Dinosauři nevymřeli kvůli chladu - objev polárních dinosaurů ze Sibiře

Předmětem další ze zajímavých studií je nečekaně vysoká diverzita arktických dinosaurů ve svrchní křídě, kterou potvrzují nálezy z Ruska. Zatímco tradičně jsou dinosauři vyobrazováni jako tropická zvířata citlivá na výchylky klimatu a žijící v "neměnném horku" mezozoika, současné objevy fosilií z vysokých zeměpisných šířek dokazují, že od spodní jury až do svrchní křídy žili dinosauři i velmi blízko tehdejším pólům. Přestože v mezozoiku tyto oblasti mohly být teplejší než dnes, v žádném případě je nelze označit za "tropické". Přítomnost dinosaurů v polárních oblastech má zajímavé implikace pro otázku dinosauřího vyhynutí. Pokles teplot a výraznější tepelné rozdíly, jež nastaly kolem rozhraní křída/terciér, byly dosud považovány za jeden z hlavních faktorů vymizení neptačích dinosaurů (viz studie Sloan, 1976; Sloan et al., 1986; Officer et al., 1987; Landis et al., 1996).

Nová studie Pascala Godefroita a jeho kolektivu ale popisuje překvapivě rozmanitou dinosauří faunu z pozdního maastrichtu severovýchodního Ruska, která i v posledních dnech "věku dinosaurů" stále vykazovala skvělé adaptace pro chladné podnebí. Donedávna byly z této lokality - jedná se konkrétně o formaci Kakanaut - známy jen izolované zuby hadrosauridů a troodontidů (mimochodem, u troodontidů jsou adaptace na dlouhodobou zimu a tmu - včetně velkých očí a předpokládané přítomnosti tepelně izolujícího peří - známy už dlouhou dobu). V roce 2007 zde ale byly objeveny fosiliferní vrstvy, které brzy vydaly nejen zuby, ale i kosti a fragmenty vaječných skořápek. Přitom místo, kde se dnes rozkládá formace Kakanaut (poblíž stejnojmenné řeky; poloostrov Kamčatka), bylo pólu velmi blízko - severní pól na konci křídového období byl podstatně blíže Tichému oceánu a neležel zřejmě daleko od pobřeží severovýchodní Sibiře. Jsou odtud známy i mořské sedimenty, obsahující fosilie amonitů a mlžů. Lokalita je bohatá i po paleobotanické stránce - s 50 rozpoznanými taxony je dokonce nejhojnější z celého arktického regionu. Godefroit a kolektiv využili 31 morfologických znaků zdejších organismů, aby odhadli, jaké zde bylo podnebí v nejpozdnější křídě. Průměrná roční teplota byla asi 10°C, v chladnějších měsících klesala na 0°C až 6°C. Průměrné roční srážky se pohybovaly zřejmě v rozmezí 1500 až 1700 mm, což je poměrně dost. Byly zřejmě rovnoměrně rozloženy v průběhu roku.

Zdejší fosilie většinou mají podobu malých (do 5 centimetrů), od sebe dobře rozeznatelných vertebrátních pozůstatků. Mezi časté patří např. zuby hadrosauridů. Mají dlouhou a úzkou korunku a jedinou, výraznou hranu procházející středem té strany, která je pokryta sklovinou. Hadrosauridi jsou dominantní skupinou dinosaurů ve svrchnokřídových sedimentech jihovýchodního Ruska a jsou také dobře známi ze sousední Aljašky. Zuby listovitého tvaru s hlavní špičkou u vrcholu a dalšími špičkami podél hrany korunky (více o tvaru napoví obrázek pod tímto odstavcem) patří ankylosauřímu dinosaurovi. velmi blízce připomínají severoamerického nodosaurida rodu Edmontonia. Tomuto rodu také zřejmě patří nekompletní lebka z maastrichtských vrstev jižní Aljašky. Konkrétní spojující znak je naneštěstí příliš odlišný mezi jendotlivými rody ankylosaurů, a tak jej nelze použít jako validní diagnostický znak. Zuby z Kakanautu zůstávají klasifikované jako patřící "neurčitému ankylosaurovi".

Dinosauří fosilie z formace Kakanaut: a skapula dočasně připsaná bazálnímu ornitopodovi b zub hadrosaurida, ZIN PH107/2 c zub ankylosaura, ZIN PH107/3 d zub neoceratopa v pohledu ze zadní strany, ZIN PH107/4 e to samé, co d, ale z jiného pohledu f zub troodontida (morfotyp ‘Troodon’), ZIN PH107/5 g zub troodontida (morfotyp ‘Urbacodon’), ZIN PH107/6 h zub dromaeosaurida (morfotyp ‘Dromaeosaurus’), ZIN PH107/7 i to samé, co h, ale z jiného pohledu j zub dromaeosaurida (morfotyp ‘Saurornitholestes’), ZIN PH107/8 k zub tyrannosaurida, ZIN PH107/9 l to samé, co k, s detailem na zoubkovanou hranu. Pruhy měřítka: a-k = 5 mm; l = 1 mm

Čtyři izolované zuby zřejmě patřily prvnímu neoceratopovi, jenž byl nalezen ve vrstvách z období maastrichtu mimo území Severní Ameriky. Sklovinná strana jejich nízké a baňaté korunky se vyznačuje primární, výstředně umístěnou silnou hranou. Kořeny a báze korunky nejsou u zubů zachovány. Kvůli tomu je nemožné identifikovat je přesněji. Druhy Hypsilophodon foxii a Jeholosaurus shangyuanensis připomínají dvě malé lopatky, patřící zřejmě bazálnímu ornitopodovi. Autoři uvádějí konkrétní anatomické znaky, podle kterých odhadli příbuznost s výše zmíněnými druhy. Konstatují ale, že nejsou striktně synapomorfické pro bazální ornitopody a každý zvlášť lze pozorovat i u jiných vývojových linií. Z toho důvodu je současný status "neurčitých bazálních ornitopodů" jen prozatímní a musí ho potrvdit nebo vyvrátit další nálezy. Ptakopánví dinosauři obecně však byli v arktickém regionu vysoce diverzifikovaní s naprostou jistotou. Srovnání s pozdně-maastrichtskými vrstvami slavné formace Hell Creek ukazuje, že ve formaci Kakanaut chybí pouze pachycefalosauridi (to už ale neplatí pro pozdní kampán Aljašky). Protože ale pachycefalosauridi tvoří jen malou část svrchnokřídových dinosauřích faun, je možné, že zatím nebyli ve formaci Kakanaut objeveni jen kvůli tomu, že to zkrátka nebylo příliš pravděpodobné.

Podle morfologických znaků zde lze rozeznat i pět typů teropodů. Jeden blízce připomíná už dříve nalezené zuby, tehdy připsané rodu Troodon. Určité znaky morfologie zubů ale zřejmě mezi troodontidy byly velmi rozšířené a nelze je tedy využít ke klasifikaci na úrovni rodu. Další zub z Kakanautu připomíná troodontidy druhů Byronosaurus jaffei a Urbacodon itemirensis. Zuby dromaeosauridů jsou stejně jako u troodontidů také reprezentovány dvěma rozdílnými mrofotypy. První morfotyp blízce připomíná zuby druhu Dromaeosaurus albertensis - např. svou proporčně vysokou a úzkou korunkou. Druhý morfotyp se podobá spíše zubům druhu Saurornitholestes langstoni - korunka je po stranách více stlačená. A konečně pátý morfotyp náleží většímu teropodovi, zřejmě zástupci kladu Tyrannosauridae. S pěti zubními morfotypy je pozdně-maastrichtské období formace Kakanaut plně srovnatelné s teropodími faunami z nižších zeměpisných šířek.

Fosiliferní vrstvy překvapivě bohaté sibiřské formace obsahovaly i částečně rekrystalizované fragmenty vaječných skořápek. Je to vůbec poprvé, co byly pozůstatky dinosauřích vajec obejveny v polárních obalstech. Vejce zařazené k ootaxonu Spheroolithidae (zřejmě patřila hadrosauridům) jsou vůbec nejčetnější; vejce připsané ootaxonu Prismatoolithidae (patřící neptačím teropodům) zde byly také objeveny. Objev má velký význam: dokazuje, že polární dinosauři se ve vysokých zeměpisných šířkách i rozmnožovali. Museli přežít v dlouhotrvající temnotě polární noci - během ní se zřejmě živili stálezelenými jehličnany a krytosemennými rostlinami.

Složení fauny zjištěné z formace Kakanaut připomínají daleko více proslavené formace ze záapdu Severní Ameriky (např. Hell Creek), než pozdně-maastrichtské fauny objevené v severovýchodní Číně a Rusku. V těchto oblastech býložravcům dominovali lambeosaurini (skupina spadající pod klad Hadrosauridae), přítomni byli i sauropodi a nodosauridi, zatímco ceratopové zcela chyběli. Takto protikladná distribuce dinosauřích skupin na území dnešní Eurasie svědčí o vysoké úrovni provincialismu. Ačkoli už je nám známo, že právě v maastrichtu a kampánu prožili dinosauři největší rozkvět (resp. o tom minimálně vypovídá fosilní materiál), podle Godefroita je biodiverzita posledních dinosaurů stále velmi podceněná. Scénáře dinosauřího vymírání, postavené na nálezech ze západu Severní Ameriky, se rázem staly neaktuální. Nové sibiřské obejvy navíc stvrzují jeden z hlavních argumentů pro endotermii dinosaurů - zjevně dokázali úspěšně žít i v podmínkách, které jsou příliš kruté pro tyoické ektotermní plazy. Tento arguemtn nicméně není nový; na základě nálezů z Aljašky ho formuloval již Robert T. Bakker v sedmdesátých leetch minulého století. Pokles teplot, ať už byl nebo nebyl způsoben dopadem chicxulubského meteoritu, nemohl být příčinou vymření neptačích dinosaurů. Předpokládalo se, že chicxulubský impakt do oblasti dnešního Mexického zálivu emitoval do stratosféry obrovské množství prachu, což vedlo k drastické redukci fotosyntetické aktivity na dlouhou dobu. Poté údajně došlo ke kolapsu celého potravního řetězce. Objev ze Sibiře ale dokázal, že přinejmenším některé formy býložravých dinosaurů dokázaly využít i zdrojů potravy o nízké kvalitě. Přestože studie konstatuje, že i s touto schopností je nepravděpodobné, aby dinosauři dokázali přežít tak dlouhou periodu tmy, jaká následovala po Chicxulubském impaktu, scénář vyhynutí neptačích dinosaurů bude třeba zásadně pozměnit.

Zdroj (včetně obrázku):

Godefroit et al., 2008

Abstrakt studie:

Godefroit, P., Golovneva, L., Shchepetov, S., Garcia, G. and Alekseev, P. (2008). "The last polar dinosaurs: high diversity of latest Cretaceous arctic dinosaurs in Russia." Naturwissenschaften doi: 10.1007/s00114-008-0499-0

A latest Cretaceous (68 to 65 million years ago) vertebrate microfossil assemblage discovered at Kakanaut in northeastern Russia reveals that dinosaurs were still highly diversified in Arctic regions just before the Cretaceous–Tertiary mass extinction event. Dinosaur eggshell fragments, belonging to hadrosaurids and non-avian theropods, indicate that at least several latest Cretaceous dinosaur taxa could reproduce in polar region and were probably year-round residents of high latitudes. Palaeobotanical data suggest that these polar dinosaurs lived in a temperate climate (mean annual temperature about 10°C), but the climate was apparently too cold for amphibians and ectothermic reptiles. The high diversity of LateMaastrichtian dinosaurs in high latitudes, where ectotherms are absent, strongly questions hypotheses according to which dinosaur extinction was a result of temperature decline, caused or not by the Chicxulub impact.