Cómo Se Estructuraron Los Ecosistemas Dominados Por Dinosaurios Del Cretácico Tardío

Mural de dinosaurios

Este mural se hizo originalmente para una exhibición reciente del Museo Real de Ontario sobre un anquilosaurio fósil llamado Zuul crurivastator. Ese fósil se encuentra dentro de un par de metros estratigráfica / temporalmente del sitio descrito en este documento. El último autor del estudio, David Evans, es el curador de dinosaurios en el Museo Real de Ontario y también participó en la descripción de Zuul y el diseño de esa exhibición. Crédito: Danielle Dufault, Museo Real de Ontario

Un tema de considerable interés para los paleontólogos es cómo se estructuraron los ecosistemas dominados por dinosaurios, cómo se distribuyeron los dinosaurios y los animales coexistentes en el paisaje, cómo interactuaron entre sí y cómo estos sistemas se compararon con los ecosistemas actuales. En la tarde Cretáceo (Hace unos 100-66 millones de años), América del Norte fue dividida en dos masas de tierra occidental y oriental por un mar interior poco profundo. La masa continental occidental (Laramidia) contenía una franja de tierra relativamente delgada que corría de norte a sur, que estaba bordeada por ese mar interior al este y las crecientes Montañas Rocosas al oeste. A lo largo de este antiguo paisaje de llanuras costeras cálidas y húmedas se encuentra un registro fósil extremadamente rico de dinosaurios y otros animales extintos.

Sin embargo, a partir de este registro, se ha identificado un patrón inesperado: la mayoría de las cuencas individuales conservan un conjunto abundante y diverso de especies de dinosaurios, a menudo con múltiples grupos de especies herbívoras grandes coexistentes (del tamaño de un alce o un elefante), pero pocas especies individuales. ocurren a través de múltiples formaciones geológicas supuestamente contemporáneas (a pesar de que a menudo están a menos de unos pocos cientos de kilómetros de distancia). Esto contrasta bastante con el patrón visto en las comunidades modernas de mamíferos terrestres, donde las especies de gran tamaño a menudo tienen rangos muy extensos, a menudo que abarcan continentes. Por lo tanto, se ha sugerido que los dinosaurios (y específicamente los dinosaurios herbívoros grandes) eran particularmente sensibles a las diferencias ambientales en distancias geográficas relativamente pequeñas (particularmente con respecto a la distancia desde el nivel del mar), e incluso pueden haber segregado su uso del paisaje entre más costeros y subhábitats tierra adentro dentro de sus áreas de distribución locales.

En su nuevo estudio publicado en Geology , Thomas Cullen y sus colegas buscaron probar algunas de estas hipótesis como parte de su investigación más amplia para reconstruir la paleoecología de los sistemas del Cretácico Superior.

Uno de los métodos que están usando para hacerlo es el análisis de isótopos estables. Este proceso mide las diferencias en la composición de los isótopos que no se descomponen (por lo tanto, “estables”) de varios elementos comunes, ya que el grado de diferencia en estas composiciones en los tejidos animales y en el medio ambiente tiene relaciones conocidas con varios factores como la dieta, el hábitat uso, fuente de agua y temperatura. Entonces, el equipo aplicó estos métodos a dientes y escamas fosilizados de una variedad de animales, incluidos dinosaurios, cocodrilos, mamíferos, peces óseos y rayas, todos preservados juntos de una región relativamente pequeña durante un período de tiempo geológicamente corto en sitios llamados microfósiles de vertebrados. camas de huesos.

Al analizar las composiciones de isótopos estables de carbono y oxígeno de estos fósiles, pudieron reconstruir sus distribuciones isotópicas en este ecosistema, una representación de sus dietas y uso de hábitat. Encontraron evidencia de relaciones dietéticas esperadas entre depredador y presa entre los dinosaurios carnívoros y herbívoros y entre los reptiles acuáticos como los cocodrilos y las especies de peces coexistentes.

Críticamente, dice Cullen, “lo que no vimos fue evidencia de grandes dinosaurios herbívoros segregando sus hábitats, ya que los hadrosaurios, ceratopsianos y anquilosaurios que muestreamos tenían rangos de carbono y oxígeno estables fuertemente superpuestos. Si algunos de esos grupos estaban haciendo un uso casi exclusivo de ciertas partes del paisaje más amplio, como los ceratopsianos que se adhieren a entornos costeros y los hadrosaurios que se adhieren a áreas más interiores, entonces deberíamos verlos agruparse de manera distinta entre sí. Como no vimos eso, eso sugiere que no estaban segregando su uso de recursos de esta manera. Sin embargo, es posible que lo estuvieran haciendo de diferentes maneras, como alimentando la segregación de altura o cambiando el lugar del paisaje al que van estacionalmente, y nuestra investigación en curso está investigando algunas de estas posibilidades “.

Otra parte importante de su estudio fue comparar los resultados fósiles con un entorno moderno ambientalmente similar para examinar qué tan similares son ecológicamente. Para una comparación moderna, examinaron las comunidades animales de la cuenca del río Atchafalaya de Louisiana, el área de humedales contiguos más grande de los Estados Unidos continentales. El paisaje de esta área es muy similar a su sistema Cretácico, al igual que muchos elementos de las comunidades de plantas y animales. (sin incluir los dinosaurios no aviares, por supuesto).

A partir de sus comparaciones, el equipo descubrió que el sistema del Cretácico era similar al de Luisiana al tener una gran cantidad de intercambio de recursos entre los componentes acuáticos y terrestres del ecosistema, lo que sugiere que las dietas bastante diversas / mixtas eran comunes y que se obtenían alimentos. de fuentes terrestres y acuáticas era la norma. También encontraron que las diferencias en el uso del hábitat entre los mamíferos herbívoros en el sistema de Luisiana eran más distintas que entre los grandes dinosaurios herbívoros en el sistema Cretácico, lo que brinda más evidencia a sus resultados sobre su falta de preferencias estrictas en el uso del hábitat.

Por último, el equipo utilizó ecuaciones de temperatura de isótopos estables de oxígeno modificadas para estimar los rangos de temperatura anual media para ambos sistemas (siendo el de Luisiana una prueba de la exactitud del método, ya que podrían comparar sus resultados con las temperaturas del agua y del aire medidas directamente). El equipo descubrió que en su ecosistema del Cretácico Tardío en Alberta, la temperatura media anual era de entre 16 y 20 grados C, un poco más fría que la Luisiana actual, pero mucho más cálida que la actual Alberta, lo que refleja el clima de invernadero más cálido que existió globalmente alrededor de 76 millones de años hace.

Caracterizar cómo se estructuraron estos ecosistemas durante este tiempo y cómo estos sistemas cambiaron a lo largo del tiempo y el espacio, particularmente con respecto a cómo respondieron a los cambios en las condiciones ambientales, puede ser de gran importancia para comprender y predecir las respuestas futuras de los ecosistemas ante el cambio climático global. La investigación del equipo continúa y debería revelar mucho más sobre las redes tróficas y la ecología de los dinosaurios y otros organismos que habitaban estos paisajes ancestrales.

Referencia: “Caracterización de isótopos estables a gran escala de un ecosistema dominado por dinosaurios del Cretácico tardío” por TM Cullen, FJ Longstaffe, UG Wortmann, L. Huang, F. Fanti, MB Goodwin, MJ Ryan y DC Evans, 18 de marzo de 2020, Geología .
DOI: 10.1130 / G47399.1

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