Первые динозавры эволюционировали значительно быстрее, чем предполагалось

Результаты нового исследования международной группы учёных из Аргентины, Бразилии и США показали, что временной промежуток, прошедший между появлением первых ранних родственников динозавров и собственно самих первых динозавров, был значительно короче, чем считалось ранее. Открытие изменяет понимание связи между ранними родственниками динозавров и первыми динозаврами не только в изученной палеонтологической формации, но и в других точках, исследуемых по всему миру.

Животные, обитавшие во время извержения вулкана на северо-западе Аргентины около 235 миллионов лет назад. Эти виды включают в себя ранних родственников млекопитающих и ранних предков динозавров (иллюстрация Victor Leshyk).

Команда, возглавленная Рэндаллом Ирмисом (Randall Irmis), палеонтологом из Музея естествознания в Юте, занималась измерением радиоактивных изотопов в кристаллах циркона, обнаруженных в отложениях формации Канарес (Chañares Formation) (Аргентина), которая известна многочисленными обнаруженными на этих территориях ранними предками динозавров.

Учёные обнаружили, что формация, как и окаменелости, найденные в ней, датируются 234-236 миллионами лет, то есть концом триасового периода: согласно этим выводам, Канарес на 5-10 миллионов лет моложе, чем показали предыдущие оценки.

Формация Канарес – геологическое образование толщиной примерно в 75 метров, состоящее из осадочных пород рек, ручьёв и озёр времён триасового периода. Расположено оно на территории современной провинции Ла-Риоха на северо-западе Аргентины.

Исследователи работают на формации Канарес, выясняя происхождение динозавров (фото Adriana Mancuso).

"Среди триасовых геологических пластов, содержащих окаменелости, формация Канарес считается образцовой: в ней находили многочисленные полные ископаемые образцы ранних динозавроморфов, которые, по сути, были близкими родственниками динозавров. Если можно так сказать, они были их тётями, дядями и двоюродными братьями, – комментирует Ирмис. – В других известных нам локациях предшественники динозавров, ранние динозавры и фауны, в которых они доминировали, не встречаются в одном месте. Однако в котловине, в которой располагается формация Канарес, мы можем изучить полную историю множества видов, погребённых под сотнями метров осадочных пород".

Сегодня пейзаж формации Канарес похож на бесплодные пустынные земли, однако тогда, когда здесь бродили динозавроморфы, местность была покрыта пышной тропической растительностью. В те времена Земля была гораздо теплее, не было никаких полярных ледяных шапок, а в атмосфере уровни углекислого газа были крайне высокими.

Результаты исследования показывают, что динозавры появились и быстро распространились по той же влажной тропической среде, которая раньше была заселена их предками. Это противоречит предыдущим теориям, согласно которым динозавры возникли лишь после изменения окружающей среды и начали заселять уже новую экосистему.

Авторы исследования Адриана Манкузо и Хуан Мартин Лерди поднимают скелет раннего млекопитающего (фото Randall Irmis).

Учёные полагают, что между последними предками динозавров и первыми динозаврами не было существенной физической разницы. Они были сравнительно небольшими двуногими существами, которые в основном питались мясом.

Команда собирала два образца пород – одни из основания уровня, сохранившего окаменелости, другие – с верхней границы формации.

"Породы формации Канарес содержат вулканический туф – магматическую горную породу из вулканического пепла, которую можно датировать с высокой точностью, – объясняет один из соавторов работы Клаудиа Марсикано (Claudia A. Marsicano) из Университета Буэнос-Айреса. – Таким образом в этом бассейне не просто много высококачественных полных окаменелостей, которые позволяют нам с лёгкостью идентифицировать таксоны, но и вулканический туф, который даёт возможность датировать всю формацию".

Образцы, включающие вулканический пепел, измельчаются для извлечения из них кристаллов циркона. В случае если эти кристаллы образовались во времена триаса, они, как правило, содержат включения урана. Со временем уран с точно известной скоростью распадается на свинец, так что измерение соотношения урана и свинца в каждом кристалле с помощью масс-спектрометра позволяет определить точную дату образования кристаллов.

Формация Канарес, расположенная на территории современной Талампаи (Аргентина), сохранила останки животных, живших 234-236 миллионов лет назад (фото Randall Irmis).

Радиоизотопный анализ показал, что образцы нижнего слоя сформировались не позже 236 миллионов лет назад, верхнего ― не раньше 234 и не позже 235 миллионов лет назад. Это показывает, что между появлением ранних динозавроморфов и происхождением первых динозавров прошло гораздо меньше времени, чем предполагалось ранее.

Учёные также считают, что данное утверждение верно и для других формаций по всему миру, например, формации Санта-Мария (Santa Maria Formation) на юге Бразилии, где были обнаружены почти такие же виды, что и в Канарес, а также для местности Кару (Karoo) в Южной Африке.

Научная статья о данном открытии была опубликована изданием Proceedings of the National Academy of Sciences.