Шинэ судалгаагаар эртний эрэг орчмын амьтдын шүднээс далайн гаралтай хүнсний ул мөр илэрсэн нь хуурай газрын болон усны экосистем хоорондоо нягт холбоотой байсныг харуулж байна.
Арканзасын их сургуулийн геологич Клэйтон Форстер тэргүүтэй судлаачид Frontiers in Ecology and Evolution сэтгүүлд нийтлүүлсэн судалгаандаа Хойд Америкийн эртний эрэг орчмын амьтдын шүдний пааланд хадгалагдсан нүүрстөрөгчийн изотопын найрлагыг шинжилжээ. Одоогоос 113-96 сая жилийн өмнөх цэрдийн галавын үед хамаарах үлэг гүрвэл, матрын төрлийн амьтад, яст мэлхий болон загасны шүднээс илэрсэн δ13C буюу нүүрстөрөгчийн изотопын харьцаа нь зөвхөн хуурай газрын ургамлаар хооллодог амьтдынхаас өндөр гарсан байна. Энэхүү химийн дохио нь тухайн амьтад далайн гаралтай органик бодис, тухайлбал далайн замаг хэрэглэж байсныг илтгэх хамгийн магадлалтай тайлбар гэж судлаачид үзэж байна.
Судалгаанд хамрагдсан амьтад тухайн үед Хойд Америкийг хувааж байсан Баруун дотоодын далай (Western Interior Seaway) болон Мексикийн буланг хүрээлэн амьдарч байжээ. Эрэг орчмын амьтдын шүднээс ижил төстэй өндөр үзүүлэлт илэрсэн нь далайн нөөц хүнсний гинжин хэлхээгээр дамжин хуурай газрын амьтдад хүрдэг байсныг нотолж байна. Энэхүү үзэгдлийг “далайн нөхөн сэлбэлт” гэж нэрлэдэг бөгөөд далайн шуурганы дараа эрэг дээр их хэмжээний замаг хуримтлагддаг нь хуурай газрын өвсөн тэжээлтнүүдэд нэмэлт тэжээл болдог байсан байх магадлалтай.
Гэсэн хэдий ч бүх үлэг гүрвэл энэ хэв шинжийг харуулсангүй. Тухайлбал, Tenontosaurus tilletti хэмээх том биет өвсөн тэжээлтэн үлэг гүрвэлийн шүдний химийн найрлага нь зөвхөн хуурай газрын ургамлаар хооллодог амьтдынхтай ижил байсан нь судалгааны үр дүн геологийн үйл явцаас бус, харин хооллолтын зуршилтай холбоотой болохыг бататгаж байна.
Судлаачид одоогоор туйлын болон экваторын бүс нутгийн олдворуудыг судалж амжаагүй байгаа тул энэхүү далайн болон хуурай газрын хооллолтын харилцан үйлчлэл илүү өргөн хүрээнд үргэлжилсэн эсэхийг тогтооход нэмэлт судалгаа шаардлагатай гэж үзэж байна. Энэхүү нээлт нь эртний экосистемүүд олон зуун сая жилийн турш далай тэнгис болон хуурай газрын хооронд хэрхэн нягт уялдаатай байсныг гэрчилж байгаа юм.
Дэлгэрэнгүйг эх сурвалжаас харах
↓Эх сурвалжийг нээх ↓
Chemical traces locked in Cretaceous fossil teeth point to a surprising item on the dinosaur menu: seaweed. Researchers studying coastal animals from ancient North America say marine food reached creatures from fish to giant herbivores. The finding is described as the first evidence of its kind in prehistoric ecosystems.
After a storm, beaches often end up littered with material washed in from the sea, and land animals will take advantage of the windfall, especially when drought or other conditions leave food on land scarce. The same exchange between ocean and shore may have been feeding dinosaurs and other coastal animals more than 100 million years ago.
Scientists call this transfer of ocean-derived food into land ecosystems marine subsidization. A new study in Frontiers in Ecology and Evolution examined chemical signatures preserved in fossils from ancient North American coastlines. It found that marine resources moved through Cretaceous food webs that included dinosaurs, crocodiles, turtles, and fish.
A Clue Hidden in the Teeth
Plants contain different proportions of two carbon isotopes, the lighter carbon 12 and the heavier carbon 13. Scientists express that ratio as δ13C, and since the signal passes from food into the bodies of the animals that eat it, fossil teeth can keep a record of diet. In living animals, the value in tooth enamel typically rises about 11 to 13 parts per thousand above the value in their food.
Dinosaur teeth, however, consistently show a larger shift. Their values are also higher than expected for animals that ate only land plants, which generally have lower values than most marine plants. Eating marine material, directly or through prey that had already consumed it, could explain the gap.
According to first author Dr. Clayton Forster, a geologist at the University of Arkansas, marine resources are passed along the food chain and he added that:
“ Incorporated in the minerals of bones and teeth of dinosaurs, crocodiles, turtles, and fish.”
Coastal Fossils Point to a Different Past
To test the idea, the team turned to sites that once bordered the Western Interior Seaway, the vast inland sea that divided North America into two landmasses around 100 million years ago. Other fossils came from the ancient Gulf of Mexico coastline and from landlocked environments.
Two intervals of the Cretaceous were covered: the early Albian, roughly 113 million to 107 million years ago, and the early Cenomanian, about 100 million to 96 million years ago. The researchers collected powder from the fossils, measured its isotopic composition, and worked out the latitudes where the organisms had lived.
As explained in the study, coastal fossils consistently held higher δ13C values than those from the landlocked formation, and the coastal values stayed similar across latitudes and across both time periods. Forster explained that:
“Coastal-dwelling organisms must have eaten some kind of organic matter from the ocean, or prey that had done so. This pattern is shared from fish to megaherbivores and indicates that the extra carbon source must have been low in the food-chain to affect both aquatic and terrestrial animals.”
Why Seaweed Fits, And What’s Still Missing
Such a source would have to reach the base of both aquatic and terrestrial food webs, occur along coasts rather than inland, and stay available for millions of years.
“Few organisms meet these criteria besides marine macroalgae or macrophytes – seaweeds,” Forster said. Given how often large coastal herbivores today supplement their diets with seaweed, he added, “it’s likely that most of the sampled herbivorous dinosaurs were no different.”
Not every dinosaur fit the pattern. Tenontosaurus tilletti, a large herbivore found at many Cretaceous locations, had a δ13C value similar to living animals that eat land plants. That contrast makes it less likely that geological processes altered all the fossils in the same way after death, and it supports the reading that the higher values reflect diet.
There are gaps, too. The available dinosaur fossils did not include polar or equatorial latitudes from either interval, so fossils from other places and periods will be needed to learn whether the exchange extended further, including into the Jurassic or the early Cenozoic. For Forster, the broader point is the link between the two realms.
“They are deeply intertwined and have been for hundreds of millions of years,” he said.
Enjoyed this article? Subscribe to our free newsletter for engaging stories, exclusive content, and the latest news.
