Sen kridt dinosaurdominerede økosystem

Et emne af stor interesse for palæontologer er, hvordan dinosaur-dominerede økosystemer blev struktureret, hvordan dinosaurer og samtidige dyr blev fordelt over landskabet, hvordan de interagerede med hinanden, og hvordan disse systemer sammenlignes med økosystemer i dag. I den sene Kridt (~100-66 millioner år siden), Nordamerika blev opdelt i vestlige og østlige landmasser af et lavvandet indre hav. Den vestlige landmasse (Laramidia) indeholdt et relativt tyndt stykke land, der løb nord-syd, som var omkranset af det indre hav mod øst og de stigende Rocky Mountains mod vest. Langs dette ældgamle landskab med varme og våde kystsletter kommer en ekstremt rig fossil optegnelse over dinosaurer og andre uddøde dyr.

Endnu, fra denne rekord, et uventet mønster er blevet identificeret:De fleste individuelle bassiner bevarer en rigelig og forskelligartet samling af dinosaurarter, ofte med flere grupper af samtidig forekommende store (elg- til elefant-størrelse) planteædende arter, alligevel forekommer få individuelle arter på tværs af flere formodet samtidige geologiske formationer (på trods af at de ofte er mindre end et par hundrede kilometer fra hinanden). Dette er i temmelig skarp kontrast til det mønster, der ses i moderne terrestriske pattedyrsamfund, hvor store arter ofte har meget omfattende, ofte kontinentspændende områder. Det er derfor blevet foreslået, at dinosaurer (og specifikt store planteædende dinosaurer) var særligt følsomme over for miljøforskelle over relativt små geografiske afstande (især med hensyn til afstand fra havoverfladen), og kan endda have adskilt deres brug af landskabet mellem flere kystnære og indre underhabitater inden for deres lokale områder.

I deres nye undersøgelse offentliggjort i Geologi , Thomas Cullen og kolleger forsøgte at teste nogle af disse hypoteser som en del af deres bredere forskning, der rekonstruerede paleoøkologien i de sene kridtsystemer.

En af de metoder, de bruger til at gøre det, er stabil isotopanalyse. Denne proces måler forskelle i sammensætningen af ​​ikke-henfaldende (derfor, "stabile") isotoper af forskellige fælles elementer, da graden af ​​forskel i disse sammensætninger i animalsk væv og i miljøet har kendte relationer til forskellige faktorer såsom kost, brug af levesteder, vandkilde, og temperatur. Så holdet anvendte disse metoder på fossiliserede tænder og skæl fra en række dyr, inklusive dinosaurer, krokodiller, pattedyr, benfisk, og stråler, alle sammen bevaret fra en relativt lille region over en geologisk kort periode på steder kaldet hvirveldyr mikrofossile knoglelejer.

Ved at analysere de stabile kulstof- og oxygenisotopsammensætninger af disse fossiler var de i stand til at rekonstruere deres isotopfordelinger i dette økosystem - en proxy for deres kostvaner og habitatbrug. De fandt tegn på forventede rovdyr-bytte-kostforhold mellem de kødædende og planteædende dinosaurer og blandt vandlevende krybdyr som krokodiller og co-forekommende fiskearter.

Kritisk, siger Cullen, "Det, vi ikke så, var beviser for, at store planteædende dinosaurer adskilte deres levesteder, som hadrosaurerne, ceratopsier, og ankylosaurer, vi prøver, havde alle stærkt overlappende stabile kulstof- og oxygenområder. Hvis nogle af disse grupper gjorde næsten eksklusiv brug af visse dele af det bredere landskab, såsom ceratopsiere, der holder sig til kystmiljøer og hadrosaurer, der holder til flere indre områder, så skulle vi se dem gruppere sig tydeligt fra hinanden. Da vi ikke så det, det tyder på, at de ikke adskilte deres ressourceforbrug på denne måde. Det er dog muligt, at de gjorde det på forskellige måder, ved at fodre højdeadskillelse, eller skiftende, hvor i landskabet de går sæsonmæssigt, og vores igangværende forskning undersøger nogle af disse muligheder."

En anden vigtig del af deres undersøgelse var at sammenligne de fossile resultater med et miljømæssigt lignende moderne miljø for at undersøge, hvor ens de er økologisk. For en moderne sammenligning, de undersøgte dyresamfundene i Atchafalaya-flodbassinet i Louisiana, det største sammenhængende vådområde i det kontinentale USA. Landskabet i dette område ligner meget deres kridtsystem, ligesom mange elementer i plante- og dyresamfundene (ikke inklusive de ikke-fugle dinosaurer, selvfølgelig).

Ud fra deres sammenligninger, holdet fandt, at kridtsystemet lignede Louisiana-systemet ved at have en meget stor mængde ressourceudveksling mellem de akvatiske og terrestriske komponenter i økosystemet, tyder på, at temmelig forskelligartede/blandede kostvaner var almindelige, og mad, der blev hentet fra både terrestriske og akvatiske kilder, var normen. De fandt også, at forskelle i levestedsbrug blandt plantelevende pattedyr i Louisiana -systemet var mere tydelige end blandt de store planteædende dinosaurer i Kridt -systemet, udlån yderligere beviser til deres resultater om deres mangel på strenge habitatbrugspræferencer.

Til sidst, holdet brugte modificerede iltstabile isotoptemperaturligninger til at estimere gennemsnitlige årlige temperaturintervaller for begge systemer (hvor Louisiana-en er en test af metodens nøjagtighed, da de kunne sammenligne deres resultater med direkte målte vand- og lufttemperaturer). Holdet fandt ud af, at i deres økosystem fra sene kridt i Alberta, gennemsnitlig årlig temperatur var omkring 16-20 grader C, lidt køligere end moderne Louisiana, men meget varmere end Alberta i dag, afspejler det varmere drivhusklima, der eksisterede globalt for omkring 76 millioner år siden.

Karakteriserer, hvordan disse økosystemer var struktureret i løbet af denne tid, og hvordan disse systemer ændrede sig på tværs af tid og rum, især med hensyn til, hvordan de reagerede på ændringer i miljøforhold, kan være af stor betydning for at forstå og forudsige fremtidige økosystemresponser under globale klimaændringer. Holdets forskning fortsætter og skulle afsløre meget mere om fødevævene og økologien hos de dinosaurer og andre organismer, der beboede disse gamle landskaber.