Już wiemy, jak ewoluowały dinozaury
Ponad 500 skamieniałych odchodów przeanalizowali naukowcy z Polski i Szwecji, aby odtworzyć sieci pokarmowe sprzed 200 mln lat. Ich badania dostarczyły nowych informacji o tym, jak ewoluowały dinozaury i jak osiągnęły dominacje na lądzie.
Pradinozaur z Krasiejowa
.Badacze wykazali, że zmiana różnorodności skamieniałych treści pokarmowych, takich jak pozostałości ryb, owadów czy roślin, odzwierciedlała to, jak rozwijały się dinozaury i przekształcał się ich ekosystem.
Co więcej, właśnie zmiany klimatyczne i przekształcenia roślinności w późnym triasie i wczesnej jurze stworzyły warunki sprzyjające stopniowemu zajmowaniu nisz ekologicznych przez dinozaury, dzięki czemu rozpoczęły one swą ewolucję jako małe, wszystkożerne organizmy, a skończyły na gigantycznych roślinożercach i mięsożercach.
Kluczem do uzyskania takich odpowiedzi były koprolity, czyli skamieniałe ekskrementy. Badacze z Polski i Szwecji przeanalizowali ponad 500 bromalitów (koprolitów, kololitów i regurgitalitów) oraz innych skamieniałości z bezpośrednimi dowodami żerowania (np. kości ze śladami ugryzień). Materiał ma ponad 200 mln lat i pochodził z tzw. Basenu Polskiego, obejmującego tereny Śląska i Gór Świętokrzyskich.
„Flagową misją naszych badań i publikacji jest pokazanie, że warto spojrzeć na prehistoryczne zwierzęta z punktu widzenia ekologa; rozpoznać szlaki troficznych interakcji między organizmami w całym ekosystemie. Tego w zasadzie nikt wcześniej nie zrobił, ponieważ właściwie wszystkie dotychczasowe publikacje dotyczące ewolucji dinozaurów są oparte na kościach (i jeszcze tropach), które są przecież oznaką śmierci, a nie życia” – powiedział w rozmowie z Nauką w Polsce inicjator badań oraz autor prowadzący dr Grzegorz Niedźwiedzki.
Aby podkreślić nietuzinkowość tej publikacji, dr Grzegorz Niedźwiedzki przybliża tło historyczne jej powstania.
„W zasadzie publikacja swój początek ma z 25-30 lat temu, gdy jeszcze jako student po raz pierwszy znalazłem koprolity. Wtedy były one uważane za taką ciekawostkę przyrodniczą – wszyscy szukaliśmy przecież kości, zębów, pazurów. Ja jednak zainteresowałem się tym niszowym tematem i w czasie różnych wykopalisk, w których brałem udział, gromadziłem te skamieniałe odchody. Miałem przeczucie, że kiedyś coś z nimi zrobię” – opowiadał paleobiolog z Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja) i Polskiego Instytutu Geologicznego – PIB.
Po kilkunastu latach, gdy Grzegorz Niedźwiedzki pracował już na Uniwersytecie w Uppsali, jeden z jego doktorantów postanowił bliżej przyjrzeć się kilku okazom koprolitów z jego kolekcji. „Wspólnie wpadliśmy na pomysł, aby nie badać ich znanymi metodami, jak rozpuszczanie w kwasie czy analizowanie kawałków pod mikroskopem, które niszczyły materiał, ale by je prześwietlić w wysoce zaawansowanej technologii, dostępnej w European Synchrotron Radiation Facility w Grenoble we Francji. Do dziś dobrze pamiętam swoją pierwszą wizytę w tej instytucji, kiedy podróżowałem z walizką pełną skamieniałych odchodów dinozaurów” – powiedział.
Pierwsze eksperymenty wyszły bardzo dobrze. „Gdy uzyskaliśmy pierwsze obrazy z wnętrza tych koprolitów okazało się, że jest tam prawdziwe paleontologiczne eldorado! Zobaczyliśmy mnóstwo bardzo dobrze zachowanych elementów. Kolejne pięć lat spędziliśmy na pracy z tym materiałem” – dopowiedział.
Badaczy nie interesowały koprolity same w sobie, ale struktury troficzne (sieci pokarmowe) i interakcje między organizmami, które można zrekonstruować na podstawie tych skamieniałych odchodów, w połączeniu z dostępną wiedzą na temat różnych grup (taksonów) dinozaurów i innych gadów.
Z tych analiz można się m.in. dowiedzieć, że bromality, czyli kopalne produkty trawienne, zwiększają swój rozmiar i różnorodność w całym analizowanym przedziale, co wskazuje na powiązanie pojawienia się coraz to większych grup dinozaurów z nowymi adaptacjami do żerowania.
Analizowanym przedstawicielem pierwszej badanej fazy – 230 mln lat temu – był odnaleziony w Krasiejowie pradinozaur – silezaur. „Miał około 2 metry. Był takim ekologicznym spryciarzem, który był gotowy zjeść i rośliny, i owady, np. chrząszcze, ale też ryby. Był wszystkożercą, który musiał sobie jakoś radzić” – tłumaczył naukowiec.
Idąc krok dalej, wyłania się świat dinozaurów drapieżnych, raczej średnich rozmiarów. „Tutaj zaskoczyło nas, że w ich odchodach znaleźliśmy ryby, które stanowiły nie wyjątek, a większość pożywienia” – opowiadał.
Dane z Polski pokazują, jak żyły dinozaury
.Następny skok w przód o kilka milionów lat, gdy dinozaury drapieżne stają się coraz większe m.in. eliminując duże formy drapieżnych archaicznych gadów. Pojawiają się też formy roślinożerne. „W tej fazie najciekawsze były dla mnie wyniki analiz odchodów lisowicii – wielkiego gada ssakokształtnego znalezionego na Śląsku, w Lisowicach właśnie. Okazało się, że jadł on sucholubne rośliny nagonasienne, do których dzisiaj zalicza się m.in. iglaki” – powiedział badacz.
Znów kilka milionów lat w przód, na koniec triasu, gdy na terenach Polski doszło do ocieplenia i zwiększenia wilgotności powietrza. Zmienia się szata roślinna, a tereny porastają paprocie i inne tropikalne rośliny. „Wtedy też zaczęły się pojawiać duże roślinożerne zauropodomorfy (praprzodkowie zauropodów, czyli potężnych roślinożerców z długimi szyjami). Ich menu jest zdecydowanie bogatsze niż dotychczas; w odchodach znaleźliśmy m.in. paprocie” – podał.
Wraz z rozwojem dużych roślinożerców pojawiają się też duże drapieżniki. „Przeszliśmy do ostatniej fazy – to taki park jurajski, znany np. z filmów Stevena Spielberga. Z tego czasu badaliśmy skamieniałe odchody długie nawet na 30 cm! Co ciekawe, w odchodach tych wielkich na 7-8 m drapieżników znaleźliśmy łuski małych ryb, kości krokodylomorfów, mniejszych gadów. Wynika z tego, że one jadły, co napotkały, a niekoniecznie urządzały spektakularne polowania, jak to jest przedstawiane w książkach czy filmach” – opowiadał dalej.
Jak wskazał badacz, dane z Polski mogą wyjaśniać globalne wzorce, rzucając nowe światło na procesy, które doprowadziły do powstania złożonych ekosystemów zdominowanych przez dinozaury oraz otwierając nowe perspektywy w badaniach nad ich ewolucją i adaptacją do zmieniających się warunków środowiskowych.(PAP)
Przyroda może być naszym nauczycielem
.Jednym z najważniejszych fundamentów życia społecznego jest ofiarność, czyli gotowość do wyświadczania innym przysług mimo związanego z tym ryzyka, czasem nawet za cenę życia. Altruizm to działania, które przynoszą korzyści innym osobnikom, ale dla altruisty wiążą się z ponoszeniem strat lub przynajmniej ze znacznym tego ryzykiem. Istnieje nawet zjawisko altruistycznego samobójstwa. U niektórych gatunków mszyc osobniki specjalizujące się w obronie kolonii, tak zwani żołnierze, poświęcają życie, by bronić swoje towarzyszki przed wrogami naturalnymi. Gdy napastnik (zwykle gąsienica) uszkodzi zamieszkiwaną przez mszyce galasówkę, żołnierze naprawiają to uszkodzenie za pomocą szybko koagulującej cieczy wyrzucanej z własnego ciała. Żołnierz miesza tę ciecz odnóżami, by przyspieszyć jej koagulację, a potem ginie powolną śmiercią spowodowaną przez nagłą utratę płynów. Żołnierze golców piaskowych, niewielkich afrykańskich ssaków prowadzących podziemny tryb życia, również często poświęcają życie dla swojej kolonii, ponosząc śmierć podczas obrony swoich pobratymców przed wężami.
„Ważną podkategorią ryzykownych zachowań altruistycznych są tak zwane zachowania ratunkowe, czyli przychodzenie z pomocą konkretnym osobnikom, które znalazły się w niebezpieczeństwie. W r. 2002 polscy badacze Wojciech Czechowski, Ewa J. Godzińska i Marek Kozłowski zainicjowali współczesne badania takich zachowań, opisując, jak robotnice trzech gatunków mrówek ratują towarzyszki atakowane przez drapieżne larwy mrówkolwa. Szerokie spektrum zachowań ratunkowych zostało też opisane u wielu innych gatunków mrówek i u licznych kręgowców, takich jak różne gryzonie i naczelne, słonie, mangusty, psy, dziki, walenie i niektóre ptaki. W badaniach tych obserwowano i analizowano nie tylko przychodzenie z pomocą osobnikom zaatakowanym przez drapieżnika, lecz również pomoc w uwalnianiu się z różnych naturalnych i sztucznych pułapek” – opisuje profesor Ewa J. GODZIŃSKA, specjalistka w zakresie etologii oraz socjobiologii z Pracowni Etologii Instytutu Biologii Doświadczalnej.
W jej ocenie ofiarność i gotowość do angażowania się w ryzykowne akcje na rzecz innych osobników nie jest naiwnością, lecz ważnym przystosowaniem. Jest tak dlatego, że dla każdego osobnika ważniejsze od indywidualnego przeżycia jest tzw. dostosowanie łączne, czyli łączna zdolność do przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom, niezależnie od tego, czy są one ulokowane w jego własnym ciele, czy też w ciałach innych osobników. Jedną z najważniejszych form altruizmu jest więc nepotyzm, czyli działania przynoszące korzyść krewnym altruisty. Drugim ważnym czynnikiem decydującym o opłacalności zachowań altruistycznych jest gotowość ich beneficjentów do odwzajemniania uzyskanych przysług.
PAP/WszystkocoNajważniejsze/MB