Зубы динозавров «рассказывают» о жизни 150 миллионов лет назад

Фото из открытых источников

Чем питались длинношеие динозавры и где они бродили, чтобы утолить голод? Группа исследователей реконструировала пищевое поведение завропод, используя передовой анализ стираемости зубов. Результаты, опубликованные в журнале Nature Ecology and Evolution, показывают, что микроскопические следы стирания эмали дают удивительную информацию о миграции, условиях окружающей среды и распределении ниш в экосистемах 150 миллионов лет назад.

Как жили гигантские динозавры в юрский период? Чем они питались, как делили места обитания и, возможно, мигрировали ли они сезонно? Эти вопросы изучает международная группа исследователей под руководством Даниэлы Э. Винклер из Кильского университета, Эмануэля Чоппа из Лаборатории биологии и Свободного университета Берлина, и Андре Салейру из Университета NOVA в Лиссабоне. В новом исследовании используется необычный метод: следы износа на окаменелых зубах служат окном в прошлое.

«Меня до сих пор поражает, как микроскопические царапины на ископаемых зубах могут так много рассказать нам о рационе питания и даже поведении», — говорит Винклер. Метод, известный как анализ микротекстуры износа зубов (DMTA), изначально был разработан исследовательской группой под руководством профессора Томаса Кайзера из Лондонского института биологии для изучения млекопитающих. Данное исследование является первым систематическим применением метода к зауроподам. Анализы проводились в лабораториях Лондонского института биологии.

Команда проанализировала 322 3D-скана высокого разрешения поверхностей зубов из трёх геологических формаций, известных своими окаменелостями динозавров: формации Лориньян в Португалии, формации Моррисон в США и формации Тендагуру в Танзании. Все зубы принадлежали в общей сложности 39 особям. Образцы были взяты непосредственно с настоящих зубов или из силиконовых форм высокого разрешения.

«Мы говорим о структурах микрометрового масштаба», — объясняет Винклер. «Эти крошечные следы износа возникают в результате взаимодействия зубов с пищей и показывают, чем питались животные в последние дни или недели своей жизни».

Статистический анализ выявил чёткие различия между различными группами завропод, а также их ареалами или географическими регионами. Особенно поразительной оказалась высокая вариабельность характера износа у жгутиконосцев (flagellicaudatans) — группы длиннохвостых завропод, к которой относится известный диплодок. Эта гетерогенность свидетельствует о том, что эти животные имели доступ к разнообразным источникам пищи и демонстрировали универсалистское пищевое поведение.

Особым сюрпризом стало то, что образцы камаразавра из Португалии и США имели весьма однородный характер износа. Такая однородность микроизноса вряд ли объясняется исключительно одинаковой доступностью растений — скорее, это указывает на то, что эти динозавры сознательно искали одни и те же предпочтительные источники пищи в течение года.

«Климат в то время как в Португалии, так и в США был ярко выраженным сезонным, поэтому некоторые растения, вероятно, не были доступны круглый год», — объясняет Эмануэль Чопп. «Постоянство износа зубов камаразавра позволяет предположить, что они, возможно, мигрировали в зависимости от сезона, чтобы получить доступ к одним и тем же ресурсам».

С титанозавроформами из Танзании ситуация была иной: их зубы демонстрировали значительно более интенсивный и сложный износ. Исследователи объясняют это особыми условиями окружающей среды: формация Тендагуру характеризовалась тропическим и полузасушливым климатом, а поблизости находился обширный пустынный пояс, откуда кварцевый песок, вероятно, часто переносился на растения, которыми питались эти завроподы. Этот рацион, содержащий большое количество песка, вероятно, и обусловил наличие сильно абразивных следов износа на зубах.

Также наблюдались явные различия между самими регионами: зубы обитателей Танзании были неизменно более стерты, чем зубы жителей Португалии или США. Решающий фактор влияния? Климат.

«Одним из самых интересных аспектов этой работы является то, что нам удалось связать различия в характере стираемости зубов с палеогеографией и предпочтениями в отношении среды обитания различных завропод», — заключает Салейро. «Исследование показало мне, как подойти к моей текущей работе по разделению экологических ниш у травоядных динозавров — сосредоточившись на конкретных палеосредах, чтобы лучше понять экологические взаимоотношения внутри видовых групп и то, как эти различия развивались в разных экосистемах».

Для Чоппа это также один из самых захватывающих элементов исследования. «С помощью этих микроскопических следов мы внезапно можем делать выводы о поведении этих огромных вымерших животных. Миграция, специализация, использование ниш — всё это становится осязаемым».

Ещё один важный аспект: характер стираемости различался в зависимости от области зуба — на боковой (щёчной) или на жевательной поверхности (окклюзионной). Эти различия учитывались при анализе, чтобы избежать искажений.

Это исследование не только открывает новые горизонты в жизни отдельных видов динозавров, но и способствует более широкому пониманию палеоэкологических взаимосвязей. Таким образом, даже в ископаемых экосистемах можно выявить разделение ниш, адаптацию к изменению климата и потенциальное избегание конкуренции.

«Мы демонстрируем, что такие экологические принципы, как формирование ниш и миграционное поведение, были важны не только сегодня, но и уже 150 миллионов лет назад», — говорит Винклер. Чопп добавляет: «Зауроподы формации Моррисон демонстрируют огромное видовое разнообразие, и это разнообразие стало возможным только благодаря разному поведению видов и их занятию разных пищевых ниш».

Исследование ещё далеко от завершения. Будущие исследования направлены на изучение того, различался ли рацион молодых и взрослых завропод, и как карликовые виды, такие как европазавр из Нижней Саксонии, адаптировались к специфической островной среде. Салейру уже работает над расширенным набором данных по португальской фауне, включая других травоядных динозавров.

«Меня воодушевляет то, что мы можем продолжать совершенствовать этот метод, и каждый новый образец добавляет новый фрагмент к головоломке», — говорит Винклер. «Наши инструменты совершенствуются, как и наше понимание того, какой на самом деле была жизнь в те времена».

«Мы всё ещё находимся в начале пути с этим методом, но сочетание палеонтологии, современных технологий и междисциплинарного сотрудничества открывает захватывающие перспективы для изучения древних миров», - резюмирует Чопп.