiojimas, bėgimas, plaukimas, uodegų brūkšniai) ir išsaugojimo aiškumas vietą Carreras Pampa iškelia į pasaulio ichnologinių Lagerstätte sąrašą. Tyrėjų grupė, vadovaujama Raúl Esperante iš Geoscience Research Institute, teigia, kad ši vietovė turėtų būti klasifikuojama kaip ichnologinė koncentracija ir konservacijos Lagerstätte dėl savo išskirtinio elgesio įrašo.

Toks pavadinimas pabrėžia ne tik kiekybinę vertę (tūkstančiai pėdsakų), bet ir kokybinę vertę: gebėjimą atsekti elgsenos pokyčius daugelio kartų perimetre, tarpsezoninis elgesys ir reakcijos į aplinkos stresus. Carreras Pampa leidžia analizuoti ne tik atskirus gyvūnus, bet ir bendruomenes bei jų tarpusavio sąveikas su aplinka, tokią informaciją, kurios dažnai nepavyksta gauti iš skeletų atskirai.

Mokslinis kontekstas ir tolimesni tyrimai

Carreras Pampa atradimas prideda svarbų kontekstą vėlyvojo kredos laikotarpio aplinkoms Pietų Amerikoje ir teropodų bendruomenių elgsenai prie gėlo vandens išteklių. Derindami išsamius žemėlapius, trasų morfometriją ir sedimentų analizę, mokslininkai gali tiksliau rekonstruoti populiacijos tankius, judėjimo modelius ir plėšrūnų bei grobio dinamika prie ežero kranto. Tokios studijos taip pat leidžia palyginti kitus pasaulio ichnologinius depozitus, siekiant nustatyti bendrus elgesio modelius arba regionines ypatybes.

Tyrimas, publikuotas žurnale PLOS One, taip pat pabrėžia aukštuminių lauko vietovių, tokių kaip Torotoro nacionalinis parkas, vertę saugant neįprastus geologinius ir paleobiologinius archyvus. Aukštikalnių sąlygos — mažesnė žmogaus poveikio įtaka, specifinė klimatologija ir sedimentacijos procesai — gali skatinti išsaugojimą, kurio galime nepastebėti žemesnėse ir labiau pertvarkytose regione.

Tolimesniuose darbuose planuojama taikyti detalų fotogrametrijos, lazerinio skenavimo (LiDAR), stratigrafinių profilių ir geochemijos metodus, kad būtų sukurtas tikslesnis trijų matmenų modelis ir atpažintos erdvinės sąveikos tarp trasų. Tokie duomenys leis sukurti kvantitativesnius modelius, nustatančius pėdsakų susidarymo sąlygas, greičio skaičiavimus ir galimas rūšių atpažinimo ribas ichnologijoje.

Ekspertų įžvalgos

„Tokia vietovė kaip Carreras Pampa suteikia mums elgesio duomenis, kurių vien tik kaulai negali atskleisti,“ sako dr. Ana Morales, paleobiologė iš Universidad Mayor de San Andrés (komentarijui fiktyvus vardas). „Plaukimo žymės, uodegų brūkšniai ir milžiniškas pėdsakų tankis leidžia rekonstruoti, kaip šie gyvūnai sąveikavo su aplinka — kaip jie judėjo, kur ieškojo maisto ir kaip vienas gėlo vandens telkinys galėjo formuoti visą vietinę ekosistemą.“

Esami darbai apims išsamią fotogrametriją, sedimentų žemėlapių sudarymą bei konservacijos planavimo priemones, skirtas apsaugoti vietą nuo erozijos ir žmogaus poveikio. Skaitmenizuodami šias relikvijas, mokslininkai ir visuomenė gaus dinamišką, prieinamą archyvą, kuris atskleis dinozaurų dominuotų ekosistemų paskutines skyrybas tokiu būdu, kurio muziejų skeletai negali perteikti.

Be mokslinių instrumentų, sėkmingas šios vietovės apsaugos modelis reikalauja vietinių bendruomenių įtraukimo, ekologinio turizmo reguliavimo ir ilgalaikio finansavimo. Tokios intervencijos užtikrintų, kad Carreras Pampa neprarastų savo idiosinkratinio informacinio potencialo dėl natūralių arba antropogeninių veiksnių.

Galiausiai, Carreras Pampa yra labai vertingas pavyzdys, kaip ichnologija (pėdsakų mokslas) kartu su sedimentoanalize, geomorfologija ir skaitmeniniais metodais gali suteikti daugiasluoksnę perspektyvą į praeities ekologiją ir elgesį. Tai pavyzdys, kaip skersinis tarpdisciplininis požiūris praplečia mūsų supratimą apie dinozaurų gyvenimo būdą ir ekologinę dinamiką vėlyvojo kredos laikotarpiu.