Monster-ecosysteem – Ars Technica

Ongeveer 130 miljoen jaar geleden, in een gebied in wat nu centraal Columbia is, was de oceaan gevuld met een verscheidenheid aan soorten die tegenwoordig niet meer voorkomen. In dat water zwommen verschillende gigantische roofdieren die het spul van nachtmerries vormen. Deze mariene reptielen kunnen lengtes bereiken van 2 tot 10 meter (ongeveer 6 tot 32 voet), sommige met enorme monden vol tanden, andere met relatief kleine koppen (ook vol tanden) die vastzitten aan lange, slangachtige nekken.

Deze reuzen delen de oceaan met talloze kleinere soorten, waarvan vele zelf roofdieren zijn. Deze omvatten ichthyosauriërs – dolfijnachtige reptielen – evenals schildpadden, vissen, ammonieten, krabben, weekdieren, haaien en minstens één soort krokodil.

Om al deze wezens te laten floreren, is er een ecosysteem nodig om op alle niveaus te gedijen. Dankzij ontdekkingen in de zogenaamde Baja-formatie, een schatkamer waar fossielen overvloedig en voortreffelijk worden bewaard, beginnen onderzoekers nu te leren hoe het ecosysteem zijn vele roofdieren ondersteunt. En misschien vinden ze hints over hoe het zo snel bloeide na de massale uitsterving die een einde maakte aan de Jura-periode.

Wie heeft wat gegeten?

Derley Curtis is een promovendus Redpath-museum van McGill University, een pre-doctorale fellow aan het Smithsonian Tropical Research Institute, en een research fellow bij Centro de Investigaciones Paleontológicas(CIP). Ze presenteerde de gegevens waaraan zij en haar team werkten vanuit de Baja-formatie tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de 2022 Vereniging van Gewervelde Paleontologen (SVP), die afgelopen november in Toronto werd gehouden.

Het doel van het team is om dieper in te gaan op de rol die elke soort speelde in de oude oceanen. Met andere woorden, van het toproofdier tot de kleinste soort in de zee hopen ze de ecologische status van elke soort te bepalen. Het is verbijsterend, gezien de informatiehiaten die ze moeten overbruggen. Niet alle soorten zijn bijvoorbeeld gefossiliseerd en een paar fossielen tonen de inhoud van hun darmen om te laten zien wat ze aten. Dus hoe kunnen wetenschappers een uitgestorven ecosysteem recreëren?

Hoewel ze deze beperkingen van hun studie erkenden, vergeleek het team de grootte van elke soort, aspecten met betrekking tot hun tanden en andere eigenschappen om te analyseren waar ze binnen deze vroege Krijt-voedselketen vielen. Curtis legde uit: “Dit is een kwantitatieve analyse. Het is een startpunt voor het ontwikkelen van energiestroommodellen.”

“Dit voedsel-voedselweb is kwantitatief gereconstrueerd op basis van de afgeleide trofische interacties van mariene producenten, consumenten en grote roofdieren,” voegde ze eraan toe.

Lagen op lagen

Een van de dingen die ze ontdekten, was dat er in deze oude zee meer trofische niveaus waren, dus langere voedselketens, dan in de huidige oceanen.

Dit, legde ze uit, “betekent een grotere complexiteit in het ecosysteem. Naarmate de niveaus toenemen, kan men aannemen dat er meer ruimte is voor de koppelingen tussen soorten die elk van de trofische niveaus bezetten. De interessante vraag is of hogere niveaus een grotere stabiliteit in het systeem.” “Wat tot nu toe is bestudeerd, is dat de basis van mariene systemen honderden miljoenen jaren relatief stabiel is gebleven. Het bestuderen van het voedselweb van de Baja-formatie in Colombia kan deze discussie uitbreiden naar nog hogere niveaus.”

Deze complexiteit komt gedeeltelijk voort uit de diversiteit aan roofdieren in deze oude zee. Apex-roofdieren zoals de pliosaurus Monquirasaurus– een marien reptiel met korte nek dat een lengte van ongeveer 10 m (32 ft) kan bereiken – bestaat uit een enkel trofisch niveau. Maar een aparte bestond uit kleinere pliosauriërs van ongeveer 2 meter lang, zoals Stenorhynchosaurus En Akoestiek en ichthyosauriërs. Zeeschildpadden en elasmosaurussen (reptielen met lange nek) vormden een ander element.

Het is verleidelijk om aan te nemen dat pliosauriërs zich vanwege hun grootte misschien hebben gevoed met wat er tussen hen zwom, maar er zijn nog veel onbekenden over Pliosaurus dieet. Studies van hun schedels gaven aan dat ze misschien niet een bijtkracht hadden die vergelijkbaar was met de krokodillen van vandaag, een kracht die hen in staat zou hebben gesteld hun prooi te grijpen, te rollen en uit te vallen tot onderwerping. Maaginhoud onthult een regelmatig dieet van koppotigen, maar sommige bevatten ook haaien, vissen, schildpadden, ichthyosauriërs, andere zeereptielen en zelfs Leren dinosaurus.

De opmerkelijk lange halzen van elasmosaurus waren de aanleiding voor het optreden van velen van hen hypothesen over hoe ze kunnen hebben geholpen bij predatie. Hadden ze hun nek kunnen gebruiken zoals de slangen van vandaag: naar achteren krullen en dan een prooi aanvallen? Zouden ze ze kunnen hebben gebruikt om voedingsstoffen en voedsel van de zeebodem te verzamelen (benthische voeding)? Of zwemmen ze gewoon met hun nek volledig uitgestrekt, waarbij ze de prooi die ze achtervolgen aanvallen en in een hinderlaag lokken? Dit zijn ook onbeantwoorde vragen, maar hun tanden lijken te duiden op een visdieet.

Een ecosysteem in transitie

“We begonnen in te zien dat het ecologische netwerk van Baja erg complex en divers was,” merkte Curtis op, eraan toevoegend dat “de top van het netwerk werd gedomineerd door deze roofdieren die zich voedden met grote prooien zoals grote vissen en andere relatief kleinere zeereptielen, zoals evenals ammonieten.”

We hebben vandaag geen ammonieten in onze oceanen; Nautilus komt misschien wel het dichtst in de buurt van sommige soorten ammoniet. Ammonieten zijn oude koppotigen die in dikke schelpen leefden, velen van hen strak opgerold. Gevonden in fossiele afzettingen over de hele wereld. Sommige waren slechts enkele centimeters klein, maar andere waren ongeveer 3 meter breed. Er zijn meer dan 100 verschillende soorten ammonieten gevonden in de Baja-formatie – ammonietfossielen zijn zo gewoon dat één soort werd regionale code.

Curtis verklaarde dat “Materialen uit de Baja-formatie nuttige inzichten bieden voor het onderzoeken van de dynamiek van Mesozoïsche mariene systemen, en uiteindelijk hoe deze systemen reageerden op biotische en abiotische factoren tijdens de overgangsperiode van het vroege Krijt.” Die overgangsperiode markeert het herstel van de milieurampen en uitstervingen die het kenmerkten Het einde van de Jura-periode.

Wat wordt aangeboden bij SVP is nog maar het begin. Naar verwachting zal dit jaar een paper worden gepresenteerd waarin hun werk wordt geschetst, en de volgende stappen omvatten het identificeren van “wat de voedingsspelers missen en, uiteindelijk, het genereren van energiestroommodellen.”

Ze concludeerde: “De paleontologische netwerktheorie is relatief nieuw in de paleontologie. Misschien wel een van de meest uitdagende onderdelen is dat er maar een paar Mesozoïsche sites zijn om onze gegevens op grote schaal te vergelijken. Dit onderzoek was echter opwindend in termen van het brengen van nieuwe inzichten in de evolutie.” Mesozoïsche mariene ecosysteem en ecologische netwerken”.

Gene Timmons (@medewerker) is een freelance schrijver met een sterke passie voor paleontologie. Ze woont in New Hampshire en schrijft op haar blog over paleontologie (en wat archeologie). mostmammoths.wordpress.com.