Динозаври змінювали русла річок у Північній Америці

Нове дослідження, опубліковане у журналі Communications Earth and Environment, свідчить про те, що динозаври могли суттєво впливати на русла річок у стародавній Північній Америці. Вчені припускають, що ці доісторичні тварини були справжніми «інженерами екосистем» — видами, які значно змінюють своє довкілля.

Дослідницька група під керівництвом Люка Вівера, палеонтолога з Музею палеонтології Мічиганського університету, проаналізувала геологічні формації та дійшла висновку, що динозаври могли знищувати достатньо рослинності через поїдання, витоптування або викорінення, щоб створювати широкі заплави. Після того як астероїд знищив динозаврів разом із трьома четвертями життя на Землі, виникли ліси, які обмежили річки до вужчих, звивистих шляхів.

«Єдине, що відповідало всім доказам, які ми мали, це те, що саме зникнення динозаврів змінило річки», — заявив Вівер, головний автор нового дослідження.

Цей аргумент спростовує давню гіпотезу про те, що стародавня Північна Америка була вологим, часто затопленим місцем протягом кількох мільйонів років після зникнення динозаврів.

Геологічні записи Північної Америки показують різкий контраст, який називається зміною фацій, між осадовими породами пізньої крейди (безпосередньо перед вимиранням динозаврів) та тими, що утворилися в ранньому палеогені (безпосередньо після вимирання динозаврів). Наприклад, формація пізньої крейди на території сучасних Великих рівнин, яка називається формацією Хелл-Крік, складається з темного сіро-зеленого алевроліту. Рання палеогенова порода безпосередньо над нею, яка називається формацією Форт-Юніон, виглядає зовсім інакше: вона відзначається різними відкладеннями вугілля та яскраво забарвленими шарами, які описують як «смугасті як піжама».

Між цими періодами динозаврів та постдинозаврів вчені знайшли шар породи з підвищеною кількістю іридію — елемента, рідкісного на Землі, але поширеного на астероїдах. Цей шар, який називається межею крейда-палеоген або КПБ, вважається створеним внаслідок удару астероїда, який призвів до вимирання більшості динозаврів.

Однак серед вчених немає широкого визнання того, що зміна Хелл-Крік-Форт-Юніон та КПБ насправді пов'язані. «Більшість людей стверджували, що це збіг обставин», — сказав Вівер.

Щоб додатково дослідити, чи був КПБ пов'язаний із змінами фацій, Вівер та його колеги дослідили п'ять місць із змінами фацій на заході Сполучених Штатів, де, на їхню думку, могла проявлятися іридієва аномалія. Вони знайшли її в усіх п'яти місцях.

«Звичайно, вони слідують тій самій тенденції», — сказав Вівер. «Це явище, яке справджується по всьому регіону». Він та дослідницька група розглядають результати з іридієм як доказ того, що зміна геології між формаціями пізньої крейди та раннього палеогену — це не просто збіг обставин, а пов'язана з катастрофічним ударом астероїда 66 мільйонів років тому.

Палеонтологи загалом погоджуються, що пізньокрейдові відкладення формації Хелл-Крік свідчать про середовище з заболоченими ґрунтами та невеликими річковими відкладеннями: заплаву з погано обмеженою течією річки.

Але що сталося, щоб створити особливості, знайдені в ранньопалеоценовій формації Форт-Юніон після вимирання динозаврів, менш зрозуміло. Попередні дослідження інтерпретували смугастий візерунок формації як строкаті пласти — скельні утворення, які є горизонтальними, рівномірно дрібнозернистими, шаруватими та обширними.

Ці строкаті пласти, ймовірно, були утворені ставками, сказав Девід Фастовський, заслужений седиментолог та палеонтолог Університету Род-Айленда. Фастовський був першим, хто інтерпретував, як могли утворитися смугасті особливості.

Його інтерпретація узгоджується з тим, що інші називали гіпотезою «вологого палеогену» — ідеєю про те, що ранній палеоген характеризувався високим рівнем ґрунтових вод, можливо, через підвищення рівня моря.

Вівер та його колеги пропонують інше пояснення. «Є багато причин, чому ми не думали, що це була законна інтерпретація», — сказав Вівер.

Натомість дослідницька група вважає, що водні шляхи в ранньому палеогені були набагато більш структурованими, і більш імовірно, що смугасті пласти є відкладеннями точкових барів — накопиченнями осаду, які утворюються на вигинах обмежених, звивистих річок. Відкладення нахилені, а розмір зерен осаду збільшується ближче до низу нахилу, стверджується в статті.

«Усі ці особливості разом є речами, які дуже вказують на відкладення точкових барів», — сказав Вівер.

Фастовський не погоджується. Хоча відкладення точкових барів, безумовно, існують у формації Форт-Юніон, він сказав, що смугасті формації точно не є їх прикладами. Він думає, що дослідницька група, ймовірно, неправильно інтерпретувала те, що вони називали «строкатими пластами» у формації.

«Ми говоримо не про ті самі породи», — сказав він.

Автори дослідження стверджують, що разом їхні знахідки додаткових іридієвих аномалій та їхня нова інтерпретація формації Форт-Юніон свідчать про те, що стада крейдових травоїдних динозаврів могли бути інженерами екосистем, кардинально змінюючи ландшафт, в якому вони жили.

Вчені знають з досліджень сучасних екосистем, що великі наземні тварини впливають на тип та кількість рослинності, яка росте на ландшафті. Наприклад, бізони можуть впливати на кругообіг поживних речовин та ріст пасовищ на Великих рівнинах, а африканські слони регулярно знищують дерева та осад у пошуках їжі.

У новому дослідженні автори пишуть, що великі травоїдні динозаври пізньої крейди, ймовірно, не відрізнялися. Вони споживали великі кількості рослинності, утримуючи ландшафт вільним від густого лісу та дозволяючи воді текти широкими відкритими рівнинами.

Палеоботанічні дослідження показали, що після удару астероїда рослинні спільноти також кардинально змінилися: пізньокрейдові ліси були більш відкритими, тоді як ранньопалеогенові ліси мали закриті крони та густіший ріст.

Однак просто недостатньо даних, щоб остаточно відповісти на питання про те, чи зникнення динозаврів спричинило зміну рослинності, сказав Джордан Меллон, палеобіолог та еколог динозаврів з Канадського музею природи, який не брав участі в новому дослідженні.

«Без сумніву, ці тварини мали певний вплив на своє середовище — ви говорите про багато багатотонних видів, які були поширені на ландшафті», — сказав Меллон. Однак у вчених мало інформації про те, яким міг бути цей конкретний вплив.

Наприклад, мало доказів доступно про конкретні харчові звички великих крейдових травоїдних, які спостерігаються у викопному записі, наприклад, які види рослин вони їли або в яких кількостях.