19,5 тыс

Окаменелые экскременты и рвота объяснили причины господства динозавров

❋ 7.0

Группа европейских ученых четверть века собирала ископаемые остатки пищеварительной системы древних животных, пытаясь ответить на вопрос, как появились и расселились динозавры. Изучив более 500 окаменелостей с кусочками непереваренной пищи, исследователи поэтапно реконструировали эволюцию ранних динозавров и объяснили, как им удалось достичь господства среди позвоночных.

Художественная реконструкция травоядных завроподоморфов
Художественная реконструкция травоядных завроподоморфов времен раннего юрского периода / © Nature, Marcin Ambrozik.

Несмотря на давнюю популярность динозавров как в науке, так и в культуре, далеко не все известно об их зарождении и развитии. То же можно сказать о других ящерах. Например, совсем недавно палеонтологи выяснили, что позволило птерозаврам достичь гигантизма, — Naked Science рассказывал об этом. Ситуация с динозаврами обстоит сложнее, поскольку ученые объясняют их доминирование на суше двумя конкурирующими гипотезами.

Одна версия заключается в том, что динозавры за счет физиологических новшеств вроде теплокровности или быстрого роста обошли конкурентов — фитозавров, псевдозухий и других. По иной версии, динозаврам посчастливилось занять пустующие ниши, которые остались после снижения разнообразия и вымирания других групп животных. Все происходило в первые 30 миллионов лет эволюции этих ящеров, в верхнем отделе триасового периода (237-201,3 миллиона лет назад), но об этом этапе мало ископаемых свидетельств.

Наземные позвоночные из Польских формаций в период от карнийского до геттангского яруса. a, Глобальные события. A — древнейшие динозавры; B — первая фаза распространения динозавров (конец норийского яруса); C — конец триасового вымирания; D — вулканизм; E — первые экосистемы, в которых доминировали динозавры. b — геологическая и ископаемая летопись. 1 — мелкие лучеперые рыбы; 2 — крупные лучеперые рыбы; 3 — гибодонтовые и акулы-синеходусы; 4 — диплодоки; 5 — кишечнополостные; 6 — плагиозухи; 7 — трематозавриды; 8 — капитозавриды; 9 — фитозавры; 10 — лепидозавроморфы; 11 — Sharovipterygidae; 12 — силезавриды; 13 — этозавры; 14 — Rauisuchia; 15 — цинодонты; 16 — дицинодонты; 17 — черепахи; 18 — малые примитивные тероподы; 19 — малые неотероподы; 20 — талаттозавры; 21 — птерозавры; 22 — крокодиломорфы; 23 — маммалиформы/млекопитающие; 24 — птицетазовые динозавры; 25 — крупные неотероподы; 26 — крупные хищные динозавроморфы/примитивные тероподы; 27 — четвероногие завроподоморфы; 28 — двуногие завроподоморфы; 29 — гигантские неотероподы; 30 — крупные завроподоморфы/ранние завроподы; 31 — гетеродонтозавриды
Наземные позвоночные из Польских формаций в период от карнийского до геттангского яруса. a, Глобальные события. A — древнейшие динозавры; B — первая фаза распространения динозавров (конец норийского яруса); C — конец триасового вымирания; D — вулканизм; E — первые экосистемы, в которых доминировали динозавры. b — геологическая и ископаемая летопись. 1 — мелкие лучеперые рыбы; 2 — крупные лучеперые рыбы; 3 — гибодонтовые и акулы-синеходусы; 4 — диплодоки; 5 — кишечнополостные; 6 — плагиозухи; 7 — трематозавриды; 8 — капитозавриды; 9 — фитозавры; 10 — лепидозавроморфы; 11 — Sharovipterygidae; 12 — силезавриды; 13 — этозавры; 14 — Rauisuchia; 15 — цинодонты; 16 — дицинодонты; 17 — черепахи; 18 — малые примитивные тероподы; 19 — малые неотероподы; 20 — талаттозавры; 21 — птерозавры; 22 — крокодиломорфы; 23 — маммалиформы/млекопитающие; 24 — птицетазовые динозавры; 25 — крупные неотероподы; 26 — крупные хищные динозавроморфы/примитивные тероподы; 27 — четвероногие завроподоморфы; 28 — двуногие завроподоморфы; 29 — гигантские неотероподы; 30 — крупные завроподоморфы/ранние завроподы; 31 — гетеродонтозавриды / © Nature, Martin Qvarnström et al.

Разрешение вопроса нашли исследователи из Северной и Восточной Европы. Они изучили сотни окаменелых остатков пищеварительной системы (бромалитов) древних животных, собранных в пяти польских формациях — районах бывшего суперконтинента Пангея. Ископаемые экскременты (копролиты), рвота (регургиталиты) и прочее содержимое доисторических желудков и кишечников помогло палеонтологам поэтапно реконструировать развитие и распространение динозавров. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature.

Специалисты искали непереваренные остатки пищи — фрагменты костей, растений, следы паразитов, насекомых и прочее, — сканируя образцы (всего более 500) с помощью синхротронной микротомографии. Дополнительные палеоэкологические и климатические данные выстраивали контекст, в котором жили древние травоядные и хищники. Также ученые опирались на прошлые исследования скелетных окаменелостей из выбранных мест.

Сообщества позвоночных, живших 237-227 миллионов лет назад в карнийском ярусе, были разнообразными — от близких родственников акул, гибодонтов до различных архозавроморфов. Из того же периода ученые выделили силезавра, всеядного родственника динозавров. Однако следов завроподоморфов не находилось. Эти травоядные динозавры отметились в рэтском ярусе (208,5-201,3 миллиона лет назад). Тогда они соседствовали с рыбоядными крокодиломорфами и ранними тероподами.

Виртуальные реконструкции копролитов
Виртуальные реконструкции копролитов / © Nature, Martin Qvarnström et al.

Бромалиты времен перехода между триасовым и юрским периодами сохранили как фрагменты костей и рыбью чешую (этим питались хищные тероподы), так и разнообразные остатки растений. Причем, как отметили авторы статьи, следы гингкофитов и папоротников резко контрастировали с позднетриасовыми хвойными — они тогда были основной пищей травоядных динозавров. Палеонтологов удивило и наличие древесного угля среди окаменелой пищи. Судя по всему, древние травоядные часто ели уголь, который оставался после лесных пожаров, для нейтрализации токсичного действия папоротников.

Главным результатом нового исследования стала пятиэтапная модель появления и эволюции динозавров. С середины по конец карнийского яруса жили мелкие всеядные предшественники этих ящеров. Затем, с середины по конец норийского яруса, фауна предков стала разнообразнее, зародились первые хищные динозавры. Далее, ближе к началу рэтского яруса, они разделились на больших и маленьких, но рядом с ними появились и крупные птицетазовые (они были всеядны и травоядны). В конце триасового периода возникли различные завроподоморфы. И к началу геттангского яруса (нижняя юра) динозавры широко расселились и заняли множество экологических ниш.

Причины доминирования этих ящеров сложные. Позднетриасовая среда из засушливой изменилась во влажную на раннеюрском этапе, отчего растительность стала разнообразной. Переход совпал с исчезновением многих групп нединозавровых четвероногих. Травоядным специалистам вроде этозавров и дицинодонтов было сложно конкурировать с динозаврами, чей рацион стал шире. В итоге к концу триасового периода их вытеснили завроподоморфы и птицетазовые.

«Материалы для исследования собирались в течение 25 лет, и нам потребовалось много лет, чтобы сложить их в единую картину. Это исследование инновационное, мы решили понять биологию ранних динозавров с точки зрения их пищевых предпочтений. Чтобы не вымереть — ешьте много растений, немного в духе лозунга „ешьте овощи и живите дольше“. Именно так поступали ранние травоядные динозавры», — отметил польский палеонтолог, соавтор исследования Гжегож Недзведский.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий