Kaip krokodilams pavyko išgyventi katastrofą, prieš 66 mln. metų nušlavusią didžiąją dalį dinozaurų? Naujas tyrimas siūlo netikėtai paprastą paaiškinimą: jų giminė šimtus milijonų metų nuosekliai rinkosi šiltesnį klimatą.
Mokslininkai, kuriems vadovavo Londono universiteto koledžo paleontologas Alessandro Chiarenza, sudarė evoliucinį medį, apimantį daugiau nei 400 šiandieninių ir išnykusių rūšių. Analizei pasitelkta per 7 000 fosilijų įrašų ir šiuolaikiniai stebėjimai, o rezultatai lyginti su 52 senovės klimato rekonstrukcijomis, siekiančiomis 245 mln. metų.
Tyrimas rodo, kad nors krokodilų linijos gyvūnai per laiką spėjo tapti ir sausumos medžiotojais, ir žolėdžiais, ir jūrų plėšrūnais, jų „taisyklių knyga“ klimato atžvilgiu mažai keitėsi. Paprastai tariant, jie sekė šilumą, o ne bandė prisitaikyti prie vis šaltesnių sąlygų.
Tokia strategija galėjo tapti pranašumu, kai po Čiksulubo asteroido smūgio dulkės ir dalelės atmosferoje sumažino saulės šviesą, atšaldė planetą ir sutrikdė mitybos grandines. Tyrėjai teigia, kad tropikuose ir subtropikuose tuo metu galėjo išlikti daugiau tinkamų buveinių, kai kituose regionuose sąlygos sparčiai prastėjo.
Krokodilų giminė buvo gerokai įvairesnė
Šiandieniniai krokodilai, aligatoriai ir kaimanai daugeliui pažįstami kaip vandens pasaloje medžiojantys plėšrūnai: šarvuotas kūnas, virš vandens kyšančios akys ir šnervės, galingos žandikaulių atakos. Tačiau didžiąją evoliucinės istorijos dalį jų giminės atstovai buvo kur kas mažiau „standartiški“.
Pavyzdžiui, triaso laikotarpiu upėse gyveno fitozaurai, iš išorės priminę šiuolaikinius krokodilus, nors jų šnervės buvo gerokai labiau paslinktos atgal – arčiau akių. Kitos šakos vystėsi sausumoje: kai kurie giminaičiai medžiojo ant dviejų kojų, o kiti galėjo užaugti iki milžiniškų dydžių.
Būta ir žolėdžių formų, turėjusių augalams smulkinti pritaikytus dantis bei neįprastai trumpą snukį. Triaso laikais dar egzistavo šarvuoti, dygliais „apsiginklavę“ gyvūnai, primenantys mažus tankus, o vėliau dalis giminaičių prisitaikė gyvenimui jūroje, išvystė plaukimui pritaikytas galūnes ir uodegą.
Ką reiškia „sekti šilumą“ per milijonus metų
Tyrėjų analizė parodė bendrą dėsningumą: net ir kintant kūno planui, mitybai ar gyvenimo būdui, krokodilų linijos gyvūnai dažniausiai išlaikė polinkį į šiltesnes sąlygas. Mokslininkai šį reiškinį vadina klimatinės nišos konservatyvumu – kai paveldėtas aplinkos „skonis“ per laiką menkai kinta.
Įdomu tai, kad maždaug prieš 50 mln. metų, kai Žemė buvo apie 10 laipsnių Celsijaus šiltesnė nei šiandien, krokodilų giminaičiai gyveno ir aukštose platumose – Šiaurės Amerikoje, Europoje, net Antarktidoje. Planetai vėstant, tinkamos buveinės slinko arčiau pusiaujo, ir populiacijos iš esmės sekė paskui jas.
Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad ši „šilumos taisyklė“ nebuvo visiškai nekintanti: fiksuoti tam tikri poslinkiai temperatūros preferencijose maždaug prieš 94 mln. metų, o kai kurie Australijos giminaičiai prieš maždaug 34 mln. metų galėjo labiau persiorientuoti į sausesnes sąlygas. Tačiau bendra tendencija, tyrėjų teigimu, išliko stabili.
Kodėl asteroido žiema galėjo būti lemiamas momentas
Po Čiksulubo smūgio į atmosferą pakilo milžiniški dulkių ir dalelių kiekiai, todėl sumažėjo į Žemės paviršių patenkanti saulės šviesa. Temperatūra krito, sutriko fotosintezė, o vėliau ėmė griūti mitybos grandinės.
Modeliavimas rodo, kad net sumažėjus saulės šviesai 5 ar 10 proc., tropikų ir subtropikų regionuose dar galėjo išlikti buveinių, tinkamų krokodilų linijos gyvūnams. Tik itin ekstremalus scenarijus, numatantis 15 proc. saulės šviesos sumažėjimą, būtų panaikinęs tinkamas buveines visame pasaulyje, tačiau šis variantas laikomas mažai tikėtinu.
Tyrėjai pažymi, kad rezultatai dera su ankstesniais darbais, rodžiusiais, jog panašios „smūgio žiemos“ sąlygos daug labiau sumažino tinkamas buveines ne paukštiniams dinozaurams. Kitaip tariant, ta pati pasaulinė katastrofa skirtingoms gyvūnų grupėms galėjo turėti labai nevienodas pasekmes.
Ne vien klimatas: energijos taupymas ir lankstumas
Vien šiltesnių regionų „prieglobstis“ nebūtinai viską paaiškina. Šiuolaikiniai krokodilai yra šaltakraujai, todėl jiems reikia gerokai mažiau energijos nei panašaus dydžio šiltakraujams gyvūnams, be to, jie gali ilgai išbūti be maisto, o prastėjant sąlygoms – pereiti į mažo aktyvumo būsenas.
Tokios savybės po katastrofos galėjo būti ypač naudingos, kai dėl sutrikusios augalų produktyvumo grandinės maisto ištekliai tapo nepastovūs. Tyrime taip pat minima, kad išlikti galėjo padėti mažesnis kūno dydis, pusiau vandens gyvenimo būdas ir lankstesnė mityba.
Vis dėlto autoriai pabrėžia, kad modeliavimas neįrodo, jog būtent tropikų „refugijos“ išgelbėjo krokodilus, ir nepaaiškina, kodėl vienos rūšys išliko, o kitos išnyko. Tačiau jis leidžia geriau suprasti, kaip geografinis pasiskirstymas ir paveldėtos klimato preferencijos galėjo pakreipti išgyvenimo tikimybę.
Tyrimas publikuotas žurnale „Science Advances“.