Многие из нас знают общепринятую теорию о том, как динозавры вымерли 66 миллионов лет назад: в результате столкновения Земли с метеоритом и последующей глобальной зимы, когда пыль и мусор заполнили атмосферу. Но было и предыдущее вымирание, гораздо более загадочное и менее обсуждаемое: 202 миллиона лет назад, в результате которого погибли крупные рептилии, которые до тех пор правили планетой, и, по-видимому, расчистили путь динозаврам для захвата власти. Что вызвало так называемое триасово-юрское вымирание и почему динозавры процветали, когда другие существа вымирали?
Мы знаем, что в триасовом периоде, предшествовавшем вымиранию, и в течение следующего юрского периода, положившего начало эпохе динозавров, в мире, как правило, был жаркий климат. Однако новое исследование переворачивает идею о теплолюбивых динозаврах с ног на голову: в нем представлены первые физические доказательства того, что триасовые виды динозавров очень хорошо выдерживала холодный климат в полярных регионах. Характерные признаки: следы динозавров вместе со странными обломками скал, которые могли быть отложены только льдом. Авторы исследования говорят, что во время вымирания похолодание, которое уже произошло на полюсах, распространилось на более низкие широты, уничтожив хладнокровных рептилий. Динозавры, уже адаптировавшиеся, заняли узкоспециализированные ниши и распространились. Остальное - известная история.
Исследование, основанное на недавних раскопках в отдаленной пустыне Джунгарской котловины на северо-западе Китая, было только что опубликовано в журнале Science Advances.
Считается, что динозавры появились в триасовом периоде в умеренных южных широтах около 231 миллиона лет назад, когда большая часть суши планеты была объединена в один гигантский континент, который геологи называют Пангеей. Они добрались до крайнего севера примерно 214 миллионов лет назад. До массового вымирания, произошедшего 202 миллиона лет назад, в более обширных тропических и субтропических регионах между ними преобладали рептилии, включая родственников крокодилов и других устрашающих существ.
Во времена триаса и на протяжении большей части юры концентрация углекислого газа в атмосфере колебалась на уровне или выше 2000 частей на миллион, что в пять раз превышает сегодняшний уровень, поэтому температуры, должно быть, были высокими. Тогда не было никаких свидетельств существования полярных ледяных шапок, и раскопки показали, что в полярных регионах росли лиственные леса. Однако некоторые климатические модели предполагают, что в высоких широтах некоторое время было прохладно; даже при таком количестве CO2 большую часть года они получали бы мало солнечного света, и температура снижалась бы, по крайней мере, сезонно. Но до сих пор никто не представил никаких вещественных доказательств того, что они замерзли.
В конце триаса, за геологически короткий период, возможно, в миллион лет, исчезло более трех четвертей всех наземных и морских видов на планете, включая панцирных существ, кораллы и всех крупных рептилий. Некоторые животные, живущие в норах, такие как черепахи, пережили это, как и некоторые ранние млекопитающие. Неясно, что именно произошло, но многие ученые связывают это с серией мощных извержений вулканов, которые могли длиться сотни лет подряд. В это время Пангея начала раскалываться, открывая то, что сейчас является Атлантическим океаном, и отделяя то, что сейчас является Северной и Южной Америкой, от Европы, Африки и Азии. Среди прочего, извержения привели бы к тому, что содержание углекислого газа в атмосфере резко возросло бы сверх его и без того высокого уровня, вызвав смертельные скачки температуры на суше и сделав океанские воды слишком кислыми для выживания многих существ.
Авторы нового исследования ссылаются на третий фактор: во время самых сильных фаз извержений они извергали аэрозоли серы, которые отражали так много солнечного света, что вызывали повторяющиеся глобальные вулканические зимы, которые подавляли высокий уровень парниковых газов. Эти зимы могли длиться десятки или более лет; даже в тропиках могли наблюдаться устойчивые морозы. Это убило неизолированных рептилий, но адаптированные к холоду изолированные динозавры смогли продержаться, говорят ученые.
Доказательства исследователей: мелкозернистые образования песчаника и алевролита, оставленные отложениями на дне неглубоких древних озер в Джунгарской котловине. Отложения образовались 206 миллионов лет назад во время позднего триаса, во время массового вымирания и после него. В то время, до того, как массивы суши перестроились, бассейн находился примерно на 71 градусе северной широты, значительно выше Полярного круга. Следы, найденные авторами и другими исследователями, показывают, что динозавры жили вдоль береговой линии озёр. Между тем, в самих озерах исследователи обнаружили обилие гальки диаметром около 1,5 сантиметров в пределах обычно мелких отложений. Вдали от какой-либо береговой линии галька возникнуть не могла. Единственное правдоподобное объяснение их присутствия: там был ледник.
Ледник образовывался на прибрежной части суши и включал в себя куски подстилающей породы. В какой-то момент кусок отрывается от тела ледника и дрейфует в соседний водоем. Когда он тает, камни опускаются на дно, смешиваясь с обычными мелкими отложениями. Геологи тщательно изучали древний лёд в океанах, куда он доставляется ледниковыми айсбергами, но редко в дне озер; открытие Джунгарской впадины дополняет скудные данные. Авторы говорят, что галька, вероятно, была подобрана зимой, когда воды озера замерзали вдоль галечных береговых линий. Когда вернулась теплая погода, куски этого льда уплыли вместе с образцами гальки на буксире, а позже их сбросили.
"Это показывает, что эти районы регулярно замерзали, и динозавры прекрасно справлялись", - сказал соавтор исследования Деннис Кент, геолог из Ламонт-Доэрти.
Как они это сделали? С 1990-х годов накапливаются доказательства того, что многие нептичьи динозавры, включая тираннозавроидов, имели примитивные перья. Если исключить полет, некоторые виды оперения можно было бы использовать для демонстрации во время брачных поединков, но исследователи говорят, что их основной целью была термоизоляция. Есть также веские доказательства того, что, в отличие от холоднокровных рептилий, многие динозавры обладали теплокровными системами с высоким метаболизмом. Оба качества помогали им в холодных условиях.
"Суровые зимние периоды во время извержений вулканов, возможно, привели к падению температуры в тропиках, где, по-видимому, произошло много вымираний крупных, голых, лишенных шерсти позвоночных", - сказал Кент.
Полученные результаты противоречат общепринятым представлениям о динозаврах, но некоторые видные специалисты говорят, что они убеждены в этом. "Существует стереотип, что динозавры всегда жили в пышных тропических джунглях, но это новое исследование показывает, что более высокие широты были бы замерзающими и даже покрытыми льдом в течение части года", - сказал Стивен Брусатте, профессор палеонтологии и эволюции в Эдинбургском университете. - "Так уж случилось, что у динозавров, живших в высоких широтах, уже была зимняя шубка, в то время как многие из их триасовых конкурентов вымерли".
Рэндалл Ирмис, куратор отдела палеонтологии в Музее естественной истории штата Юта и специалист по ранним динозаврам, согласен с этим. "Это первое подробное свидетельство из высоких широт и первое свидетельство по-настоящему ледяных местностей в триасовом периоде", - сказал он. - "Люди привыкли думать об этом как о времени, как об эпохе, когда на всем земном шаре было жарко и влажно, но это было не так".
Олсен говорит, что следующий шаг к лучшему пониманию этого периода заключается в том, чтобы больше исследователей искали окаменелости в бывших полярных районах, таких как Джунгарский бассейн. "Летопись окаменелостей очень плохая, и никто не занимается разведкой", - сказал он. "Эти породы серые и черные, и гораздо труднее искать [окаменелости] в этих слоях. Большинство палеонтологов привлекает поздняя юра, где, как известно, можно найти много больших скелетов. Палеоарктика в основном игнорируется".
Источники информации
#новости #палеонтология #динозавры #интересные факты #учёные #открытия #исследования