Ekosystem potworów – Ars Technica

Około 130 milionów lat temu na obszarze dzisiejszej środkowej Kolumbii ocean był pełen różnorodnych gatunków, których dziś nie widać. W tej wodzie pływało kilka gigantycznych drapieżników, które tworzą rzeczy z koszmarów. Te gady morskie mogą osiągać długość od 2 do 10 metrów (około 6 do 32 stóp), niektóre z ogromnymi ustami pełnymi zębów, inne ze stosunkowo małymi głowami (również pełnymi zębów) przymocowanymi do długich, wężowych szyj.

Te olbrzymy dzielą ocean z niezliczonymi mniejszymi gatunkami, z których wiele to drapieżniki. Obejmują one ichtiozaury— gady delfinopodobne — plus żółwie, ryby, amonity, kraby, mięczaki, rekiny i co najmniej jeden rodzaj krokodyl.

Umożliwienie rozkwitu wszystkim tym stworzeniom musi wymagać rozwoju ekosystemu na wszystkich poziomach. Dzięki odkryciom w tak zwanej formacji Baja, skarbnicy, w której skamieniałości są obficie i doskonale zachowane, naukowcy zaczynają teraz poznawać, w jaki sposób ekosystem wspiera liczne drapieżniki. I mogą znaleźć wskazówki, jak kwitła wkrótce po masowym wymieraniu, które zakończyło okres jurajski.

Kto co zjadł?

Derley Curtis jest doktorantem Muzeum Redpatha z McGill University, adiunkt w Smithsonian Tropical Research Institute oraz pracownik naukowy w Centro de Investigaciones Paleontológicas(CIP). Przedstawiła dane, nad którymi pracowała wraz ze swoim zespołem, z formacji Baja na dorocznym spotkaniu 2022 Towarzystwo Paleontologów Kręgowców (SVP), która odbyła się w listopadzie ubiegłego roku w Toronto.

Celem zespołu jest głębsze zbadanie roli, jaką każdy gatunek odgrywał w starożytnych oceanach. Innymi słowy, od drapieżnika szczytowego po najmniejszy gatunek w morzu, mają nadzieję określić stan ekologiczny każdego gatunku. To zadziwiające, biorąc pod uwagę luki informacyjne, które muszą pokonać. Na przykład nie wszystkie gatunki są skamieniałe, a kilka skamielin przedstawia zawartość ich jelit, aby pokazać, co zjadły. Jak więc naukowcy mogą odtworzyć wymarły ekosystem?

Uznając te ograniczenia w swoich badaniach, zespół porównał wielkość każdego gatunku, aspekty dotyczące jego zębów i inne cechy, aby przeanalizować, gdzie mieszczą się w łańcuchu pokarmowym z wczesnej kredy. Curtis wyjaśnił: „To jest analiza ilościowa. Stanowi punkt wyjścia do opracowania modeli przepływu energii”.

„Ta sieć pokarmowo-pokarmowa została ilościowo zrekonstruowana na podstawie wywnioskowanych interakcji troficznych producentów morskich, konsumentów i dużych drapieżników” – dodała.

Warstwy na warstwach

Jedną z rzeczy, które odkryli, było to, że w tym starożytnym morzu było więcej poziomów troficznych, co oznacza dłuższe łańcuchy pokarmowe, niż w dzisiejszych oceanach.

To, jak wyjaśniła, „oznacza większą złożoność ekosystemu. Wraz ze wzrostem poziomów można założyć, że jest więcej miejsca na powiązania między gatunkami, które zajmują każdy z poziomów troficznych. Interesującym pytaniem jest, czy wyższe poziomy oznaczają większą stabilność w „Do tej pory zbadano, że podstawa systemów morskich pozostawała stosunkowo stabilna przez setki milionów lat. Badanie sieci pokarmowej kolumbijskiej formacji Baja może rozszerzyć tę dyskusję na jeszcze wyższy poziom”.

Ta złożoność wynika częściowo z różnorodności drapieżników w tym starożytnym morzu. Drapieżniki szczytowe, takie jak pliozaur Monquirasaurus– morski gad o krótkiej szyi, który może osiągnąć długość około 10 m (32 stopy) – składa się z jednego poziomu troficznego. Ale osobny składał się z mniejszych pliozaurów o długości około 2 metrów (6 stóp), takich jak Stenorhynchozaur I Acostasure i ichtiozaurów. Kolejnym składnikiem były żółwie morskie i elasmozaury (gady o długich szyjach).

Kuszące jest założenie, że ze względu na swój rozmiar pliozaury mogły żywić się tym, co pływało między nimi, ale wciąż istnieje wiele niewiadomych dotyczących Dieta pliozaura. Badania ich czaszek wykazały, że mogły nie mieć siły ugryzienia porównywalnej z dzisiejszymi krokodylami, siły, która umożliwiłaby im chwytanie, przewracanie się i zmuszanie ofiary do poddania się. Zawartość żołądka wskazuje na regularną dietę głowonogów, ale niektóre obejmują również rekiny, ryby, żółwie, ichtiozaury, inne gady morskie, a nawet Skórzany dinozaur.

Wyjątkowo długie szyje elasmozaurów spowodowały pojawienie się wielu z nich hipotezy o tym, jak mogły one pomóc w drapieżnictwie. Czy mogli używać swoich szyj jak dzisiejsze węże: zwijając się do tyłu, a następnie uderzając w zdobycz? Czy mogły ich używać do zbierania składników odżywczych i pożywienia z dna morskiego (karmienie bentosowe)? A może po prostu pływają z całkowicie wyciągniętymi szyjami, uderzając i atakując zdobycz, którą ścigają? Są to również pytania bez odpowiedzi, ale ich zęby wydają się wskazywać na dietę rybną.

Ekosystem w okresie przejściowym

„Zaczęliśmy dostrzegać, że sieć ekologiczna Baja była bardzo złożona i zróżnicowana”, zauważył Curtis, dodając, że „wierzchołek sieci był zdominowany przez te drapieżniki żywiące się dużymi ofiarami, takimi jak duże ryby i inne stosunkowo mniejsze gady morskie, jak a także amonity”.

Obecnie w naszych oceanach nie ma amonitów; Nautilus może być najbliższą rzeczą, jaką mamy, do niektórych gatunków amonitów. Amonity to starożytne głowonogi, które żyły w grubych skorupach, z których wiele było ciasno zwiniętych. Występuje w złożach kopalnych na całym świecie. Niektóre mogły mieć zaledwie kilka centymetrów, ale inne miały około 3 metrów (9 stóp) średnicy. W formacji Baja znaleziono ponad 100 różnych gatunków amonitów – skamieniałości amonitów są tak powszechne, że jeden gatunek stał się kod regionalny.

Curtis stwierdził, że „Materiały z formacji Baja dostarczają przydatnych informacji do badania dynamiki mezozoicznych systemów morskich i ostatecznie tego, jak systemy te reagowały na czynniki biotyczne i abiotyczne podczas okresu przejściowego wczesnej kredy”. Ten okres przejściowy oznacza odbudowę po katastrofach środowiskowych i wymieraniu, które go naznaczyły Koniec okresu jurajskiego.

To, co oferuje SVP, to dopiero początek. Oczekuje się, że w tym roku zostanie przedstawiony dokument przedstawiający ich pracę, a kolejne kroki obejmują określenie „czego brakuje graczom żywieniowym i ostatecznie generowanie modeli przepływu energii”.

Doszła do wniosku: „Teoria sieci paleontologicznej jest stosunkowo nowa w paleontologii. Być może jedną z najtrudniejszych części jest to, że istnieje tylko kilka stanowisk mezozoicznych do porównania naszych danych na dużą skalę. Jednak te badania były ekscytujące pod względem wniesienia nowych wgląd w ewolucję. Mezozoiczny ekosystem morski i sieci ekologiczne”.

Gene Timmons (@pracownik) jest niezależnym pisarzem z wielką pasją do paleontologii. Mieszka w New Hampshire i pisze na swoim blogu o paleontologii (i trochę archeologii). mostmammoths.wordpress.com.