Новые исследования показывают, что динозавры уже были приспособлены к жизни в холодном климате еще до массового вымирания в конце триаса. Но как?
Ключевые выводы
- Более 200 миллионов лет назад серия извержений вулканов вызвала одно из пяти массовых вымираний на Земле.
- В течение десятилетий ученые спорили, почему ранние динозавры пережили этот катаклизм, в то время как многие другие группы погибли. Новое исследование предполагает, что до вымирания динозавры жили в холодных условиях.
- Исследователи предполагают, что адаптированные к холоду динозавры могли выдерживать суровые вулканические зимы, в то время как остальная часть земной жизни страдала. Эти теории могли бы объяснить, как динозавры были идеально приспособлены, чтобы воспользоваться преимуществами изменившейся экологии и начать свое долгое правление.
Все мы слышали историю об астероиде, уничтожившем динозавров. Но как массовое вымирание, произошедшее десятки миллионов лет назад, помогло им подняться на вершину экологической лестницы?
В конце триасового периода, 201 миллион лет назад, Земля пережила одно из величайших и серьезнейших вымираний. Виновник? Серия мощных вулканических извержений. Некоторые из этих извержений могли длиться целые десятилетия, производя вулканические потоки объемом в тысячи кубических километров. Эти извержения выбросили в небо тонны пепла и серы, заблокировав солнце и вызвав резкое падение температуры.
До этого внезапного изменения климата Земля была настоящей оранжереей. С концентрациями CO2от 1 000 до 6 000 частей на миллион (концентрации в 15 раз превышают современные уровни) поздний триас является одним из из единственных периодов в истории Земли, для которых у нас нет свидетельств существования полярных ледяных щитов.
Виды, приспособленные к жизни в банных условиях, плохо отреагировали на внезапную зиму. Вымерла примерно треть наземных видов и почти все морские обитатели.
Ранние динозавры были среди немногих выживших групп. В течение многих лет исследователи задавались вопросом, как динозаврам удавалось выживать и даже процветать в эту неспокойную эпоху. В недавней статье, опубликованной в журнале Science Advances, исследователи утверждают, что триасовые динозавры до извержений жили в холодных условиях. Таким образом, они были хорошо приспособлены к суровым зимам, в отличие от большей части жизни на Земле. Это дало динозаврам огромное преимущество во время массового вымирания и после него, позволив им царствовать на Земле в течение 135 миллионов лет.
Полярные динозавры
Ученые считают, что динозавры появились в южных широтах около 231 миллиона лет назад. В то время вся суша Земли была объединена в гигантский суперконтинент Пангея.
В ранние годы динозавры не были сверхмощной мегафауной, о которой мы думаем сейчас, доминируя над ландшафтом, куда бы они ни пошли. Вместо этого они держались особняком в полярных широтах. Хотя большая часть Земли была очень теплой из-за высокой концентрации парниковых газов, более высокие широты получали мало солнечного света или совсем не получали его в течение большей части года. Динозавры, обитавшие на Крайнем Севере, должно быть, жили в относительно холодном климате.
Хотя существование динозавров на полюсах обсуждалось на протяжении десятилетий, мы так и не собрали убедительных доказательств того, что они населяли эти районы в течение длительных периодов отрицательных температур. Чтобы доказать, что жизнь динозавров совпала с холодными условиями, исследователи под руководством Пола Олсена из Колумбийского университета исследовали дно древних озер в Джунгарской котловине Китая. Эти озера образовались 206 миллионов лет назад, когда бассейн располагался далеко за Полярным кругом.
Наряду с обычным осадком исследователи обнаружили крупную гальку посреди озер. Они пришли к выводу, что единственным способом, которым эти камешки могли оказаться так далеко от береговой линии, было путешествие на ледяном плоту.
В озерах Джунгарской котловины вода, должно быть, замерзла вдоль береговой линии, усыпанной галькой. Оттаивание озер привело к тому, что куски льда уплыли, неся гальку, которую они разбросали по всему озеру. Эти данные свидетельствуют о том, что по крайней мере за четыре миллиона лет до извержений этот район регулярно замерзал и оттаивал. Исследователи также обнаружили следы динозавров у берегов, а это означает, что они жили в этом районе в эти холодные периоды.
Когда началась серия мощных извержений, выбросы парниковых газов резко возросли. Первыми эффектами были смертельное повышение температуры и закисление океанских вод - эффекты настолько сильные, что почти все живое погибло. Но как только аэрозоли вулканической серы достигли атмосферы, концентрация парниковых газов не могла сравниться с почти вечной тьмой. Температура начала резко падать, и большая часть оставшейся жизни на Земле, в которой преобладали другие рептилии, такие как крокодилы, а также некоторые млекопитающие, начала сходить с ума. Динозавры, привыкшие к холоду, не обращали на него внимания как на особенно долгую зиму. Что позволило им выжить?
Свитер погода
Вам не нужна теплоизоляция, если вы живете в благоухающих условиях триасового периода. Тем не менее, динозавры на полюсах должны были иметь некоторую изоляцию, чтобы помочь им пережить темные зимы. Исследователи предполагают, что «протоперья», которые мы находим у многих более поздних клад динозавров, вероятно, были примитивными для всех динозавров, включая динозавров раннего триаса. Поскольку эти протоперья развились у животных, которые не могли летать, авторы утверждают, что они должны были использоваться для теплоизоляции. Если эти теории верны, динозавры уже носили теплую зимнюю одежду из протоперьев еще до вымирания в конце триаса. Недавние исследования также показывают, что многие динозавры были теплокровными и обладали высоким метаболизмом, а это черты, необходимые для выживания в суровые зимы.
Среди других выживших после вымирания были псевдозухии с небольшим телом, группа, в которую входят современные крокодилы. Хотя этим рептилиям не хватало теплоизоляции, более мелкие выжившие виды могли зарываться под землю, как это делают сегодняшние черепахи, встречая более холодную погоду. Тот факт, что именно эти более мелкие животные выжили, еще раз подтверждает идею о том, что низкие температуры, вызванные вулканическими зимами, вызвали массовое вымирание в конце триасового периода.
Открытие новой эры
С их прото-оперением и способностью противостоять холоду динозавры внезапно стали большими детьми в квартале, а ранее доминирующие псевдозухианы вымерли. Они смогли установить экологическое господство, поскольку потенциально развернулись сотни лет периодических вулканических зим. Это позволило динозаврам править землей до тех пор, пока другое массовое вымирание не уничтожило большинство из них почти 135 миллионов лет спустя.
Теория все еще нуждается в подтверждении летописью окаменелостей. Нам нужно найти убедительные доказательства того, что триасовые динозавры имели перьевой покров, который позволял им справляться с изменяющимся климатом. Тем не менее, следы возле дрейфующей гальки ясно показывают одно: динозавры жили не только в теплых, благоухающих условиях, которые мы видим на изображениях или в фильмах. Учитывая успех «Парка Юрского периода: Доминион», Стивену Спилбергу следует задуматься о создании приятной рождественской части франшизы.