Zakaj so dinozavri izumrli, ptice pa preživele

Predolgo valjenje je bila tista slaba evolucijska 'karta' dinozavrov, zaradi katere so propadli, so ta teden sporočili rezultate svojih raziskav ameriški in kanadski raziskovalci.

Objavljeno
05. januar 2017 12.55
Silvestra Rogelj Petrič
Silvestra Rogelj Petrič
Pred dobrimi 65 milijoni let sta naš planet zadeli dve katastrofi: na Jukatan v današnji Mehiki je treščil velikanski asteroid, na drugi strani zemeljske oble, na območju današnje Dekanske planote v Indiji, pa so izbruhnili vulkani in bruhali več deset tisoč let.

Dogodka ob koncu prazgodovinskega obdobja krede sta Zemljo opustošila: z njenega obličja sta izbrisala večino tedaj živečih dinozavrov hkrati s tremi četrtinami preostalega živega sveta – nista pa izbrisala ptic, nekakšnih miniatur dinozavrov. Zakaj ne, je ostalo uganka do pred kratkim.

Rešila jo je skupina raziskovalcev s floridske in calgaryjske univerze ter iz ameriškega naravoslovnega muzeja in rezultate raziskave objavila v torek v prvi letošnji številki ugledne znanstvene revije Proceedings of the National Academy of Sciences. Ti kažejo, zakaj so to kataklizmično dogajanje pred milijoni let nekatere drobne živalske vrste preživele, orjaški neleteči dinozavri, v vsej znani zemeljski zgodovini največja bitja, pa ne.

Odgovor se skriva v njihovih jajcih. Kot kažejo raziskave fosilov, je trajalo zelo dolgo, da so se iz njih izvalili mladiči. Predolgo, da bi v postkatastrofalnem obdobju velikega pomanjkanja lahko dinozavri s tako počasnim razmnoževanjem tekmovali z manjšimi, a bolj prilagodljivimi in predvsem s krajšo dobo reprodukcije obdarjenimi dvoživkami, plazilci, pticami in celo sesalci.

Niti ptice niti plazilci

V primerjavi s plazilci ptice, ti sodobni dinozavri, izvalijo malo jajc, a so ta posebej velika. To dejstvo ni ravno prednost, prav nasprotno. Omejuje namreč njihovo »konkurenčnost«, saj pomeni večje tveganje za propad. Toda mladiči se iz ptičjih jajc izvalijo približno dvakrat hitreje, kot se izvalijo mladiči plazilcev. Ker so bili davni orjaški dinozavri pravzaprav podobni ptičem, so paleobiologi menili, da so se tudi njihovi mladiči izvalili podobno hitro, kot se valijo sodobni ptičji mladiči. Še zlasti so tako menili zato, ker imajo jajca ptic in davnih dinozavrov podobno sestavo, ptice pa so edina varianta dinozavrov, ki se je ohranila do danes in na podlagi katere biologi lahko oblikujejo svoje hipoteze.

Toda kot poroča najnovejša številka omenjene revije, je znanstvenikom s posebno novo raziskovalno tehniko, ki so jo uporabili na izjemno redkih fosilih neizvaljenih zarodkov dinozavrov, uspelo ugotoviti, da so se mladiči davnih dinozavrov valili dvakrat tako dolgo, kot za izvalitev potrebujejo ptičji mladiči iz jajc podobne velikosti. Zarodek velikega račjekljunega dinozavra je na primer potreboval najmanj šest mesecev, da se je izvalil. Pri večjih vrstah dinozavrov pa je valjenje najbrž trajalo še dlje.

In ne le to. Za eno vrsto dinozavra, katere fosil jim je uspelo proučiti, so ugotovili, da bi primerljivo ptičje jajce potrebovalo od 40 do 82 dni, da bi se iz njega izvalil mladič, dinozavrovo pa bi za to potrebovalo od 83 do 171 dni. Torej so bila po času, potrebnem do izvalitve, jajca davnih dinozavrov bolj podobna plazilcem kot pa ptičem.

To novo spoznanje pomeni tudi, da marsikaj, kar smo menili o vedenju dinozavrov, ne velja. Predvsem zdaj vemo, da so bili prav zaradi dolgotrajnega valjenja bistveno manj prilagodljivi, kot smo mislili doslej. Verjetno je bila ravno neprilagodljivost ob katastrofi pred 65 milijoni let zanje usodna.

Vse je v zobeh

Dolžina obdobja, ko mladiči zorijo v jajcih, pomembno vpliva na način življenja posamezne živalske vrste. Od nje so namreč odvisni sezona dvorjenja, migracijsko obnašanje in druge značilnosti.

S proučevanjem velikosti zob zarodkov pri drugih vrstah raziskovalci ugotovijo, koliko časa traja razvoj mladiča določene vrste. Zato so se tudi raziskovalci z omenjenih raziskovalnih ustanov odločili, da vsaj poskusijo izračunati rast zarodkovih zob pri dveh vrstah dinozavrov, Hypacrosaurus stebingeri (dinozaver z račjim kljunom) in Protoceratops andrewsi (manj znani sorodnik Triceratopa).

Ugotovili so, da postopek, uporaben za izračun razvoja zarodkovih zob pri človeku in pri krokodiljih vrstah, lahko uporabijo tudi pri proučevanju dinozavrov. Zato so se tako lotili meritve fosilnih zob omenjenih vrst dinozavrov.

Izračuni so pokazali, da bi mladiči dinozavrov vrst Protoceratopov potrebovali za izvalitev iz jajca dvakrat toliko časa kot primerljivi ptiči in bi bili pri tem le nekoliko hitrejši od primerljivih plazilcev. Mladič Hypacrosaurusa pa bi se valil še dlje in bi potreboval več časa kot mladič primerljivega plazilca.

Kot so zapisali avtorji študije, to pomeni, da bo verjetno treba marsikatero hipotezo o obnašanju dinozavrov preveriti in morda spremeniti. Doslej so namreč paleobiologi domnevali, da so se številne vrste dinozavrov na Arktiki selile med letnimi časi. Toda zdaj ugotovljeno dolgotrajno valjenje jajc kaže, da bržkone takšne selitve niso bile možne. In čeprav so znanstveniki do novih ugotovitev prišli na podlagi ocen fosilov dveh vrst dinozavrov, domnevajo, da po vsej verjetnosti veljajo tudi za druge vrste, ki so imele zobe.

Drugi veliki učinek novega spoznanja je osvetlitev vzrokov izumrtja teh velikanskih živali. Domnevamo, da so bili dinozavri potratni z energijo, po drugi strani pa so je potrebovali več kot dvoživke ali plazilci. V primerjavi s številnimi vrstami sesalcev in ptic je pri dinozavrih trajalo dolgo, da so dozoreli. In ko je bilo zaradi spremembe podnebja, ki jo je povzročil padec asteroida, in zaradi intenzivne vulkanske aktivnosti na voljo bistveno manj hrane, je preživetje zlasti za velike živali postalo zelo težko. Dolgotrajno valjenje je bilo še dodatno breme in dodaten udarec za že brez tega ogrožene neptičje dinozavre. Odgovor, zakaj niso preživeli, je tako vse bolj očiten.

Zakaj uganke niso rešili že prej?

Gregory M. Erickson
z državne univerze na Floridi, ki je vodil raziskavo, je ob objavi rezultatov povedal, da so »fosilna jajca dinozavrov tako silno redka, da tako rekoč ničesar ne vemo o njihovi embriologiji«.

Oglasili pa so se že tudi drugi raziskovalci. David J. Varricchio z državne univerze v Montani, ki tudi proučuje fosilizirana jajca dinozavrov, je bil eden od izbranih znanstvenikov, ki so članek v reviji v Proceedings of National Academy of Sciences pred objavo pregledali. Izjavil je, da so se avtorji lotili novega načina proučevanja dinozavrov, in sicer s proučevanjem starosti zarodkovih zob. Po njegovem nam utegne ta tehnika razkriti še marsikaj o življenju teh najbolj orjaških bitij na našem planetu.

Sam je že prej s proučevanjem poroznosti fosiliziranih jajčnih lupin dobil rezultate, ki so kazali, da je bila večina dinozavrovih jajc zakopanih v zemljo – podobno kot to počnejo sodobni plazilci. To navaja k domnevi, da so bila obdobja inkubacije dolga.

Nasprotno pa je, kot je opozoril dr. Erickson, večina raziskovalcev menila, da so bile inkubacijske dobe pri dinozavrih zaradi velike sorodnosti z zdaj živečimi pticami podobne ptičjim. Rezultati, ki jih je dobil s seštetjem rastnih markerjev na fosiliziranem zobu dinozavrovega zarodka, tik preden se je ta izvalil, so pokazali, da je njegova inkubacija trajala vsaj 83 dni.

Ta rezultat velja za prvi neposredni dokaz, koliko časa je trajalo, da so se dinozavri izvalili iz jajc. Skupaj z Markom Norellom, vodilnim paleontologom v ameriškem naravoslovnem muzeju, ga je dobil pri proučevanju zoba okoli 75 milijonov let starega zarodka Protoceratopa, dinozavra v velikosti ovce, ki so ga našli v Mongoliji. Soavtorica študije Darla K. Zelenitsky z univerze v Calgaryju pa mu je omogočila dostop tudi do ostankov zarodka Hypacrosaurusa, dobrih devet metrov dolgega in približno štiri tone težkega račjekljunega dinozavra. Njegova jajca so bila velika kakor nogometna žoga, tehtala pa so okoli štiri kilograme. Živel je pred približno 76 milijoni let na območju današnje Alberte v Kanadi. S podrobno raziskavo so ugotovili, da je inkubacijska doba za njegova jajca trajala najmanj 171 dni.

Skrb za jajca ovirala selitve

Glede na dejstvo, da so bili številni drugi dinozavri še večji od Hypacrosaurusa, in da se dolžina inkubacijske dobe veča z velikostjo jajc tako pri pticah kot pri plazilcih, zdaj paleobiologi domnevajo, da je pri nekaterih vrstah dinozavrov trajalo skoraj leto dni, da so se iz jajc izvalili mladiči. Pri tako dolgi inkubacijski dobi pa dosedanje domneve o migracijah dinozavrov postajajo dvomljive. Le kako bi se dinozavri utegnili seliti, če so večino leta morali paziti na jajca?

Dolga obdobja inkubacije pomenijo še, da so dinozavri morali skrbno izbirati mesta za svoja gnezda. Ta so morala biti več mesecev na varnem pred poplavami, sušami in plenilci. Pomenijo pa tudi, da se dinozavri niso tako hitro razmnoževali, kot so se v času pred množičnim izumrtjem pred 65 milijoni let razmnoževale druge živali.

Prav dolga doba razmnoževanja je bila po najnovejših dognanjih usodna, da ta doslej največja bitja na našem planetu obdobja vsesplošnega pomanjkanja po padcu asteroida in silni vulkanski aktivnosti niso preživela.