Dinoszauruszok: még ma is köztünk élnének, ha nem jön a hatalmas aszteroida

A Current Biology szakfolyóiratban április hatodikán publikált friss tanulmány megdöbbentően érdekes következtetésre jutott. A dinoszauruszok csoportja egyáltalán nem volt hanyatló szakaszában – ahogyan ezt mindeddig számos paleontológus vélte –, amikor 65,5 millió éve, a kréta időszak végén a mai Mexikói-öböl térségében egy óriási, 12-15 kilométer átmérőjű aszteroida becsapódása globális kataklizmát okozott. Az a téves megközelítés, miszerint a dinoszauruszok a kréta-tercier határán történt aszteroidabecsapódás előtt is már a végüket járták és csak alig néhány jelentősen megritkult csoportjuk maradt fenn, a kréta legfelső emeletének rossz fosszilizációs viszonyaira, illetve a fel nem tárt határréteg elégtelen vizsgálatára, nem pedig a dinoszaurusz populáció megritkulására vezethető vissza – vélik az új tanulmány szerzői.

A dinoszauruszok uralták a Földet csaknem 170 millió éven át Fotó: Raul Lunia

A dinoszauruszok 65,5 millió éve történt hirtelen eltűnésének kérdése hosszú évtizedek óta foglalkoztatja a tudósokat, és az állatcsoport rendkívüli népszerűsége miatt magát a közvéleményt is. Egészen az 1980-as évekig az volt az általánosan elfogadott szaktudományi nézet, hogy a dinoszauruszok hanyatlása a kréta időszak végére már annyira előrehaladottá vált, hogy a Földet közel 170 millió évig uraló állatcsoport evolúciós szerepét betöltve, más korábbi taxonokhoz hasonlóan természetes módon halt ki.

A dinoszauruszok kihalásának kérdése komoly  viták tárgya volt az elmúlt három évtizedben (Fotó: CHUANG ZHAO)

Dinoszauruszok tündöklése és bukása

1980-ban Walter Alvarez amerikai geológus az olaszországi Gubio környékén a földtörténeti középidő, a mezozoikum utolsó kora, a kréta időszak, illetve a geológiai újidő, a kainozoikum legelső időszaka, a paleocén határrétegeit kutatta. Alvarez és kollégái a két határréteg között egy vékony sötétszürke agyagos rétegre figyeltek fel, amiből mintát vettek. A mintát Walter Alvarez az édesapjának, a Nobel-díjas magfizikusnak, Louis Alvareznek küldte el laboratóriumi elemzésre. 

A laborvizsgálat döbbenetes eredményt hozott; 

a vékony rétegben ugyanis extrém irídium-anomáliát fedeztek fel. Az irídium természetes állapotban csak rendkívül ritkán fordul elő a földkéregben, ellenben igen gyakori az aszteroidákban. A kréta-tercier, vagyis az úgynevezett K-T határ közé ékelődött vékony rétegben az irídium mennyiségének aránya mintegy ezerszerese volt a földkéregben való természetes előfordulási arányának, ami egyértelműen arra utalt, hogy a határréteg egy extraterresztikus esemény, egy aszteroidabecsapódás következménye. 

Louis és Walter Alvarez az általuk felfedezett irídiumban extrém dús vékony sötét üledékcsík előtt, ami a kréta-paleocén határon történt globális fajkihalást eredményező aszteroidabecsapódás nyoma (Fotó: Wikimedia Commons)

Walter és Louis Alvarez felfedezése nyomán az 1980-as években a Föld számos pontján sikerült kimutatni az irídium-anomáliás határréteget, ami a becsapódási esemény globális jellegét bizonyította. Az 1990-es évek elejére a feltételezett égitest ütötte kráter maradványait is sikerült azonosítani a Yucatán-félsziget közelében, a Mexikói-öböl medencéje alatt.

A Yucatán-félsziget karibi partján fekvő városka, Chicxulub közelében fedezte fel Glen Penfield amerikai geológus a mexikói állami olajtársaság korábbi fúrási dokumentációiban kimutatott tenger alatti anomália alapján a K-T aszteroida becsapódása által ütött hatalmas krátert. Penfield 1981-ben publikálta az eredményeit, de felfedezése csak az 1990-es évek elején kapott nagyobb nyilvánosságot. Penfield rekonstrukciója szerint a kráter átmérője 170 és 190 km közötti, de az újabb vizsgálatok szerint ez csupán a belső krátergyűrű mérete, a Chicxulub-kráter teljes átmérője ehhez képest elérheti a 300 kilométer is, ami alapján a korábban 10 km átmérőjűre becsült aszteroida mérete is lényegesen nagyobb lehetett.

A kráter átmérője alapján a becsapódó aszteroidát 12-15 kilométeresre becsülték. A becsapódás annyi kén-dioxidot, aeroszolt és törmelékanyagot juttatott az atmoszférába, hogy közel hat hónapig sötétség borult a Földre, összeomlott a fotoszintézis, és az így keletkezett ökológiai krízis pedig tömeges fajkihaláshoz vezetett. 

A becsapódás globális kataklizmát okozott 65,5 millió éve (Fotó: NASA)

Az 1990-es évek végétől kezdett egyre jobban elfogadottá válni, hogy ez a kozmikus eredetű becsapódási eredmény okozhatta a dinoszauruszok és más állatcsoportok, köztük a tengeri és repülő hüllők, vagy például az egész mezozoikum során virágzó tengeri fejlábú csoport, az ammoniteszek kihalását. Több kutató azonban szkeptikus maradt a K-T kihalási esemény hirtelen, rapid jellegével. A szkeptikus álláspontot képviselő tudósok arra hivatkoztak, hogy a dinoszauruszok hanyatlása már a K-T aszteroida becsapódása előtt jóval korábban elkezdődött, és a K-T esemény idejére csak alig néhány dinoszauruszcsoport utolsó mohikánjai maradtak fenn. 

A kutatócsoport négy, a maastrichti korban élt dinoszauruszcsalád fosszíliáira koncentrált (Fotó:  Davide Bonadonna / Live Science)

Az volt a legfőbb érvük, hogy a K-T határvonal feletti késő kréta rétegekből szinte teljesen eltűntek a dinoszauruszok maradványai, 

így e híres hüllőcsoport kihalása is hosszú természetes folyamat eredménye lehetett, nem pedig a K-T aszteroida becsapódásának volt a direkt következménye.

Csökkent a dinoszauruszok száma, de csak látszólag

„Több mint harminc éve komoly viták tárgya, hogy a dinoszauruszok már az aszteroidabecsapódás előtt is olyan halálraítélt állatcsoport volt-e, amelyek kifelé tartottak az élet színpadáról” – mondja Chris Dean, a londoni University College paleontológusa, a tanulmány vezető szerzője, akit a Live Science tudományos hírportál idéz. A Current Biology folyóiratban április 8-án kedden megjelent új kutatás azt sugallja, hogy a dinoszauruszok kihalásuk előtti látszólagos ritkasága egyszerűen a gyenge fosszilis adatoknak köszönhető. 

A Föld a késői kréta időszakban (Fotó: ESA)

A tanulmányt jegyző tudósok mintegy nyolcezer Észak-Amerikából származó kövületet vizsgáltak meg, amelyek a késői kréta időszak campaniai korából (83,6 millió és 72,1 millió évvel ezelőtt), valamint a kréta utolsó, maastrichti korából (72,1 millió és 65,5 millió évvel ezelőtt) származtak.

A kréta földtörténeti időszak a mezozoikum harmadik, utolsó része, ami 145 millió éve kezdődött, és 65,5 millió éve fejeződött be. A kréta időszakot a geológusok 12 emeletre osztják fel, amelyből az első a berriasi 145 millió évtől 140 millió évig, az utolsó, a maastrichti pedig 72,1 millió évtől 65,5 millió évig tartott. A krétában globálisan meleg volt az éghajlat, és a világtenger szintje is jelentősen meghaladta a mostanit.

A kutatók négy dinoszauruszcsaládra összpontosítottak: az Ankylosauridae, a Ceratopsidae, a Hadrosauridae és a Tyrannos családokra. Az elvégzett elemzés azt mutatta, hogy a dinoszauruszok biológiai sokfélesége körülbelül 76 millió évvel ezelőtt érte el a csúcspontját, majd a diverzitásuk addig csökkent, amíg a K-T aszteroida becsapódása ki nem pusztította a nem madáralakú dinoszauruszokat. Ez a tendencia még markánsabbnak tűnt a tömeges kihalás, a K-T esemény előtti hatmillió évben, ahol a fosszilis rekordban mind a négy családból származó kövületek száma csökkent. 

A kutatócsoport két paleontológusa vizsgálja a kréta végi észak-amerikai rétegsorokat (Fotó: Alfio Alessandro Chiarenza / Live Science)

A kutatók elemzésük eredményeként megállapították, hogy olyan környezeti feltételek vagy más tényezők változására viszont nincs utalás a kréta végi rétegekben, amelyek megmagyarázhatnák ezt a látszólagos csökkenést. A kutatók által kidolgozott modell szerint az összes dinoszauruszcsalád széles körben elterjedt és gyakori volt a kréta végén, így a kihalás kockázata is rendkívül alacsony szinten állt az olyan katasztrofális jellegű eseményeket kivéve, mint amilyen a K-T aszteroida becsapódása volt.

A dinoszauruszok nem voltak elkerülhetetlen kihalásra ítélve

A kutatók szerint a maastrichti kor geológiai feltételei lényegesen rosszabbak voltak a fosszilizálódás szempontjából mint az ezt megelőző korokban. Az olyan események, mint egykor a Mexikói-öböltől az Északi-sarkvidékig húzódó és az észak-amerikai kontinenst kettéválasztó nagy belső tengerág visszahúzódása, valamint a Sziklás-hegység mintegy 75 millió évvel elkezdődött kiemelkedése akadályozhatta, vagy jelentősen megzavarhatta a fosszilizáció feltételeit, 

és ezért tűnik úgy, mintha ebben a korban már kevesebb dinoszaurusz élt volna a kérdéses területeken.

Kréta időszaki repülő hüllő, egy Pteranodon rekonstukciója. A repülő hüllők is a dinoszauruszokkal együtt haltak ki a kréta végén (Fotó: The Daily Beast)

 A tudóscsoport azt is megállapította, hogy az észak-amerikai maastrichti emelet rétegei legnagyobb részt nem voltak kitéve a kiemelkedésnek, a felszínen napjainkban hozzáférhető rétegeket pedig sűrű növényzet borítja. Más szóval; az ebből az időből származó dinoszauruszkövületeket rejtő kőzetrétegek csak nehezen hozzáférhetők a maradványokat kereső kutatók számára. Mivel az ebből az időszakból  ismert kövületek fele Észak-Amerikából származik, a tanulmány eredményeinek globális vonatkozásai is lehetnek.

A „dinógyilkos” aszteroida ütötte kettős sáncú kráter rekonstrukciója (Fotó: Ancient Earth)

A vizsgált nyolcezer fosszilis maradvány között a tudóscsoport megállapítása szerint a ceratopszidák – a szarvas dinoszauruszok egyik olyan csoportja, mint amilyen a Jurassic Park című ikonikus mozifilmből jól ismert Triceratops és a rokonai – a leggyakoribbak, valószínűleg azért, mert olyan síkvidékeken éltek amelyek a maastrichti korban a leginkább alkalmasak voltak a fosszilizálódásra, vagyis a maradványok megőrződésre. A hadroszauruszok – a kacsacsőrű dinoszauruszok – voltak a vizsgált fosszilis rekordban a legkevésbé elterjedtek. Ezek a dinoszauruszok a folyókat, illetve a folyami ártereket, mocsaras élőhelyeket kedvelték. 

A K-T kihalási esmény söpörte el a kréta végi szárazföldi tápláléklánc csúcsragadozóját, a T. rexet is          (Fotó: AFP/TOSHIFUMI KITAMURA / AFP)

A folyók áramlásának csökkenése kevesebb üledéklerakódáshoz vezetett, ami megőrizhette volna e dinoszauruszok maradványait is – írták a kutatók a tanulmányukban. „A dinoszauruszok valószínűleg nem voltak elkerülhetetlenül kihalásra ítélve a mezozoikum végén” – mondja Alfio Alessandro Chiarenza, a tanulmány társszerzője és a University College London paleontológusa. „Ha nem jött volna az aszteroida, a dinoszauruszok még most is megosztanák ezt a bolygót az emlősökkel, a gyíkokkal és túlélő leszármazottaikkal, a madarakkal” – vélekedik a kutatásban részt vett paleontológus.

Miért látszik úgy, hogy már az aszteroidabecsapódás előtt is alig voltak dinoszauruszok?

• mert a maastrichti korban olyan földtani változások történtek, amik kedvezőtlenül befolyásolták a fosszilizációt,
• mert a maastrichti emelet rétegsorai nagyobb részt nem emelkedtek ki, illetve a felszínre került kőzeteit sűrű növényzet borítja, ami miatt rendkívül nehéz a terepi kutatásuk,
• az észak-amerikai kontinenst érintő vizsgálatok eredményei globálisan is helytállóak lehetnek.