Klasično družinsko drevo dinozavrov ima na svojem temelju dve podrazdelki zgodnjih dinozavrov: Ornithischians ali dinozavri s ptičjim bokom, ki vključujejo poznejše triceratops in stegosaurus; in Saurischians ali dinozavri s kuščarji, kot sta brontozaver in tiranozaver.
V letu 2017 pa je bil ta klasičen pogled na evolucijo dinozavrov postavljen pod vprašaj z dokazi, da so se morda prvi razvili dinozavri s kuščarji - ugotovitev, ki je dramatično preuredila prve večje veje družinskega drevesa dinozavrov.
Zdaj je geohronolog MIT skupaj s paleontologi iz Argentine in Brazilije našel dokaze, ki podpirajo klasičen pogled na evolucijo dinozavrov. Ugotovitve ekipe so danes objavljene v reviji Scientific Reports.
Ekipa je ponovno analizirala fosile Pisanosaurusa, majhnega dvonožnega dinozavra, za katerega se domneva, da je najzgodnejši ohranjeni ornitisian v fosilnem zapisu. Raziskovalci so ugotovili, da rastlinojede živali s ptičjim bokom izvirajo izpred 229 milijonov let, kar je tudi približno v času, ko naj bi se pojavili najzgodnejši kuščarji saurischians.
Nov časovni razpored nakazuje, da so se ornithiscians in Saurischians prvič pojavili in odstopili od skupnega prednika približno ob istem času, kar podpira klasični pogled na evolucijo dinozavrov.
Raziskovalci so datirali tudi kamnine iz formacije Ischigualasto, večplastne sedimentne kamninske enote v Argentini, ki je znana po tem, da je ohranila obilico fosilov najzgodnejših dinozavrov. Na podlagi teh fosilov in drugih po Južni Ameriki znanstveniki verjamejo, da so se dinozavri prvič pojavili na južni celini, ki je bila takrat združena s supercelino Pangea. Zgodnji dinozavri naj bi se nato razšli in razširili po vsem svetu.
Vendar pa so raziskovalci v novi študiji ugotovili, da se obdobje, v katerem je bila formacija Ischigualasto odložena, prekriva s časom drugega pomembnega geološkega nahajališča v Severni Ameriki, znanega kot formacija Chinle.
Srednje plasti formacije Chinle na jugozahodu ZDA vsebujejo fosile različne favne, vključno z dinozavri, za katere se zdi, da so bolj razviti kot najzgodnejši dinozavri. V spodnjih plasteh te formacije pa manjkajo kakršni koli živalski fosilni dokazi, kaj šele zgodnji dinozavri. To nakazuje, da so razmere v tem geološkem oknu preprečile ohranitev kakršne koli oblike življenja, vključno z zgodnjimi dinozavri, če bi hodili po tej določeni regiji sveta.
"Če se formacije Chinle in Ischigualasto časovno prekrivajo, se zgodnji dinozavri morda niso najprej razvili v Južni Ameriki, ampak so morda približno v istem času potovali tudi po Severni Ameriki," pravi Jahandar Ramezani, raziskovalec v Oddelek za zemeljske, atmosferske in planetarne znanosti MIT, ki je soavtor študije."Ti severni bratranci morda niso bili ohranjeni."
Drugi raziskovalci v študiji so prva avtorica Julia Desojo iz muzeja Nacionalne univerze La Plata in skupina paleontologov iz institucij iz Argentine in Brazilije.
Po stopinjah
Najstarejši fosili dinozavrov, najdeni v formaciji Ischigualasto, so skoncentrirani znotraj tega, kar je zdaj zaščiten provincialni park, znan kot "Dolina lune" v provinci San Juan. Geološka formacija sega tudi izven parka, čeprav z manj fosili zgodnjih dinozavrov. Ramezani in njegovi kolegi so namesto tega iskali enega od dostopnih izdankov istih skal zunaj parka.
Osredotočili so se na Hoyada del Cerro Las Lajas, manj raziskano izboklino formacije Ischigualasto, v provinci La Rioja, ki jo je druga skupina paleontologov raziskovala v šestdesetih letih prejšnjega stoletja.
"Naša skupina je dobila v roke nekaj terenskih zapiskov in izkopanih fosilov tistih zgodnjih paleontologov in mislila je, da bi morali slediti njihovim stopinjam, da vidimo, kaj se lahko naučimo," pravi Desojo..
V štirih ekspedicijah med letoma 2013 in 2019 je ekipa zbrala fosile in kamnine iz različnih plasti izrastkov Las Lajas, vključno z več kot 100 novimi fosilnimi primerki, čeprav nobeden od teh fosilov ni bil dinozavrov. Kljub temu so analizirali fosile in ugotovili, da so po vrsti in relativni starosti primerljivi s fosili nedinozavrov, najdenimi v območju parka iste formacije Ischigualasto. Ugotovili so tudi, da je bila formacija Ischigualasto v Las Lajasu bistveno debelejša in veliko bolj popolna od izrastkov v parku. To jim je dalo zaupanje, da so bile geološke plasti na obeh lokacijah odložene v istem kritičnem časovnem intervalu.
Ramezani je nato analiziral vzorce vulkanskega pepela, zbranega iz več plasti izdankov Las Lajas. Vulkanski pepel vsebuje cirkon, mineral, ki ga je ločil od preostale usedline in izmeril za izotope urana in svinca, katerih razmerja določajo starost minerala.
S to visoko natančno tehniko je Ramezani datiral vzorce z vrha in dna izdanka in ugotovil, da so bile sedimentne plasti in vsi fosili, ohranjeni v njih, odloženi pred 230 milijoni in 221 milijoni let. Ker je ekipa ugotovila, da se plasti kamnine v Las Lajasu in park ujemajo v obeh vrstah in relativnem času, bi lahko zdaj določili tudi natančno starost izdankov parka, bogatejših s fosili.
Poleg tega se to okno znatno prekriva s časovnim intervalom, v katerem so se usedline odlagale, na tisoče kilometrov proti severu, v formaciji Chinle.
"Ljudje so že vrsto let mislili, da se formacije Chinle in Ischigualasto ne prekrivajo, in na podlagi te predpostavke so razvili model diahrone evolucije, kar pomeni, da so se najzgodnejši dinozavri najprej pojavili v Južni Ameriki, nato pa se razširili na druge dele sveta, vključno s Severno Ameriko,« pravi Ramezani. "Zdaj smo obsežno preučili obe formaciji in pokazali, da diahrona evolucija v resnici ne temelji na zdravi geologiji."
Družinsko drevo, ohranjeno
Desetletja preden so se Ramezani in njegovi kolegi odpravili v Las Lajas, so drugi paleontologi raziskali regijo in odkrili številne fosile, vključno z ostanki Pisanosaurus mertii, majhnega rastlinojedca, ki živi v svetlobi, ki živi na tleh. Fosili so zdaj shranjeni v argentinskem muzeju in znanstveniki so šli naprej in nazaj o tem, ali gre za pravega dinozavra, ki pripada skupini Ornithiscian, ali za "bazalnih dinozavromorfov" - neke vrste preddinozavra z značilnostmi, ki so skoraj, vendar ne povsem v celoti, dinozavr.
"Dinozavri, ki jih vidimo v juri in kredi, so zelo razviti in jih lahko lepo prepoznamo, toda v poznem triasu so bili vsi zelo podobni, zato jih je zelo težko ločiti drug od drugega, in iz bazalnih dinozavromorfov, " pojasnjuje Ramezani.
Njegov sodelavec Max Langer z Univerze v São Paulu v Braziliji je skrbno analiziral muzejsko ohranjeni fosil Pisanosaura in na podlagi nekaterih ključnih anatomskih značilnosti zaključil, da je res dinozaver – in še več, da je je najstarejši ohranjen ornitistični primerek. Na podlagi Ramezanijevega datiranja izrastkov in interpretacije Pisanosaura so raziskovalci ugotovili, da so se najzgodnejši dinozavri s ptičjim bokom pojavili pred približno 229 milijoni let – približno v istem času kot njihovi dvojniki s kuščarji.
"Zdaj lahko rečemo, da so se najzgodnejši ornithisci prvič pojavili v fosilnih zapisih približno v istem času kot Saurischians, zato ne bi smeli zavreči običajnega družinskega drevesa," pravi Ramezani. "Obstajajo vse te razprave o tem, kje so se pojavili dinozavri, kako so se razširili, kako je izgledalo družinsko drevo. Veliko teh vprašanj je povezanih z geohronologijo, zato potrebujemo res dobre, robustne starostne omejitve, ki pomagajo odgovoriti na ta vprašanja."
