https://frosthead.com

Stále nevíme, proč panování dinosaurů skončilo

Důvod, proč naše planeta ztratila strašlivé ještěrky dávných dob, se může zdát zřejmý. Asi před 66 miliony let se z nebe křičel asteroid a narazil na dnešní poloostrov Yucatán v Mexiku. Devastace, která následovala, byla bezprecedentní, s tsunami, přehřátou atmosférou, potemnělou oblohou, strašným chladným prasknutím a dalšími apokalyptickými ekologickými událostmi, které odhalilo odhadovaných sedmdesát pět procent známého života na Zemi.

Paleontologové tuto katastrofu znají jako událost vyhynutí K / Pg, protože označuje přechod od křídy do paleogenního období dějin Země. Ale i když to bylo neustále studováno, podrobnosti o této události stále experti na puzzle. Případ nebyl uzavřen uznáním impaktního kráteru v 90. letech a přesně to, jak vyhynulo - co odlišovalo živobytí od mrtvých - stále inspiruje paleontology, aby se dostali do kataklyzmatu křídy.

Aby lépe porozuměli celému příběhu, vědci se stahují od okamžiku dopadu, aby prozkoumali širší vzorce života v té době. Dinosauři nežili ve stabilní a svěží mezozoické utopii, ani nebyli jedinými organismy v té době - ​​daleko od toho. Svět se kolem nich změnil, jako vždy. Když se křída přiblížila, hladina moře klesala, klima směřovalo k chladnějšímu světu a část prehistorické Indie zvané Deccanovy pasti probublávala intenzivní sopečnou činností. Řazení, jak tyto změny ovlivnily život na Zemi, není jednoduchým úkolem, zejména poté, co se v rockovém rekordu smíchaly věci, ale paleontologové prosévají trosky, aby lépe porozuměli tomu, co se stalo.

"Abychom získali představu o tom, co se stalo v důsledku dopadu asteroidů, potřebujeme spolehlivá základní data o tom, jaké míry zániku pozadí byly před tím, než došlo k K / Pg, " říká paleontolog muzea přírodní historie Paul Barrett. Okamžik katastrofy může mít smysl pouze v širším kontextu života před a po. "To by znamenalo rozdíl mezi kataklyzmatickými událostmi v Chicxulubu, které jsou buď primární příčinou vyhynutí, nebo pouhým tahem de milosti, který ukončil ekosystém, jehož odolnost byla postupně opotřebována."

Dopad asteroidů Umělecké vykreslování asteroidu dopadajícího na Zemi. (NASA / Don Davis)

Zatímco zánik K / Pg byl globální krizí, jak se to odehrálo na různých místech po celé planetě, je do značné míry neznámé. Množství informací v jakémkoli daném místě závisí na tom, jak dobře jsou zachovány příslušné skalní vrstvy a jak jsou vědcům přístupné. Některé z nejlepších expozic se vyskytují v západní severní Americe, kde existuje souvislá sekvence sedimentárních vrstev zaznamenávající konec křídy přímo až na začátek Paleogenu. Tyto skály nabízejí před a po výstřelu vyhynutí a právě tyto expozice umožnily paleontologovi Royal Saskatchewan Museum Emily Bamforthové prozkoumat, co se dělo za 300 000 let, které vedly k výbušnému uzavření křídy.

Při pohledu na geologický záznam jihozápadního Saskatchewanu říká Bamforth, že místní podmínky, jako je frekvence lesních požárů a charakteristika konkrétního stanoviště, byly při určování vzorců starověké biologické rozmanitosti stejně důležité jako to, co se dělo v celosvětovém měřítku. "Myslím, že je to důležitá zpráva, kterou je třeba mít na paměti při přemýšlení o příčinách vyhynutí, " říká Bamforth. „Každý jiný ekosystém mohl mít své vlastní ovladače biologické rozmanitosti v menším měřítku, které fungovaly před vyhynutím, což podtrhovalo velké globální faktory.“ Co bylo dobré pro želvy, obojživelníky, rostliny, dinosaury a další organismy na jednom místě byl prospěšný v jiném, zdůrazňovat, že nemůžeme pochopit globální posuny bez založení místní rozmanitosti. "Ekosystémy jsou složité věci a myslím si, že je třeba mít na paměti při zvažování příčiny a délky hromadného vyhynutí, " říká Bamforth.

Pokud jde o Saskatchewan, ekologické společenství v době vedoucí k vyhynutí bylo jako velká hra Jenga. "Věž zůstane stát, ale faktory, jako je změna klimatu, z ní pomalu vytahují bloky, oslabují systém a činí jej zranitelnými, " říká Bamforth. Neustále se posouvající ekologická stabilita způsobovala velké rozrušení - jako asteroid narážející na špatné místo, ve špatný čas - zvláště katastrofální.

Tento obrázek měnících se ekosystémů invertuje zaměření katastrofy K / Pg. I když důvod, proč nelétaví dinosauři a jiné organismy odumřeli, vždy upoutal naši pozornost, je pro vědce těžší určit, proč přeživší dokázali projít další kapitolou životní historie.

Druhy, které přežily dopad, byly obvykle malé, polořadové nebo vytvořené nory a dokázaly přežít na různých potravinách, ale existují některé klíčové rozpory. Byli tu malí neaviální dinosauři, kteří měli tyto výhody a stále zanikli, a mnoho plazů, ptáků a savců vymřelo, přestože patřilo k širším skupinám, které přetrvávaly. Například jezevec Didelphodon o velikosti jezevce to neudělal, mimo jiné ani starověký pták Avisaurus .

"Tohle se snažím vysvětlit, " říká Barrett. Obecně lze říci, že menší dinosauři a jiná zvířata by měli mít větší šance na přežití než jejich větší příbuzní, ale vždy tomu tak nebylo.

T rex Tyrannosaurus rex žil v západních Spojených státech asi před 66 až 68 miliony let, až do vyhynutí K / Pg. (Smithsonianské národní přírodní muzeum)

Pat Holroyd z University of California California of Paleontology přirovnává tato vyšetřování k tomu, co se děje v důsledku leteckých nehod. "Jdou dovnitř a shromažďují všechna data a snaží se přijít na to, " No, dobře, proč přežili lidé v sekci ocasu a lidé v ostatních částech letadla to neudělali? "" Holroyd říká. A zatímco takové katastrofy mohou být jedinečné události s jedinečnými příčinami, je stále možné se společně podívat na několik incidentů, abychom identifikovali vzorce a informovali, co můžeme považovat za mimořádnou událost.

Pokud jde o zánik K / Pg, vzory se stále objevují. Holroyd odhaduje, že velká část relevantního výzkumu, který druh přežil dopad, byla publikována nebo nahrána do databáze paleobiologie v posledním desetiletí. Tyto nové informace umožnily Holroydovi a jeho kolegům studovat vzorce obratu - jak dlouho druhy přetrvávaly na souši a v souvisejících sladkovodních stanovištích - dlouho před a po dopadu asteroidů. Zjištění týmu byla představena počátkem tohoto podzimu na každoročním setkání paleontologie Společnosti obratlovců v Albuquerque v Novém Mexiku.

Některé vzorce byly známé. Ryby, želvy, obojživelníci a krokodýli se obecně dařilo lépe než přísně suchozemské organismy. "Lidé sledují tento vzorec již od padesátých a pravděpodobně dříve, " říká Holroyd. Odolnost druhů vázaných na vodu však ještě nikdy nebyla podrobně kvantifikována a nová analýza odhaluje, že řešení záhady vzorových vzorců mohlo být po celou dobu přímo před námi.

Překvapení, zjistil Holroyd, bylo, že rozdíl mezi pozůstalými a vyhynulými událostmi K / Pg napodoboval vzorec, který platí před desítkami milionů let před a po dopadu asteroidů. Druhy žijící na souši, zejména velké druhy, nemají tendenci přetrvávat, dokud žijí ve sladkovodním prostředí. Suchozemské druhy často zanikají rychleji než ty ve vodním prostředí, a to i bez obrovské katastrofy, aby je vyřadily z obrazu. Druhy, které žily na sladkovodních stanovištích a jejich okolí, se zdají přetrvávat déle, i když nedošlo k krizi, a když vyhynutí na konci křídy zasáhlo plnou silou, měly tyto organismy výhodu nad svými čistě suchozemskými sousedy.

Ale ani v jejich relativně bezpečném vodním prostředí nebylo všechno pro potoční živočichy broskvové. Holroyd poznamenává, že například křídové želvy na celém světě ztratily padesát procent své rozmanitosti, i když pouze asi dvacet procent v lokalizovanější oblasti západní severní Ameriky, což dále zdůrazňuje význam porozumění lokálním versus globálním vzorcům. Dokonce i linie, které lze považovat za „přeživší“, stále utrpěly ztráty a nemusely se odrazit zpět ke své dřívější slávě. Například savci maršálů přežili hromadné vymírání jako skupina, ale jejich rozmanitost a hojnost se drasticky omezila.

Kráter Chicxulub Šrafovaný obrázek reliéfu poloostrova Yucatán v Mexiku, který ukazuje na kráter dopadající na chicxulub. (NASA / JPL)

Jak byly tyto změny ovlivněny místními ekosystémy, je dalším krokem k pochopení toho, jak vyhynulá událost ovlivnila svět. Holroyd poukazuje na známou Triceratopsovu tvář „tří rohů“. Tento dinosaurus byl všudypřítomný ve většině západní severní Ameriky na konci křídy a byl jasně hlavní součástí jeho ekosystému. Tato zvířata byly bizonem jejich doby a vzhledem k tomu, jak velké býložravci mění své stanoviště pastvou a migrací, vyhynutí Triceratopů mělo bezpochyby hlavní důsledky pro zotavení ekosystémů v důsledku křídy. Rostliny, které by se mohly spoléhat na Triceratops k rozptylování semen, by například utrpěly, zatímco jiné rostliny, které dinosauři pošlapali, by se mohly volně pěstovat. Jak se tyto ekologické kusy hodí a co znamenají pro oživení života po vyhynutí, se ještě plně nezaměřily.

"Západní interiér Severní Ameriky nám poskytuje naše jediné podrobné okno o tom, co se stalo se životem na pevnině během vyhynutí K / Pg, ale není úplně jasné, jestli to bylo typické, " říká Barrett. "Nevíme mnoho o tom, jak se intenzita vymírání změnila po celém světě, " zejména v lokalitách, které byly geograficky vzdálené od asteroidní stávky. „Zdá se nepravděpodobné, že by byl odpovědný model jedné velikosti pro všechny“ za ničení organismů, které se od sebe navzájem liší, jako je Edmontosaurus na souši a amonitech zbavených cívek v mořích, mezi tolika jinými druhy, které se ztratily na křídlech. Výzkum v Evropě, Jižní Americe, Asii a Austrálii právě začíná tvořit základ vyhledávaného globálního obrazu nejslavnější vyhynulé události v historii.

"Je to jako jedna gigantická skládačka, na kterou jsme začali objevovat další kousky, " říká Bamforth. Výsledný obraz této kritické chvíle v historii Země bude odhalen pouze v čase.

Stále nevíme, proč panování dinosaurů skončilo