Un nou studiu realizat de un om de știință al Muzeului Canadian al Naturii ajută la răspunsul la o întrebare de lungă durată din paleontologie - cum ar putea coexista cu succes numeroase specii de dinozauri mari, care mănâncă plante, în timp geologic.

nișe

Dr. Jordan Mallon, un post-doctorand la muzeu, a abordat problema măsurând și analizând caracteristicile a aproape 100 de cranii de dinozauri recuperate din formațiunea Dinosaur Park din Alberta, Canada. Specimenele locuiesc acum în colecțiile majore de fosile din întreaga lume, inclusiv în colecțiile Muzeului canadian al naturii. Lucrarea a fost întreprinsă ca parte a tezei sale de doctorat la Universitatea din Calgary sub supravegherea Dr. Jason Anderson.

Rezultatele lui Mallon, publicate în numărul din 10 iulie 2013 al jurnalului cu acces liber PLOS ONE, indică faptul că acești megaherbivori (cu o greutate mai mare de 1.000 kg) au caracteristici diferite ale craniului, care le-ar fi permis să se specializeze în consumul diferitelor tipuri de vegetație. Rezultatele susțin un concept cunoscut sub numele de partiționare de nișă, care datează din studiile din secolul al XIX-lea al lui Charles Darwin și a apărut în anii 1950 odată cu dezvoltarea științei ecologiei.

Formația Parcului dinozaurilor are o vechime cuprinsă între 76,5 și 75 de milioane de ani și este cunoscută pentru bogata sa concentrație de rămășițe de dinozauri. Unitatea de rocă a produs aproximativ 20 de specii de megaherbivori din perioada Cretacicului târziu. Dintre acestea, șase specii ar fi coexistat la un moment dat, inclusiv două tipuri de anchilozauri (dinozauri blindați de tip tanc), două tipuri de hadrosauri (dinozauri cu coadă de rață) și două tipuri de ceratopside (dinozauri cu față de corn).

Dr. Jordan Mallon în colecțiile de fosile ale muzeului cu trei dintre craniile pe care le-a examinat pentru studiul său despre compartimentarea de nișă. Față în spate: Lambeosaurus clavinitelis (un hadrosaur), Chasmosaurus belli și Styracosaurus albertensis, ambele ceratopside (dinozauri cu față de corn).

Megaherbivorii moderni includ elefanți, girafe, hipopotami și rinoceri. "Comunitățile megaherbivore de astăzi nu sunt aproape la fel de diverse ca cele din Cretacicul târziu din Alberta, iar majoritatea celorlalte comunități fosile sunt palide prin comparație. Deci întrebarea este: cum susține un mediu atât de mulți dintre acești mari erbivori simultan?" întreabă Mallon.

Mallon a testat două ipoteze concurente. Primul este că disponibilitatea alimentelor nu a fost un factor limitativ în supraviețuirea speciilor. Plantele ar fi putut fi fie super-abundente, deci megaherbivorii nu au trebuit să concureze pentru hrană, sau metabolismul dinozaurilor a fost relativ scăzut, astfel încât mediul ar putea susține mai multe specii față de o faună formată în întregime din animale cu un nivel ridicat de metabolizare.

A doua ipoteză este că resursele alimentare disponibile erau limitative și că partiția de nișă a intrat în joc; Cu alte cuvinte, nu au existat atât de multe plante care să circule, astfel încât specia a trebuit să împartă sursele de hrană disponibile, specializându-se pe diferite tipuri de vegetație.

"Dacă partiționarea de nișă era în vigoare, atunci v-ați aștepta să vedeți diverse adaptări dietetice în rândul speciilor de dinozauri coexistente", explică Mallon. „Așadar, ați căuta diferențe între formele craniului, dinților și ciocurilor care ar putea reflecta adaptările pentru hrănirea pe diverse plante sau părți ale plantei.” Aceste diferențe, de exemplu, ar reflecta dacă un dinozaur a fost adaptat la hrănindu-se cu țesuturi moi sau dure ale plantelor.

Până la studiul lui Mallon, niciuna dintre aceste ipoteze nu fusese testată riguros cu o dimensiune atât de mare a eșantionului. Pentru fiecare dintre cele aproape 100 de cranii de dinozaur pe care le-a studiat, Mallon a măsurat 12 caracteristici despre care se știe că se leagă de dieta animalelor moderne. Acestea includ adâncimea maxilarului, unghiul ciocului, dimensiunea inserțiilor musculare și lungimea rândului dinților. "Putem aplica aceleași principii funcționale și mecanice dinozaurilor pentru a vedea ce ne-ar putea spune despre partiționarea de nișă", explică el.

Styracosaurus albertensis, un ceratopsid (dinozaur cu față de corn), a fost unul dintre numeroasele cranii studiate de Dr. Jordan Mallon pentru studiul său despre partiționarea de nișă. Acest specimen se află în colecțiile muzeului din Gatineau, Quebec.

Nu în mod neașteptat, s-au găsit diferențe între cele trei grupuri majore (anchilozauri, hadrosauri și ceratopside). Dar mai izbitoare au fost diferențele subtile, dar semnificative, în cadrul fiecăruia dintre cele trei grupuri, care erau probabil legate de hrănire. „Am găsit acele diferențe care erau suspectate anterior, dar care nu au fost niciodată demonstrate”, explică Mallon.

De exemplu, paleontologul sugerează că anchilozaurii probabil s-au specializat pe mâncarea de ferigi, deoarece au stat jos până la pământ, iar ciocurile lor largi le-ar fi permis să se hrănească eficient cu plante abundente, relativ slabe în nutrienți. Cu toate acestea, în cadrul acestui grup, familia cunoscută sub numele de nodosauride (anchilozauri fără clauză) avea o mecanică mai eficientă a maxilarului, care ar fi putut să le permită să includă plante mai dure în dietele lor. În schimb, ceratopsidele aveau cranii care sugerează că erau adaptate la hrănirea cu arbuști de dimensiuni medii, în timp ce hadrosaurii mai înalți erau mai puțin pretențioși și s-ar fi hrănit cu orice lucru la îndemână.

Deși diferite specii au venit și au plecat, aceleași roluri ecologice au fost îndeplinite pe o perioadă de 1,5 milioane de ani a formațiunii Dinosaur Park. „Acest lucru ne spune că partiționarea de nișă a fost o strategie viabilă pentru coexistența acestor animale”, adaugă Mallon. "Studiul oferă dovezi suplimentare pentru a explica de ce dinozaurii au fost unul dintre cele mai de succes grupuri de animale care au trăit pe această planetă".

Studiul a fost finanțat de o bursă absolventă NSERC Alexander Graham Bell Canada, o bursă universitară Alberta Innovates Technology Futures, o bursă Queen Elizabeth II și un grant de cercetare de la Fundația Jurassic. Specimenele de dinozauri examinate se află în colecțiile Muzeului Canadian al Naturii (Ottawa), Muzeului Regal Ontario (Toronto), Muzeul Royal Tyrrell de Paleontologie (Drumheller, Alberta), Universitatea din Alberta (Edmonton), Muzeul American de Istorie Naturală York), Field Museum (Chicago), Yale Peabody Museum (New Haven, Connecticut), National Museum of Natural History (Washington) și Natural History Museum (Londra).