Hur massutrotning driver dinosaurs utveckling

Anonim

För 20 privilegierade viktorianer höll Benjamin Waterhouse Hawkins ett överflödigt nyårsmiddagsfest i 1853 inuti en modell av en dinosaur som skapades för den stora utställningen som hölls två år tidigare. Hawkins modeller, som fortfarande står i Crystal Palace Park i London, var de första dynamiska rekonstruktionerna av dinosaurier. De grep den offentliga fantasin, och dinosaurerna har aldrig lämnat den sedan.

Ännu idag är dinosaurier stereotypa symboler för misslyckande, för att, förutom fåglar, har ingen av deras släkt överlevt. En massiv meteoritstrejk orsakade deras massdöd för omkring 65 miljoner år sedan. Men denna händelse snedvrider vår uppfattning om dinosauriernas historia negativt. Faktum är att dinosaurier var mycket framgångsrika, långt ifrån misslyckanden.

Dinosaurier regerade som dominerande stora ryggradsdjur på land i 135 miljoner år, dubbelt så lång tid för däggdjursdominans som följde dinosaurernas utrotning. Under denna tid diversifierades dinosaurier till mer än 1000 ekologiskt och morfologiskt olika arter. De bodde på alla kontinenter, inklusive Antarktis, och varierade i storlek från duvor med stor vikt som väger mindre än 1 kg upp till 70 ton växtätande jättar som var de största djuren som någonsin skulle gå på land. Medan mest uppmärksamhet har varit på deras utrotning, är en mer intressant fråga: hur och varför blev dinosaurierna så framgångsrika?

Vårt forskargrupp vid University of Birmingham och Lapworth-museet hoppas att unravel historien om dinosauriska ursprung i Triassic perioden. Nu är det en spännande tid att utforska dinosaurier. Under de senaste två decennierna har upptäckten av nya dinosaurfossiler och arter ökat snabbt - en ny dinosaurisk art heter nu varje 1, 5 vecka. Vårt forskargrupp ensam har beskrivit 11 nya arter sedan 2005.

De första dinosaurerna dyker upp i den fossila skivan för 240 miljoner år sedan, i Middle Triassic. Vuxna bevis tyder på att dinosaurens ursprung kan ha varit en del av den långsiktiga återhämtningen av ekosystem från massutrotningen av Permo-Triassic (PT). PT-utrotningen var den mest allvarliga i jordens historia och drivs antagligen av intensiva vulkanutbrott och därtill hörande snabba klimatförändringar. Denna utrotning avgick många av de tidigare reptil- och amfibianerna, och kan ha skapat miljöutrymme för dinosaurier och andra nya grupper att utvecklas.

För de första 40 miljoner åren av deras utveckling förblev dinosaurer minoriteten i en värld som styrdes av andra reptilgrupper - de med dunkla namn som terapsider, aetosaurier och rauisuchians. Vår forskning är inriktad på att förstå denna "långa säkring" i dinosaurutveckling. Genom att kombinera evolutionära träd med data som kroppstorlek kan vi kvantitativt och explicit testa hypoteser om tidpunkten, hastigheten och processerna i dinosaurestrålningen.

Vid slutet av Triassic, 200 miljoner år sedan, dödades många av de andra reptilgrupperna i Triassic-Jurassic massutrotning, som åter kopplades till massiv vulkanaktivitet och klimatförändringar. Dinosaurier överlevde, och ökade snabbt i mångfald och genomgick dramatiska storleksökningar som markerade början på dinosaurs ålder.

Varför dinosaurier överlevde denna utrotning, men andra grupper av reptiler inte, är fortfarande dåligt förstådd. Men som paleontologer förstår mer om dinosaurbiologi, börjar vi känna igen att unika egenskaper som snabba tillväxthastigheter eller mycket effektiva fågelliknande lungor kan ha hjälpt dinosaurier att blomstra medan andra dog ut.

Historien om dinosaurutveckling tycks därför ha drivits av tre enorma utrotningar orsakade av snabb, traumatisk och massiv miljöförändring. Den första, i slutet av Permian, skapade miljöutrymme för dinosaurier att utvecklas. Den andra, i slutet av triasset, tillät dinosaurier att stiga till dominans och utveckla till synes otänkbara kroppsstorlekar. Och den tredje, i slutet av Kretaceousen, förde dinosaurerna deras döm.

När vi leder till en annan massutrotning, ger den här tiden som drivs av människor, den fossila skivan, inklusive dinosaurs, en unik inblick i rollen som massutrotning i formandet och förändringen av evolutionär historia.