Naujosios Meksikos fosilijų įrašas komplikuoja paskutinį dinozaurų istorijos skyrių

Pietinis liudininkas pačioje pabaigoje

Pasakojimas apie paskutinius dinozaurus dažniausiai remiasi šiaurinėmis Didžiosiomis lygumomis: Montana, Dakotomis, Hell Creek pasauliu. Šis iškastinių liekanų archyvas toks geras, kad tapo pažįstamas, o pažįstamumas lengvai apsimeta išsamumu. Fosilijos pasiskirsčiusios netolygiai, nes istorija nebuvo tokia maloni, kad pati save mums tvarkingai suarchyvuotų.

Naujas žurnale Science paskelbtas tyrimas prideda pietinį liudininką. Autoriai nagrinėjo Naashoibito narį San Chuano baseine, Naujojoje Meksikoje – fosilijų turintį uolienų sluoksnį, dėl kurio amžiaus ginčijamasi jau kelis dešimtmečius. Jei šios fosilijos būtų gerokai senesnės, jos mažai ką pasakytų apie paskutinius šimtus tūkstančių metų iki asteroido smūgio. Jei jos būtų iš paties vėlyviausio kreidos laikotarpio, jų reikšmė būtų visai kita.

Tyrimo atsakymas – antrasis variantas. Pasitelkusi naują geochronologiją ir magnetostratigrafiją, komanda teigia, kad pagrindiniai dinozaurų fosilijų turintys Naashoibito sluoksniai susidarė likus maždaug 340 000 metų iki kreidos ir paleogeno ribos. Taigi Naujosios Meksikos dinozaurai gyveno pakankamai arti eros pabaigos, kad būtų svarbūs senam klausimui: ar dinozaurai jau ilgai nyko, ar daugelyje ekosistemų regioninė įvairovė išliko iki pat smūgio?

Atsargus atsakymas nėra „visiems dinozaurams sekėsi puikiai, o tada – bum“. Skamba patraukliai, bet mokslui tai per grubu. Tikslesnė ir naudingesnė išvada siauresnė: vakarų Šiaurės Amerikoje gerai datuotas pietinis fosilijų archyvas rodo, kad vėlyvosios dinozaurų faunos tebebuvo regioniškai skirtingos, o ne sudarė vieną visur vienodai nykstančią ir rūšių skurdžią bendriją.

To pakanka. Rezultatui nereikia garsesnės skrybėlės.

Ką padarė autoriai

Komanda sujungė dvi viena kitą papildančias darbo kryptis. Pirmiausia jie tiksliau nustatė Naashoibito nario amžių. Šis sluoksnių vienetas yra virš senesnių kampanio uolienų ir po ankstyvojo paleoceno sluoksniais, tačiau dėl jo tikslaus amžiaus ilgai ginčytasi: kai kuriuose ankstesniuose darbuose jis datuotas maždaug 70–69 mln. metų, kituose priskirtas pačiai kreidos pabaigai, o kai kurie aiškinimai dalį įrašo net nukėlė į paleoceną. Autoriai išmatavo stratigrafinius pjūvius, ėmė mėginius dinozaurų radimvietėse, ⁴⁰Ar/³⁹Ar metodu datavo detritinio sanidino grūdelius ir susiejo pjūvį su žinomais magnetinio poliškumo intervalais.

Antra, jie nagrinėjo, kaip ši fauna atrodo platesniame kontekste. Tyrėjai surinko sausumos ir gėlavandenių stuburinių radinių duomenis iš vakarų Šiaurės Amerikos kampanio, maastrichto ir ankstyvojo paleoceno laikotarpių ir ekologiniais bei biogeografiniais metodais tikrino, ar faunos buvo regioniškai skirtingos, ar visur panašios. Svarbi sąvoka čia – provincialumas: ar skirtinguose regionuose gyveno savitos bendrijos, o ne tie patys gyvūnai visoje teritorijoje.

Tai svarbu todėl, kad viena vėlyvosios dinozaurų istorijos versija teigia, jog maastrichto metu vakarų Šiaurės Amerika tapo vienodesnė: regioninių skirtumų mažėjo, o fauna darėsi labiau kosmopolitinė. Vienodą ir mažesnės įvairovės sistemą lengviau įsivaizduoti kaip pažeidžiamą dar iki asteroido smūgio. Regioniškai suskaidyta sistema pasakoja kitokią istoriją.

Ką jie nustatė

Esminis atramos taškas yra datavimas. Du dinozaurų fosilijų turintys Naashoibito mėginiai pateikia vėlyvojo maastrichto amžiaus ribas. Smiltainio mėginio H08-Sand-08 didžiausias galimas nusėdimo amžius – 66,87 ± 0,04 mln. metų. Mėginys iš „34-Bone Site“ radimvietės, kurioje rastas dalinis lambeozaurinio hadrozauro skeletas, davė 66,38 ± 0,08 mln. metų didžiausią galimą nusėdimo amžių. Kartu su magnetinio poliškumo duomenimis tai leidžia autoriams pagrindinius Naashoibito dinozaurų sluoksnius datuoti maždaug 340 000 metų iki K–Pg ribos.

Tai reiškia, kad San Chuano baseino fosilijų įrašas iš esmės yra vienalaikis su geriau žinomomis Hell Creek faunomis šiaurėje. Jis taip pat atskiria Naashoibito dinozaurus nuo ankstyviausio paleoceno Nacimiento faunos maždaug 700 000 metų. Tai svarbu, nes ne paukštinius dinozaurus netyčia perkelti į kitą išnykimo ribos pusę būtų ne tik netvarkinga, bet ir klaidinga.

Ekologinis rezultatas sudaro kitą išvados pusę. Naujausiais jų analizuotais kreidos intervalais autoriai vakarų Šiaurės Amerikoje rado dviejų bioprovincijų požymių. Atskirai analizuojant dinozaurus, jie į dvi bioprovincijas pasiskirstė visuose tyrime nagrinėtuose vėlyviausios kreidos laiko intervaluose. Taigi regioniniai skirtumai prieš asteroido smūgį, autorių vertinimu, neišnyko ir nesusiliejo į vieną vienodą fauną.

Šio skirstymo nepaaiškina vien geografinė šiaurės–pietų linija. Analizė rodo, kad kreidos laikotarpiu pagrindinis bioprovincijas formavęs veiksnys galėjo būti temperatūra, o geografija atliko antrinį vaidmenį. Šiltesniuose pietuose galėjo būti palankesnės sąlygos kai kurioms grupėms, pavyzdžiui, zauropodams, o vėsesnėje šiaurėje – kitoms, pavyzdžiui, hadrozaurinams. Mintis nėra ta, kad kiekviena provincija buvo „sveikesnė“ už kitą. Esmė – pačioje kreidos pabaigoje žemėlapis vis dar turėjo aiškią struktūrą.

Ko tai neįrodo

• Tai neįrodo, kad visur Žemėje dinozaurai klestėjo iki pat asteroido smūgio. Patys autoriai pabrėžia, kad vaizdas tebėra daugiausia Šiaurės Amerikos.
• Tai nepanaikina įrodymų apie kai kurių grupių ar regionų nuosmukį ar tokią išvadą palaikančias analizes. Tyrimas prieštarauja pernelyg išlygintai viso žemyno istorijai, bet ne kiekvienai galimai streso prieš išnykimą versijai.
• Tai nerodo, kad asteroidas buvo nesvarbus. Smūgis tebėra pagrindinis įvykis ties riba; šis darbas klausia, kokias ekosistemas jis užklupo.
• Naujoji Meksika nėra tobulas visos planetos langas. Ji prideda pietinį duomenų tašką prie fosilijų įrašo, kuriame iki šiol dominavo šiaurinės radimvietės.
• Posakis „klestėjo iki pat smūgio“ dėl šio darbo netampa saugia antrašte. Tai plačiausia galima interpretacija, o ne tiksliausias rezultato apibūdinimas.

Kiek tvirti yra įrodymai?

Naashoibito dinozaurų sluoksnių amžiui pagrindiniame straipsnyje pateikti duomenys pakankamai tvirti, kad būtų reikšmingi. Autoriai derina detritinio sanidino radioizotopines datas su magnetostratigrafija, o svarbiausi rezultatai nuosekliai rodo vėlyviausią kreidą. Darbe taip pat tiesiogiai sprendžiamas senas ginčas – ar šios fosilijos gerokai senesnės, priklauso pačiai kreidos pabaigai, ar net paleocenui.

Lieka techninė išlyga. Išsami geochronologija, magnetinio įrašo interpretacija ir duomenų lentelės pateiktos Science papildomoje medžiagoje. Pagrindiniame straipsnyje yra svarbiausios išvados ir skaičiai, tačiau prieš galutinę publikaciją metodines detales verta dar kartą sutikrinti su priedais.

Platesnei ekologinei išvadai įrodymai įdomūs ir naudingi, bet labiau priklauso nuo modelio. Bioprovincijoms nustatyti autoriai naudoja radinių duomenų rinkinius, grupavimo metodus ir pakartotinį imčių sudarymą. Tai tinkami įrankiai tokiam klausimui, tačiau rezultatas priklauso ir nuo fosilijų atrankos, taksonominio priskyrimo, laiko intervalų suskirstymo bei to, kaip traktuojami neradimai. Fosilijų įrašas – duomenys su iškritusiais dantimis.

Todėl saugiausia išvadą padalyti į tris dalis: Naujoji Meksika iš tiesų pateikia svarbų pietinį vėlyvosios kreidos įrašą; autorių analizės gana gerai palaiko mintį, kad vakarų Šiaurės Amerikoje regioninė faunų struktūra išliko iki pat pabaigos; tačiau iš to nereikėtų šokti prie išvados apie viso pasaulio dinozaurų būklę.

Kodėl tai svarbu

Senas ginčas dėl dinozaurų nuosmukio yra ne vien apie dinozaurus. Jis taip pat apie tai, kiek svorio gali atlaikyti vienas fosilijų archyvas.

Jei geriausias kreidos pabaigos įrašas yra šiaurinėse Didžiosiose lygumose, kyla pagunda jį laikyti viso žemyno atstovu, o paskui ir žemyną – viso pasaulio atstovu. Tai patogu. Taip pat būtent taip regioninis dėsningumas be bilieto liftu pakyla iki pasaulinės istorijos.

Naujosios Meksikos rezultatas pasakojimą daro ne tokį glotnų. Jis sako: pažiūrėkite į pietus. Čia yra dinozaurų sluoksnių visai arti ribos. Čia faunos nėra tiesiog šiaurinių bendrijų kopijos. Čia matome, kad net labai vėlyvu laikotarpiu temperatūra ir regioninė ekologija vis dar buvo svarbios.

Dėl to asteroidas netampa mažiau katastrofiškas. Jei ką, katastrofa atrodo dar ryškesnė. Smūgis neatėjo į vienos supaprastintos ekosistemos pabaigą. Jis užklupo regioninių pasaulių rinkinį, kurių kiekvienas dar turėjo savą tvarką.

Dar viena, tylesnė šio darbo pamoka: geras datavimas keičia pasakojimą. Fosilijų rinkinys be patikimo amžiaus gali tapti gandais su kaulais. Padėkite jį į teisingą geologinio laikrodžio vietą – ir tie patys kaulai tampa įrodymais.

Trumpa santrauka

Science tyrime iš naujo nagrinėjamas Naashoibito narys Naujojoje Meksikoje – dinozaurų fosilijų turintis sluoksnių vienetas, dėl kurio amžiaus ilgai ginčytasi. Detritinio sanidino ⁴⁰Ar/³⁹Ar datavimą derindami su magnetostratigrafija, autoriai pagrindinius dinozaurų sluoksnius apriboja maždaug 340 000 metų intervalu iki kreidos–paleogeno ribos. Tai daro juos vienais paskutinių žinomų ne paukštinių dinozaurų Šiaurės Amerikoje ir iš esmės vienalaikius su Hell Creek faunomis šiaurėje. Toliau, analizuodami vakarų Šiaurės Amerikos stuburinių radinių ekologiją ir biogeografiją, autoriai teigia, kad vėlyvosios kreidos faunos išlaikė regioninę struktūrą: dinozaurai skyrėsi į dvi bioprovincijas, o temperatūra, panašu, buvo vienas pagrindinių šių skirtumų veiksnių. Tai prieštarauja minčiai apie vieną mažos įvairovės dinozaurų fauną, kuri visame žemyne vienodai nyko iki asteroido smūgio. Tyrimas neįrodo, kad visame pasaulyje dinozaurų būklė buvo gera, neišsprendžia visų nuosmukio diskusijų ir nerodo, kad visi dinozaurai klestėjo iki paskutinės akimirkos. Jis rodo ką kita: tiksliau datuotas pietinis archyvas daro paskutinį Šiaurės Amerikos dinozaurų skyrių regioniškesnį, struktūruotesnį ir ne tokį glotnų.

Be pagražinimų

Ką rodo tyrimas: Naashoibito dinozaurų sluoksniai Naujojoje Meksikoje priklauso pačiai kreidos pabaigai ir tikriausiai susidarė likus maždaug 340 000 metų iki K–Pg ribos; vakarų Šiaurės Amerikos stuburinių fosilijų įrašas taip pat palaiko išlikusių regioninių bioprovincijų vaizdą.

Kas tikėtina, bet neįrodyta: kad daugelis dinozaurų ekosistemų tebebuvo gana atsparios prieš pat asteroido smūgį; kad temperatūra padėjo palaikyti skirtingas šiaurines ir pietines faunas; kad senesnis paprasto, visą žemyną apimančio nuosmukio vaizdas yra pernelyg išlygintas.

Ko tyrimas nerodo: kad dinozaurai visur klestėjo; kad jokios grupės ar regionai nepatyrė nuosmukio; kad asteroidas nebuvo pagrindinis išnykimo veiksnys; kad vien Naujoji Meksika perrašo pasaulinę kreidos pabaigos istoriją.

Pagrindiniai ribotumai: regioninis fosilijų archyvas; nuo modelio priklausanti bioprovincijų analizė; fosilijų atrankos šališkumas; išsamias geochronologijos ir radinių analizės procedūras dar verta galutinai sutikrinti su Science papildoma medžiaga.

Kiek pasitikėti turėtų bendrasis skaitytojas? Labai tvirtai – kad Naujoji Meksika dabar suteikia svarbų pietinį vėlyvosios kreidos dinozaurų įrašą. Gana tvirtai – kad vakarų Šiaurės Amerikoje regioninė faunų struktūra išliko iki pat pabaigos. Menkai – teiginiu, kad „dinozaurams visur viskas buvo gerai iki asteroido“. Tikrasis rezultatas įdomesnis: paskutinis skyrius nebuvo viena plokščia, visam žemynui vienoda istorija.