Dospělí a mláďata ichtyosaurů Shonisaurus popularis honit amonoidní kořist před 230 miliony let, v dnešním státním parku Berlin-Ichthyosaur, Nevada, USA Uznání: Gabriel Ugueto
Již mnoho let vědci studují státní park v Nevadě, ale i přes jejich úsilí zůstává důvod vysokého počtu úmrtí ichtyosaurů v oblasti před zhruba 230 miliony let záhadou.
Modré a keporkaky spolu s dalšími dnešními mořskými obry pravidelně podnikají dlouhé migrace, aby se dostaly do vod, kde se predátoři jen zřídka rozmnožují a rodí. Mají tendenci se rok co rok shromažďovat podél stejných úseků pobřeží.
Nová studie týmu vědců z různých institucí, včetně University of Utahse Smithsonian Institution, Vanderbilt University, University of Nevada, The Univerzita v Edinburghuse University of Texas v Austinu, Vrije Universiteit Brussels a University of Oxford, naznačuje, že téměř 200 milionů let před evolucí obřích velryb mohli mořští plazi známí jako ichtyosauři, kteří byli velikostí školních autobusů, také podnikat podobné migrace za účelem rozmnožování a porodu v bezpečnějších prostředích.
Zjištění, nedávno zveřejněné v časopise Current Biologyprozkoumat bohaté fosilní ložisko v proslulém berlínském státním parku Ichthyosaur (BISP) v nevadském národním lese Humboldt-Toiyabe, kde žije mnoho 50 stop dlouhých ichtyosaurů (Shonisaurus popularis) ležel zkamenělý v kameni. Studie, jejímž spoluautorem je Randall Irmis, hlavní kurátor a kurátor paleontologie a docent NHMU, nabízí věrohodné vysvětlení toho, jak nejméně 37 těchto mořských plazů dosáhlo svého cíle ve stejné lokalitě – otázka, která znepokojuje. paleontologové již více než půl století.
Kompletní zub a částečné čelisti (UMNH VP 32539) ichtyosaura Shonisaurus popularis ze státního parku Berlin-Ichthyosaur v Nevadě. Tyto nové fosilie to dokazují Shonisaurus byl vrcholový predátor na vrcholu svého ekosystému. Kredit: Natural History Museum of Utah / Mark Johnston
"Předkládáme důkazy, že tito ichtyosauři zde zemřeli ve velkém počtu, protože do této oblasti migrovali, aby zde rodili po mnoho generací během stovek tisíc let," řekl spoluautor a kurátor Smithsonian National Museum of Natural History Nicholas Pyenson. "To znamená, že tento typ chování, který dnes pozorujeme u velryb, existuje již více než 200 milionů let."
V průběhu let se někteří paleontologové domnívali, že ichtyosauři BISP – predátoři připomínající nadměrně velké robustní delfíny, kteří byli přijati jako nevadská státní fosílie – zemřeli při hromadném uvíznutí, jako jsou ty, které někdy postihují moderní velryby, nebo že tvorové byli otráveni toxiny, jako je např. jako z nedalekého škodlivého květu řas. Problém je v tom, že těmto hypotézám chybí silné vědecké důkazy, které by je podpořily.
Aby se tým pokusil vyřešit tuto prehistorickou záhadu, zkombinoval novější paleontologické techniky, jako je 3D skenování a geochemii, s tradiční paleontologickou vytrvalostí procházením archivních materiálů, fotografií, map, terénních poznámek a šuplíku po šuplíku muzejních sbírek, aby našli útržky důkazů, které by mohly být znovu analyzován.
Obrázek 3D modelu Shonisaurus popularis fosilní ložisko v lomu 2 ve státním parku Berlin-Ichthyosaur, Nevada. Zkamenělé kosti byly barevně označeny, kde každá barva odpovídá jiné kostře. Kredit: Smithsonian Institution
Ačkoli většina dobře prostudovaných paleontologických nalezišť vykopává zkameněliny, aby je mohli blíže studovat vědci z výzkumných institucí, hlavním lákadlem pro návštěvníky BISP spravovaného státním parkem Nevada je budova připomínající stodolu, ve které se nachází to, co výzkumníci nazývají Quarry 2. řada ichtyosaurů, kteří byli ponecháni zapuštěni ve skále, aby je veřejnost mohla vidět a ocenit. Lom 2 má částečné kostry z odhadovaných sedmi jednotlivých ichtyosaurů, kteří podle všeho zemřeli přibližně ve stejnou dobu.
„Když jsem tuto stránku poprvé navštívil v roce 2014, moje první myšlenka byla, že nejlepší způsob, jak ji studovat, bude vytvořit plnobarevný 3D model s vysokým rozlišením,“ řekl hlavní autor Neil Kelley, odborný asistent na Vanderbilt University. "3D model by nám umožnil studovat způsob, jakým byly tyto velké fosílie uspořádány ve vztahu k sobě navzájem, aniž bychom ztratili schopnost jít kost po kosti."
Za tímto účelem výzkumný tým spolupracoval s Jonem Blundellem, členem týmu 3D programu Smithsonian Digitalization Program Office, a Holly Little, manažerkou informatiky v oddělení paleobiologie muzea. Zatímco paleontologové fyzicky měřili kosti a studovali místo pomocí tradičních paleontologických technik, Little a Blundell použili digitální fotoaparáty a sférický laserový skener k pořízení stovek fotografií a milionů bodových měření, které byly poté spojeny pomocí specializovaného softwaru k vytvoření 3D modelu. fosilního lože.
"Naše studie kombinuje geologické a biologické aspekty paleontologie, aby tuto záhadu vyřešila," řekl Irmis. „Například jsme zkoumali chemické složení hornin obklopujících zkameněliny, abychom určili, zda podmínky prostředí vedly k tolika Shonisaurus v jednom nastavení. Jakmile jsme zjistili, že ne, mohli jsme se zaměřit na možné biologické důvody.
Tým shromáždil drobné vzorky horniny obklopující fosílie a provedl řadu geochemických testů, aby hledal známky narušení životního prostředí. Jeden test měřil rtuť, která často doprovází rozsáhlou sopečnou činnost, a nezjistil žádné výrazně zvýšené hladiny. Jiné testy zkoumaly různé typy uhlíku a zjistily, že neexistují žádné důkazy o náhlém nárůstu organické hmoty v mořských sedimentech, který by měl za následek nedostatek kyslíku v okolních vodách (ačkoli, stejně jako velryby, ichtyosauři dýchali vzduch).
Tyto geochemické testy neodhalily žádné známky toho, že by tito ichtyosauři zahynuli kvůli nějaké kataklyzmatu, které by vážně narušilo ekosystém, ve kterém zemřeli. Výzkumný tým pokračoval v pohledu za lom 2 na okolní geologii a všechny fosílie, které byly předtím vykopány z oblasti.
Geologické důkazy naznačují, že když ichtyosauři zemřeli, jejich kosti nakonec klesly ke dnu moře, spíše než podél pobřeží dostatečně mělkého, aby to naznačovalo uvíznutí, což vylučuje jinou hypotézu. Ještě výmluvnější však bylo, že vápenec a bláto v této oblasti byly přeplněné velkými dospělci Shonisaurus exemplářů, ale jiných mořských
Paleontologická vlečná síť vědců odstranila některé z potenciálních příčin smrti a začala poskytovat zajímavá vodítka o typu ekosystému, ve kterém tito mořští predátoři plavali, ale důkazy stále jasně neukazovaly na alternativní vysvětlení.
Výzkumný tým našel klíčový kousek skládačky, když objevil drobné pozůstatky ichtyosaura mezi novými fosiliemi shromážděnými v BISP a skrývajícími se ve starších muzejních sbírkách. Pečlivé srovnání kostí a zubů pomocí mikro-CT rentgenových skenů na Vanderbiltově univerzitě odhalilo, že tyto malé kosti byly ve skutečnosti embryonální a novorozené. Shonisaurus.
„Jakmile se ukázalo, že tady nemají co jíst, a byli tu velcí dospělí Shonisaurus spolu s embryi a novorozenci, ale bez mláďat, jsme začali vážně uvažovat, zda to mohlo být místo narození,“ řekl Kelley.
Další analýza různých vrstev, ve kterých byly nalezeny různé shluky ichtyosauřích kostí, také odhalila, že věky mnoha fosilních ložisek BISP byly odděleny přinejmenším stovkami tisíc let, ne-li miliony.
"Nalezení těchto různých míst se stejnými druhy rozloženými v geologickém čase se stejným demografickým vzorem nám říká, že to bylo preferované stanoviště, kam se tito velcí oceánští predátoři vraceli po generace," řekl Pyenson. "Tvrdíme, že jde o jasný ekologický signál, že to bylo místo, které." Shonisaurus dříve rodila, velmi podobná dnešním velrybám. Nyní máme důkaz, že tento druh chování je starý 230 milionů let.
Tým uvedl, že dalším krokem v této linii výzkumu je prozkoumat další ichtyosaury a Shonisaurus místa v Severní Americe s ohledem na tyto nové nálezy, aby mohli začít znovu vytvářet svůj starověký svět tím, že možná budou hledat jiná místa rozmnožování nebo místa s větší rozmanitostí jiných druhů, která by mohla být bohatým zdrojem potravy pro tohoto vyhynulého vrcholového predátora.
„Jednou ze vzrušujících věcí na tomto novém díle je, že jsme objevili nové exempláře Shonisaurus popularis které mají opravdu dobře zachovaný materiál lebky,“ řekl Irmis. „V kombinaci s některými kostrami, které byly shromážděny v 1950. a 1960. letech XNUMX. století a které jsou v Nevadském státním muzeu v Las Vegas, je pravděpodobné, že nakonec budeme mít dostatek fosilního materiálu, abychom nakonec přesně zrekonstruovali Shonisaurus kostra vypadala."
3D skeny stránky jsou nyní k dispozici dalším výzkumníkům ke studiu a veřejnosti k prozkoumání prostřednictvím platformy Smithsonian's Voyager s otevřeným zdrojovým kódem, kterou vyvíjejí a udržují členové Blundellova týmu v kanceláři digitalizačního programu, a kdokoli se může podívat hlouběji ponořte se s 3D modelem na: https://3d.si.edu/enter-sea-dragon.
"Naše práce je veřejná," řekl Blundell. „Neskenujeme pouze stránky a objekty a zamykáme je. Vytváříme tyto skeny, abychom sbírku otevřeli dalším výzkumníkům a členům veřejnosti, kteří se nemohou fyzicky dostat do muzea.“
Odkaz: „Chování seskupení v a DOI: 10.1016/j.cub.2022.11.005
Tento výzkum byl proveden na základě výzkumných povolení vydaných US Forest Service a Nevada State Parks a byl podpořen finančními prostředky od Smithsonian, University of Nevada, Reno, Vanderbilt University a University of Utah.
Státní park Berlin-Ichthyosaur je součástí národního lesa Humboldt-Toiyabe v pohoří Shoshone na západě centrální Nevady. Nachází se v domovině předků severních Paiutů a západních šošonů.
