Credit: © Orlando Florin Rosu / stock.adobe.com
Класическото родословно дърво на динозаврите има две подразделения на ранните динозаври в основата си: т.нар. Ornithischia, с тазова структура подобна на тази при птиците, каквито са трицератопсите и стегозаврите; и Saurischia, или гущероподобни динозаври, каквито са бронтозавъра и тиранозавъра.
През 2017 г. обаче този класически възглед за еволюцията на динозаврите беше поставен под въпрос с доказателства, че може би първо са еволюирали гущероподобните динозаври – находка, която драматично пренареди първите големи клонове на родословното дърво на динозаврите.
Сега геохронолог от Масачузетския технологичен институт (MIT), заедно с палеонтолози от Аржентина и Бразилия, намериха доказателства в подкрепа на класическия възглед за еволюцията на динозаврите. Констатациите на екипа са публикувани в списание Scientific Reports.
Екипът повторно анализира вкаменелости на Писанозавър (Pisanosaurus), малък бипедален динозавър, за който се смята, че е най-ранният запазен представител на Ornithischia, открит в записа на изкопаемите. Изследователите определиха, че птицеподобният тревопасен динозавър датира отпреди 229 милиона години, което също е около времето, за когато се смята, че са се появили най-ранните гущероподобни от Saurischia.
Новата графика подсказва, че Ornithischia и Saurischia за първи път се появяват и се отклоняват от общ прародител приблизително по едно и също време, което дава подкрепа на класическия възглед за еволюцията на динозаврите.
Изследователите също датират скали от Исчигуаласто – слоесто утаечно скално формирование в Аржентина, което е известно с това, че е запазило изобилие от вкаменелости на най-ранните динозаври. Въз основа на тези вкаменелости и други в Южна Америка, учените смятат, че динозаврите са се появили за първи път в южния континент, който по това време е бил свързан сухопътно със суперконтинента Пангея. Смята се, че ранните динозаври са се разклонили и разпространили оттам по целия свят.
В новото проучване обаче изследователите установяват, че периодът, през който е отложено формированието Исчигуаласто, се припокрива с времето на друг важен геоложки депозит в Северна Америка, известен като формированието Чинле.
Средните слоеве на Чинле в югозападната част на САЩ съдържат вкаменелости от различни фауни, включително динозаври, които изглеждат по-еволюирали от най-ранните динозаври. В долните слоеве на тази формация обаче липсват доказателства за изкопаеми животни от всякакъв вид, камо ли за ранни динозаври. Това предполага, че условията в този геоложки прозорец възпрепятстват запазването на каквато и да е форма на живот, включително ранните динозаври, ако са бродели тогава в този конкретен регион на света.
„Ако формациите на Чинле и Исчигуаласто се припокриват във времето, тогава ранните динозаври може да не са се развили първо в Южна Америка, но може също да са обикаляли по Северна Америка около същото време“, допуска Джахандар Рамезани, изследовател в отдела за Земята на MIT, Атмосферни и планетарни науки, който е съавтор на изследването. „Но може би онези техни северни братовчеди просто не са се запазили.“
Другите изследователи в проучването са водещият автор Хулия Десохо от Националния музей на Ла Плата и екип от палеонтолози от различни институции в Аржентина и Бразилия.
Следвайки отпечатъци от стъпки
Най-ранните вкаменелости на динозаври, открити във формацията Исчигуаласто, са концентрирани в рамките на сега защитения провинциален парк, известен като „Долината на Луната“ в провинция Сан Хуан. Геологическото формирование се простира и извън парка, макар и с по-малко вкаменелости от ранните динозаври. Вместо това Рамезани и колегите му търсиха да проучат една от по-достъпните оголени скали, извън парка.
Те се съсредоточиха върху Хояда дел Серо Лас Лаяс, по-слабо проучен отсек на формацията Исчигуаласто, в провинция Ла Риоха, която друг екип от палеонтолози изследва през 60-те години.
„Нашата група се хвана за някои от полевите бележки и изкопани фосили от онези предишни палеонтолози и смяташе, че трябва да следваме стъпките им, за да видим какво можем да научим“, казва Десохо.
В рамките на четири експедиции между 2013 и 2019 г. екипът събира вкаменелости и скали от различни слоеве от скалата на Лас Лахас, включително повече от 100 нови изкопаеми екземпляра, въпреки че нито един от тези фосили не е от динозаври. Независимо от това, те анализираха вкаменелостите и откриха, че са сравними, както по видове, така и по отношение на относителна възраст, с фосилите на нединозаври, открити в парковата област на същата формация Исчигуаласто. Освен това те открили, че формированието в Лас Лахас е значително по-дебело и много по-пълно от оголванията в парка. Това им дава увереност, че геологическите пластове и на двете места са били отложени през един и същ критичен интервал от време.
След това Рамезани анализира проби от вулканична пепел, събрана от няколко слоя от скалите на Лас Лахас. Вулканичната пепел съдържа циркон, минерал, който той отделя от останалата част на утайката и измерва за изотопи на уран и олово, чиито съотношения дават възрастта на минерала.
С тази високоточна техника Рамезани датира проби от горната и долната част на тези скали и установи, че утаечните слоеве и всички фосили, запазени вътре в тях, са отложени между 230 милиона и 221 милиона години. Тъй като екипът определи, че слоестите скали в Лас Лахас и паркът съвпадат както по видове, така и по отношение на относителните времеви диапазони, сега те също могат да определят точната възраст на по-богатите на фосили скали в парка.
Освен това този прозорец се припокрива значително с интервала от време, през който са се отлагали утайки, на хиляди километри на север, във формированието Чинъл.
„В продължение на много години хората смятаха, че Чинъл и Исчигуаласто не се припокриват и въз основа на това предположение те разработиха модел на асинхронна еволюция, което означава, че най-ранните динозаври са се появили първо в Южна Америка, след което са се разпространили в други части на света, включително Северна Америка“, обяснява Рамезани. „Сега проучихме широко и двете формации и показахме, че асинхронната еволюция всъщност не се основава на стабилни геологически доказателства.“
Консервирано родословно дърво
Десетилетия преди Рамезани и неговите колеги да се отправят към Лас Лаяс, други палеонтолози са изследвали региона и са открили многобройни вкаменелости, включително останки от Pisanosaurus mertii, малко растително дърво със светла рамка. Вкаменелостите сега се съхраняват в аржентински музей и учените са разглеждали дали е истински динозавър, принадлежащ към групата на Ornithischia, или е „базален динозавроморф“ – един вид преддинозавър, с характеристики, които са почти, но не съвсем пълноценно, динозавърски.
„Динозаврите, които виждаме в юра и креда, са силно еволюирали. Тези, които можем да идентифицираме добре, но в късния триас всички те си приличат много помежду си, така че е много трудно да ги различим един от друг и от базалните динозавроморфи – обяснява Рамезани.
Неговият сътрудник Макс Лангер от университета в Сао Пауло в Бразилия старателно повторно анализира запазената в музея вкаменелост на Писанозавър и заключи, въз основа на някои ключови анатомични характеристики, че той наистина е динозавър – и още повече, че той е най-ранният запазен екземпляр от Ornithischia. Въз основа на датирането на Рамезани и интерпретацията на Писанозавър, изследователите стигат до заключението, че най-ранните птицеподобни динозаври са се появили преди около 229 милиона години – приблизително по същото време като техните гущероподобни колеги.
„Вече можем да кажем, че най-ранните Ornithischia са се появили за първи път във вкаменелостите приблизително по същото време като Saurischia, така че не бива да изхвърляме конвенционалното родословно дърво“, казва Рамезани. „Но всички тези дебати за това къде са се появили динозаврите, как са се диверсифицирали, как е изглеждало родословното дърво, си остават. Много от тези въпроси са свързани с геохронологията, така че се нуждаем от наистина добри, стабилни възрастови ограничения, за да отговорим на тези въпроси.“
Това изследване е финансирано основно от Националния съвет за научни и технически изследвания (Аржентина) и Държавната фондация за подкрепа на научните изследвания в Сао Пауло (Бразилия). Геохронологичните изследвания в MIT Isotope Lab са подкрепени отчасти от Националната научна фондация на САЩ.
Източник: sciencedaily
Превод: Радослав Тодоров
