7 Minutės
Didžiausi sausumos gyvūnai jurų laikotarpiu buvo vieni iš netikėčiausių taikinių: išsiritę jaunikliai, ne didesni už pietų lėkštę. Įsivaizduokite mėlynąjį banginį, vaikštantį ant kojų — o dabar įsivaizduokite jo palikuonis, išsibarstžiusius per potvynių lygumas, pažeidžiamus ir gausius. Nauja analizė rodo, kad šie smulkūs sauropodų jaunikliai išliko kaip ekosistemos pamatas, paverčiant milžinų jauniklius ekologine valiuta daugeliui plėšrūnų.
Momentinė jurų karjero nuotrauka
Fosilijos iš Dry Mesa dinozaurų karjero Kolorado valstijoje elgiasi tarsi laiko intervalo fotografija. Nuosėdose, susidariusiose per maždaug 10 000 metų ir išsaugotose Morrisono formacijoje, randami kaulai iš kelių sauropodų rūšių — tarp jų Diplodocus, Brachiosaurus, Apatosaurus — kartu su teropodais ir stegozaurais, kurie dalijosi tuo pačiu kraštovaizdžiu. Iš tų liekanų mokslininkai sujungė netikėtinai detalią maisto tinklo rekonstrukciją, kuri atskleidžia, kas ką valgė ir kodėl jaunikliai turėjo didesnę reikšmę nei manyta anksčiau.
Kaip rekonstruoti ekosistemą, kuri dingo prieš maždaug 150 milijonų metų? Naudojant kelis įkalčius. Kūno dydis atskleidžia dalį istorijos. Dantų nusidėvėjimo (mikrošiūvimo) raštai atskleidžia mitybos įpročius ir maitinimosi būdą. Cheminės žymės, tokios kaip stabilūs izotopai, fiksuoti kauluose, gali nurodyti trofinį vaidmenį. Retais atvejais fosilizuoti žarnyno turiniai fiksuoja paskutinį valgį su gintaro aiškumu. Tyrėjų komanda sujungė šiuos duomenis su tinklų analizės programine įranga, plačiai naudojama šiuolaikinėje ekologijoje, ir sukūrė mitybinių ryšių žemėlapį, kuris skaitėsi tarsi jurų meistro restorano valgiaraštis.
Pagrindinis autorius dr. Cassius Morrison iš UCL Žemės mokslų skyriaus pabrėžia pagrindinį neatitikimą: suaugę sauropodai buvo milžiniški — net ilgesni už mėlynąjį banginį — tuo tarpu jų kiaušiniai tesiekė maždaug pėdą skersmens. Ši disproporcija, pasak komandos, apsunkino tėvišką globą. Kiaušinių lukštai ir lizdų struktūros negalėjo atlaikyti milžiniškų tėvų smūgių ar pritūpimų. Dėl to daugelis jaunų sauropodų, tikėtina, buvo palikti bekompris, išsirisdavo maži, neužtikrinti ir, svarbiausia, gausūs.
Kodėl jaunikliai tapo „greitu maistu“
Tai gali būti nemalonus vaizdas, bet ekologinės sistemos dažnai priklauso nuo lengvai prieinamų maisto išteklių. Vėlyvojo jūros potvynių lygumose, užfiksuotose Morrisono formacijoje, sauropodų jaunikliai puikiai tiko šiam vaidmeniui. Jų dydis ir gausa sukūrė stabilią energijos bazę vidutinio ir didelio dydžio teropodams. Tokie plėšrūnai kaip Allosaurus ir Torvosaurus galėjo sau leisti patirti traumas ir vis tiek išgyventi — fosilijose matomi žaizdų gijimo pėdsakai rodo, kad daugelis atsigavo po rimtų sužalojimų — nes energijos pakaitalai niekada nebuvo toli: kiaušinių lizdas pilnas jauniklių, vienišas jauniklis ar atsiliekantis vienerių metų individas.
Palyginimai su šiuolaikiniais analogais yra naudingas įrankis. Jūros vėžliai ir kai kurie žemėje lizdus dedantys paukščiai palieka jauniklius be apsaugos; mirtingumas yra didelis, bet masiškumas kompensuoja nuostolius. Sauropodai galėjo taikyti panašią gyvenimo istorijos strategiją: daugintis daug mažų palikuonių, priimti aukštą jauniklių mirtingumą ir pasikliauti ilgais gyvenimo laikotarpiais bei išskirtiniu dydžiu išgyvenusių individų, kad populiacija būtų palaikoma. Toks elgesys pakeitė plėšrūnų elgesį. Vietoj to, kad jie medžiotų atskirai didelius, gerai apginkluotus grobius, daugelis jurų teropodų galėjo specializuotis grobti jauniklius — mažai rizikingą, bet didelę naudą teikiančią strategiją.
Kiekybiškai rekonstruotas tinklas rodo, kad sauropodai buvo centriniame vaidmenyje. Jie buvo plačiai susiję su augalinių išteklių tinklu — vartodami įvairius gimnospermų ir paparčių ūglius, būdingus prieš žiedinių augalų iškilimą — ir maitino įvairovę mėsėdžių. Kiti žolėdžiai, pavyzdžiui, platausiai ginkluotas Stegosaurus, buvo mažiau centriniai: geriau apsigynę, labiau vieniši ir todėl rečiau tapdavo lengvu grobiu.
Plėšrūnų evoliucijos pasekmės
Persikelkime maždaug 70 milijonų metų į priekį. Vėlyvajame kreido periode ekosistemos atrodė kitaip. Mažesnis gausių jauniklių sauropodų skaičius reiškė, kad plėšrūnai negalėjo remtis nuolatine mažų, bejėgių patiekalų srove. Šis trūkumas sukūrė naujus atrankinius spaudimus ant mėsėdžių. Kramtymo jėga, jutimų aštrumas ir kūno tvirtumas tapo svarbesni. Tokiu akcentu žiauri Tyrannosaurus rex kaukolės ir kaklo anatomija atrodo ne tik kaip puolimo priemonių rinkinys, bet kaip ekologinių pokyčių produktas: didesnis, pavojingesnis grobis reikalavo galingesnių medžiotojų.
Bendraautoris William Hart iš Hofstra universiteto nurodo fosilijų patologijas, kad pabrėžtų kontrastą. Jis pastebi, kad ankstyvesni teropodai dažnai turi sugyjusias žaizdas, atitinkančias rizikingas medžioklės taktikas, bet jeigu jauniklių grobio gausa buvo didelė, tokie spaudimai galėjo būti suminkštinti. Kai jaunikliai tapo retenybe, plėšrūnai, galintys nugalėti storai apginkluotus suaugusius grobius — ragotus ceratopsian ar šarvotus ankylosaurus — įgijo pranašumą. Kitaip tariant, meniu skatino morfologinę inovaciją.
Metodai: nuo dantų prie tinklų
Tyrimo metodinis mišinys yra reikšmingas. Pavyzdžiui, stabilios izotopų analizės lygina tokio elementų kaip anglis ir deguonis santykius, išsaugotus kaulų apatite; šios cheminės parašo variacijos gali atskirti žolėdžius nuo ūglių graužikų, gėlavandenius maitinėtojus nuo sausumos rūšių ir padėti nustatyti gyvūno vietą trofinėje grandinėje. Dantų mikrošiūvimas atskleidžia, ar dantys sukapoja mėsą, traiško kaulus ar griežia augaliją. Šių duomenų sujungimas su erdviniu ir taksonominiu buvimu karjere leido komandai sudaryti svertinius maitinimosi ryšius — tai yra, nustatyti tikimybes, o ne absoliučias tiesas — ir tada simuliuoti tinklą, kad pamatytų, kurie mazgai yra kritiškai svarbūs.
Tokios simuliacijos leidžia palyginti ekosistemas per laiką. Jei vienas maisto tinklas dominuoja dėl gausių jauniklių grobių, o kitas — dėl mažiau, bet geriau apsigynusių žolėdžių, modeliai paryškina skirtingus evoliucinius spaudimus, kurie seka. Šis lyginamasis požiūris yra galingas papildymas paleobiologijai: jis perkelia lauką nuo vien sąrašų sudarymo link funkcinių vaidmenų ir ilgalaikės dinamikos supratimo.
Be to, tyrime taikyti kvantitatyvūs tinklų analizės įrankiai — pavyzdžiui, mazgų svarbos (centrality) metrikos, linkų svorinimo metodai ir Monte Karlo stiliaus simuliacijos — leidžia identifikuoti, kokia būtų ekosistemos atsparumo arba pažeidžiamumo reakcija į rūšių praradimą ar reprodukcinių strategijų pokyčius. Tai suteikia ne tik istorinį pasakojimą, bet ir pritaikomus modelius, naudingus interpretuojant kitus fosilinius rinkinius.
Ekspertų įžvalgos
„Šis tyrimas perrašo mūsų supratimą apie mezozojaus kraštovaizdžius,“ sako dr. Elena Vargas, paleoekologė iš Gamtos istorijos muziejaus, nedalyvavusi tyrime. „Gundom įsivaizduoti sauropodus kaip nepažeidžiamus titanus; duomenys atskleidžia niuansuotesnę realybę. Jaunikliai buvo ekologiniai vyraujantys elementai. Jų praradimas ar mažėjimas galėjo sukelti grandininę reakciją per visą sistemą, galiausiai paveikdamas plėšrūnų morfologiją ir populiacijų dinamiką.“ Ji priduria: „Šiuolaikinių tinklo įrankių taikymas fosiliniams rinkiniams atveria naują langą į senovės gyvenimą — langą, kuris sieja kaulus su elgesiu, o individualias gyvavimo istorijas su makroevoliucinėmis tendencijomis."
Už akademinio susidomėjimo ribų ši darbo kryptis suteikia ir planą tolesniems tyrimams. Taikydami panašius metodus kitoms formacijoms ir laiko intervalams, paleontologai gali patikrinti, ar jaunikliais paremti maisto tinklai buvo vietinis fenomenas ar plačiai paplitusi strategija, ir kaip reprodukcinės strategijos pokyčiai formavo skirtingų kladų kilimą bei nykimą.
Galiausiai lieka stiprus vaizdas: smulkūs sauropodų jaunikliai — begaliniai ir trapūs — aprūpindavo energijos biudžetą visai jurų pasaulio tinklaveikai. Plėšrūnai klajojo potvynių lygumomis ne dėl milžiniškų suaugusių grobių pirmiausia, o dėl lengvų patiekalų, kurie išlaikė jų populiacijas. Evoliucija, kaip visada, yra kompromisų istorija — vienos kartos gausa tampa kitos kartos spaudimu keistis.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą