Így lettek a dinoszauruszok a világ urai

A dinoszauruszok a versenytársaikat kipusztító hirtelen globális lehűlések után vették át az uralmat a Föld fölött.

A legtöbben ismerjük a hagyományos elméletet arról, miként haltak ki a dinoszauruszok 66 millió évvel ezelőtt egy vehemens aszteroidabecsapódás nyomán, amely a légkört porral és törmelékkel árasztotta el, és elhúzódó globális telet idézett elő. Volt azonban egy ezt megelőző, sokkal rejtélyesebb és kevesebbet tárgyalt kihalási esemény 202 millió évvel ezelőtt, amely leradírozta a bolygóról az addig uralkodó nagy hüllőket, s ezzel megnyitotta az utat a dinoszauruszok hatalomátvétele előtt. Vajon mi idézte elő a triász és jura időszakokat elválasztó tömeges kihalást, és minek köszönhették a dinoszauruszok, hogy ők prosperáltak, míg annyi más élőlény odaveszett?

Tudjuk, hogy a kihalást megelőző triász időszakban jobbára forró és párás klíma uralkodott, és a következő, a dinoszauruszok felemelkedésével egybeeső jura időszakot is hasonló éghajlat jellemezte. Egy friss tanulmány azonban a feje tetejére állítja a melegkedvelő dinoszauruszok közkeletű ideáját:

első alkalommal mutat be fizikai bizonyítékokat arra nézve, hogy a triász kori dinoszauruszfajoknak – amelyek akkor egy marginális, a sarki régiókra visszaszorított csoportot képeztek – rendszeresen fagyos körülményeket kellett átvészelniük.

A beszédes bizonyítékok a dinoszaurusz-lábnyomokkal együtt megőrződött furcsa sziklatörmelékek, amelyek csak jeges körülmények között jöhettek létre. A tanulmány szerzői azt állítják, hogy a kihalás alatt a sarkvidékeken már megszokott hideghullámok az alacsonyabb földrajzi szélességekre is kiterjedtek, és megölték az ott élő hidegvérű hüllőket. A dinoszauruszok ellenben, amelyek korábban alkalmazkodtak a hideg körülményekhez, áthaladtak ezen az evolúciós útszűkületen, és utóbb szétrajzottak. A többi a már jól ismert őstörténet.

A dinoszauruszok a háttérben ugyan, de végig jelen voltak a triász időszak alatt

– magyarázza Paul Olsen, a Columbia Egyetem Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának geológusa és a tanulmány vezető szerzője. –

A későbbi dominanciájuk kulcsa roppant egyszerű: alapvetően hideghez alkalmazkodott állatok voltak. Amikor az éghajlat hidegre fordult, ők fel voltak rá készülve, míg más állatok nem."

Forrás: Larry Felder

A hipotézis alapjául szolgáló ásatásokat a közelmúltban végezték az északnyugat-kínai Junggar-medence világtól távol eső sivatagában, az eredményeket pedig most közölte a Science Advances folyóirat.

Az elfogadott álláspont szerint a dinoszauruszok a déli félteke mérsékelt klímájú földrajzi szélességein jelentek meg mintegy 231 millió évvel ezelőtt a triász időszakban, akkor, amikor a Föld szárazulatainak java része egyetlen óriáskontinensben, a Pangeában forrt össze. Nagyjából 214 millió évvel ezelőttre egyes csoportjaik eljutottak a magas szélességi fokokra. A 202 millió éve bekövetkezett tömeges kihalás előtt a közbeeső, nagyobb kiterjedésű trópusi és szubtrópusi területeket más hüllőcsoportok – többek között a mai krokodilok rokonai és egyéb félelmetes teremtmények – uralták.

Az ásatás helyszíne, a Junggar-medence Forrás: Paul Olsen/Lamont-Doherty Earth Observatory

A triász időszak alatt végig, és a jura nagy részében is a széndioxid légköri koncentrációja elérte vagy meghaladta a 2000 milliomodrészt, vagyis a mai érték ötszörösét, ezért a klíma igen forró lehetett. Semmi jel nem utal arra, hogy a sarkokat jégsapka borította volna akkoriban, és az ásatások szerint a sarkvidéki régiókban lombhullató erdők növekedtek. Ezzel együtt bizonyos klímamodellek arra utalnak, hogy a magasabb földrajzi szélességeken olykor még a magas széndioxidszint mellett is igen hűvösre fordulhatott az idő. Ezek a területek az év nagy részében alig jutottak napsütéshez, így legalább évszakosan biztos lehűltek. Arra azonban mindmáig senki sem talált fizikai bizonyítékot, hogy valaha is fagypont alá süllyedt volna itt a hőmérséklet.

A triász időszak végén geológiai léptékkel mérve nagyon rövid idő – talán egymillió év – alatt a bolygón addig létezett szárazföldi és tengeri fajok több mint háromnegyede kipusztult, beleértve rengeteg mészvázas állatot, korallt, és sok-sok méretes hüllőt. A magukat földbe ásó lények, például a teknősök egy része átvészelte az időszakot, csakúgy, mint a korai emlősök némelyike. Máig nem teljesen világos, hogy mi történt ekkor, de sok tudós sorozatos masszív vulkánkitörésekkel hozza összefüggésbe a változást, amelyek egy-egy menetben évszázadokig is eltarthattak. Ebben az időszakban indult meg a Pangea szétválása, s ezzel egyre szélesebb hasadékká tágult a majdani Atlanti-óceán, amely elválasztotta a két Amerikát Európától, Afrikától és Ázsiától. Egyéb következményeik mellett a vulkánkitörések rettentően megemelték az eleve magas légköri széndioxidszintet, amitől a szárazföldeket dögletes hőhullámok sújtották, az óceán vize pedig sok élőlény számára lakhatatlanul savassá vált.

Az új tanulmány szerzői egy harmadik tényezőt is említenek. A kitörések leghevesebb szakaszaiban a vulkánok nagy mennyiségű kénes aeroszolt okádtak a légkörbe, ami annyi napsugárzást vert vissza, hogy még a magas üvegházhatásúgáz-szintek mellett is ismétlődő vulkanikus teleket idézett elő. E telek alatt, amelyek akár egy évtizednél is tovább tarthattak, még a trópusokon is huzamos ideig fagyos lehetett az idő.

Ezek a viszonyok kipusztították a hőszigeteléssel nem rendelkező hüllőket, miközben a hideghez alkalmazkodott, hőszigetelt dinoszauruszok fennmaradtak

– vélekednek a tudósok.

Állításukat bizonyítandó a kutatók azokra a finom szemcsés homokkő- és iszapkőképződményekre hívják fel a figyelmet, amelyekre a Junggar-medence ősi sekély tavainak mederüledékében bukkantak rá. A tavak üledéke 206 millió évvel ezelőtt, a késő triász korban alakult ki, részben a kihalásokkal egy időben, részben utánuk. Ekkor még nem kezdődött meg a szárazulatok átrendeződése, és a medence körülbelül a 71. északi szélességi körnél feküdt, jóval az Északi-sarkkör fölött. A tanulmány szerzői és mások által feltárt lábnyomok arról árulkodnak, hogy a tavak partján dinoszauruszok barangoltak. Magukban a tavakban rengeteg, átlagban másfél centiméter átmérőjű kavicsot találtak az egyébként aprószemcsés üledékbe ágyazódva. Ugyanakkor a parttól nagy távolságra a kavicsoknak nem volt semmi keresnivalójuk. Ottlétük egyetlen magyarázata az, ha jégbe fagyott törmelék formájában utaztak oda.

Jégbe fagyott törmelék olyankor keletkezik, amikor a parton keletkező jégpáncél magába zárja az alatta elterülő kőzet darabkáit. A parti jégtömegből aztán leszakadnak jégtáblák, és szabaddá válva elúsznak a víztömeg felszínén, majd mikor megolvadnak, a bennük hordozott kőtörmelék lesüllyed az aljzatra és belekeveredik a finom szemcsés üledékbe. A geológusok részletesen tanulmányozták az óceáni jégbe fagyott törmelékeket, amelyeket az eljegesedések idején a jéghegyek szállítanak a nyílt vízre, de a tómedrek hasonló képződményei viszonylag felderítetlenek. A Junggar-medencében tett felfedezés e mindeddig csekély ismeretanyagot gazdagítja. A szerzők úgy sejtik, hogy a kavicsokat valószínűleg télen szedte fel a partvonalon hízó jégtömeg, és a meleg idő visszatértével az ebből a tömegből leszakadó jégtutajok szállították el a törmeléket a tavak belseje felé.

Ez arra utal, hogy ezeken a területeken rendszeres lehetett a fagy, de a dinoszauruszoknak ez meg sem kottyant"

– jegyzi meg Dennis Kent, a Lamont-Doherty geológusa és a tanulmány társszerzője.

Illusztráció Forrás: Natural History Museum

De hogy csinálták ezt a dinók? Az 1990-es évek óta egyre több bizonyíték gyűlik össze arra nézve, hogy sok, ha nem éppen az összes nem-madárszerű dinoszauruszfaj, így például a Tyrannosaurusok testét is kezdetleges tollak fedték. E bőrfüggelékek repülésre aligha, talán udvarlásra szolgálhattak, de a legfőbb funkciójuk mégis a hőszigetelés lehetett. Erős bizonyítékok szólnak továbbá amellett, hogy a hidegvérű hüllőkkel ellentétben számos dinoszaurusz állandó testhőmérsékletet biztosító magas anyagcsererátával rendelkezhetett.

Mindkét tulajdonság segíthette a dinókat a hideg körülmények túlélésében.

„A vulkánkitöréseket követő hosszú hideg telek alatt a trópusokra is fagyos idő köszönthetett, és a jelek szerint itt halt ki a legtöbb nagytestű, csupasz, tollatlan gerinces – mondja el Kent. – Mindeközben a mi hidegebb klímához szokott tollas barátaink köszönettel elvoltak."

Ezek az eredmények nem passzolnak bele a dinoszauruszokhoz közönségesen társított képi világba, de a szakterület jeles képviselőit meggyőzte az érvelés. „Makacsul tartja magát az a sztereotípia, hogy a dinoszauruszok mindig is dús trópusi dzsungelekben éltek, de e szerint az új kutatás szerint a magasabb földrajzi szélességeken az év egyes szakaszaiban fagyos, sőt, akár kifejezetten jeges időjárás uralkodhatott – szögezi le Stephen Brusatte, az Edinburgh-i Egyetem őslénytan és evolúcióbiológia professzora. – Így aztán a sarkokhoz közel élő dinoszauruszoknak történetesen már volt télikabátjuk, miközben pucér triászkori versenytársaik közül sokan kipusztultak."

Randall Irmis, a utah-i Természettudományi Múzeum őslénytani kurátora egyetértőleg hozzáfűzi: „Ez az első adatunk a magas szélességi fokok ősi állapotairól, a triász utolsó 10 millió évéről és az akkori ténylegesen jeges körülményekről. Az emberek erre az egész időszakra úgy gondolnak, mintha az egész földgolyó egységesen forró és párás lett volna, pedig ez egész egyszerűen nem stimmel."