Динозавры были первыми создателями экосистем задолго до бобров

Фото из открытых источников

Согласно новой статье, опубликованной в журнале Communications Earth and Environment, пищевые привычки динозавров и их последующее вымирание могли изменить русло рек в древней Северной Америке. 

«Экосистемный инженер» — это термин, используемый экологами для обозначения вида, который существенно изменяет окружающую среду. Бобры и их плотины, поддерживающие водно-болотные угодья, — типичный пример. Новый взгляд на резкие изменения в скальных образованиях, датируемые периодом сразу после вымирания динозавров, позволяет предположить, что они тоже могли быть экосистемными инженерами.

Исследовательская группа предполагает, что когда-то динозавры вырубили достаточно растительности (поедая, вытаптывая или выкорчевывая), чтобы создать широкие поймы. После падения астероида, уничтожившего динозавров и три четверти всего живого на Земле, появились леса, вытеснившие реки в более узкие и извилистые русла.

«Единственное, что соответствовало всем имеющимся у нас доказательствам, — это то, что на самом деле именно исчезновение динозавров [изменило реки]», — сказал Люк Уивер, палеонтолог из Музея палеонтологии Мичиганского университета и ведущий автор нового исследования. 

Этот аргумент опровергает давнюю гипотезу о том, что древняя Северная Америка была влажным, часто затапливаемым местом в течение нескольких миллионов лет после исчезновения динозавров.

Геологическая летопись Северной Америки демонстрирует резкий контраст, называемый фациальным сдвигом, между осадочными породами позднего мела (незадолго до вымирания динозавров) и породами раннего палеогена (сразу после вымирания динозавров). Например, позднемеловая формация на территории современных Великих равнин, называемая формацией Хелл-Крик, сложена тёмными серо-зелёными аргиллитами. Раннепалеогеновая порода, залегающая непосредственно над ней, называемая формацией Форт-Юнион, выглядит совершенно иначе: она отмечена различными отложениями угля и ярко окрашенными слоями, которые называют «пижамными полосками».

Между динозавровым и постдинозавровым периодами учёные обнаружили слой породы с повышенным содержанием иридия – элемента, редкого на Земле, но распространённого на астероидах. Этот слой, называемый границей мела и палеогена (КПБ), предположительно образовался в результате падения астероида, приведшего к вымиранию большинства динозавров. 

Однако учёные не признают, что сдвиг Хелл-Крик – Форт-Юнион и КПБ действительно связаны. «Большинство людей утверждают, что это совпадение», – сказал Уивер.

Чтобы дополнительно изучить связь между КПБ и фациальными сдвигами, Уивер и его коллеги обследовали пять участков с фациальными сдвигами на западе США, где, по их мнению, могла наблюдаться аномалия иридия. Они обнаружили её во всех пяти местах.

«Конечно, они следуют той же тенденции», — сказал Уивер. «Это явление характерно для всего региона». Он и его исследовательская группа считают результаты анализа иридия доказательством того, что изменение геологии между позднемеловыми и раннепалеогеновыми образованиями — не просто совпадение, а связано с катастрофическим падением астероида 66 миллионов лет назад. 

Эти скальные образования таят в себе ещё одну загадку. Палеонтологи в целом сходятся во мнении, что позднемеловые отложения формации Хелл-Крик указывают на среду с заболоченными почвами и небольшими речными отложениями: пойму со слабо сдерживаемым речным течением. 

Но то, что привело к образованию структур, обнаруженных в раннепалеоценовой формации Форт-Юнион, после вымирания динозавров, не так однозначно. Предыдущие исследования интерпретировали полосатый рисунок формации как пестрые слои — горизонтальные, равномерно мелкозернистые, слоистые (состоящие из очень тонких слоёв осадка) и обширные (иногда простирающиеся на километры) слои.

По словам Дэвида Фастовского, почётного геолога-осадочника и палеонтолога из Университета Род-Айленда, эти пёстрые пласты, вероятно, образовались в результате деятельности прудов. Фастовский был первым, кто интерпретировал, как могли образоваться эти полосатые, похожие на пижамные, образования.

Его интерпретация согласуется с тем, что другие называют гипотезой «влажного палеогена» — идеей о том, что ранний палеоген характеризовался высоким уровнем грунтовых вод, возможно, из-за повышения уровня моря. 

Уивер и его коллеги предлагают другое объяснение. «Есть множество причин, по которым мы не сочли это толкование обоснованным», — сказал Уивер.

Вместо этого, по мнению исследовательской группы, водные пути в раннем палеогене были гораздо более структурированными, и скорее всего, полосатые русла представляют собой отложения прирусловой отмели — скопления осадков, образующиеся в изгибах стеснённых, извилистых рек. Отложения имеют наклонное положение, и размер частиц осадков увеличивается ближе к основанию наклонной отмели, говорится в статье.

«Все эти особенности в совокупности являются весьма показательными для отложений в речных отмелях», — сказал Уивер. 

Фастовский не согласен. Хотя отложения прирусловой отмели, безусловно, существуют в формации Форт-Юнион, он заявил, что полосатые образования, напоминающие пижаму, определённо не являются их примерами. Он считает, что исследовательская группа, вероятно, неверно интерпретировала то, что они назвали «пестрыми слоями» в формации. 

«Мы говорим об одних и тех же камнях», — сказал он.

Например, на некоторых изображениях палеогеновых отложений, представленных в статье, виден явный провал, что, по мнению Фастовского, указывает на то, что команда не рассматривала настоящие пестроцветные отложения в формации Форт-Юнион. «Они правильно идентифицировали то, что видели, но то, что они видели, не было, как они предполагали, тем, что мы называем „пестроцветными отложениями“», — написал Фастовский в электронном письме. 

Уивер заявил, что его команда вряд ли анализировала не те пласты. «Везде, где мы видим эти тонкие пласты, эти песчаники и аргиллиты, которые [Фастовский] интерпретировал как отложения озер, мы обнаружили, что они имеют определённый наклон осадконакопления», — сказал он, добавив, что его исследовательская группа посетила практически все места, где Фастовский проводил свою работу.

«Очевидные доказательства сильного наводнения того времени» нельзя игнорировать, независимо от интерпретаций, сказал Фастовский. Несмотря на разногласия, он добавил, что динозавры всё ещё могут изменить ландшафт и течение рек.

Авторы исследования утверждают, что их выводы о дополнительных аномалиях иридия и новая интерпретация формации Форт-Юнион позволяют предположить, что стада травоядных динозавров мелового периода (например, трицератопсов) могли быть экосистемными инженерами, кардинально изменив ландшафт, в котором они обитали.

Исследования современных экосистем показывают, что крупные наземные животные влияют на тип и количество растительности в ландшафте. Например, бизоны могут влиять на круговорот питательных веществ и рост лугов на Великих равнинах, а африканские слоны регулярно уничтожают деревья и осадочные породы в поисках пищи.

В новом исследовании авторы пишут, что крупные травоядные динозавры позднего мелового периода, вероятно, ничем не отличались. Они потребляли огромное количество растительности, поддерживая ландшафт свободным от густых лесов и обеспечивая свободный доступ воды к широким открытым равнинам. 

Палеоботаничеcкие исследования показали, что после падения астероида растительные сообщества также кардинально изменились: леса позднего мела были более разреженными, в то время как леса раннего палеогена имели сомкнутые полога и более густую растительность.

Однако, по словам Джордана Мэллона, палеобиолога и эколога динозавров из Канадского музея природы, который не принимал участия в новом исследовании, данных для окончательного ответа на вопрос о том, вызвало ли исчезновение динозавров изменение растительности, просто недостаточно. 

«Без сомнения, эти животные оказали определённое воздействие на окружающую среду — речь идёт о множестве многотонных видов, которые были широко распространены в этом ландшафте», — сказал Мэллон. Однако учёные мало что знают о том, каким именно могло быть это воздействие.

Например, имеется мало данных об особых пищевых привычках крупных травоядных мелового периода, зафиксированных в палеонтологической летописи, например, о том, какие виды растений они ели и в каких количествах.

«Мы на самом деле не знаем точно, как динозавры изменили свой ландшафт», — сказал он.