Paradies vermied: Warum größte Dinosaurier die Tropen übersprungen haben

Riesige Dinosaurier wanderten für Zehntausende von Jahren aus den Tropen, weil wilde Klimaschwankungen dort zu viel für sie waren, sagen Forscher.

Dieser Befund könnte Aufschluss über die Probleme geben, die der Klimawandel in den nächsten paar Jahrhunderten mit sich bringen könnte.

Dinosaurier entstanden vor etwa 230 Millionen Jahren in der späten Trias. Sie dominierten 135 Millionen Jahre lang das Leben an Land während der folgenden Perioden von Jura und Kreide, bis ein kosmischer Einschlag das Zeitalter der Reptilien vor etwa 65 Millionen Jahren zum katastrophalen Ende brachte.

Innerhalb von 15 Millionen Jahren nach dem ersten Auftreten von Dinosauriern hatten sich eine Vielzahl von Dinosaurierarten entwickelt. Unerklärlicherweise waren die riesigen langhalsigen, langschwänzigen, vegetarischen Dinosaurier, die als Sauropoden bekannt sind - die größten Lebewesen, die jemals die Erde bevölkerten - in den niedrigen Breiten des Äquators bis zu 30 Millionen Jahre nach ihrer Entstehung selten, obwohl sie dominierten hohe Breiten vorher. [Bilder: Einer der größten Dinosaurier der Welt entdeckt]

"Seit einigen Jahrzehnten haben Forscher einen merkwürdigen Fall bemerkt - große pflanzenfressende Dinosaurier schienen in hohen Breitengraden während der Trias viel häufiger anzukommen", sagte die Studienautorin Jessica Whiteside, Geochemikerin an der Universität von Southampton in England, gegenüber Live Science . "Aber erst in den letzten zehn Jahren haben wir erkannt, dass sie in den Tropen, in denen nur wenige kleine fleischfressende Dinosaurier lebten, völlig fehlen."

Dino-Scapes rekonstruieren

Um dieses Rätsel zu lösen, analysierten Whiteside und ihre Kollegen Steine ​​von einem Ort, der als Ghost Ranch in New Mexico bekannt ist (der die Landschaftsmalereien der berühmten Künstlerin Georgia O'Keeffe inspirierte). Die Forscher konzentrierten sich auf die mehrfarbigen Klippen der Chinle-Formation, die an Orten wie der Painted Desert im Nationalpark des versteinerten Waldes in Arizona häufig anzutreffen sind.

Neun Jahre lang untersuchten die Forscher die Gesteine, die von Flüssen und Bächen zwischen 205 Millionen und 215 Millionen Jahren abgelagert wurden, während der späten Trias, als Amerika und andere Landmassen der Welt auf dem Superkontinent Pangäa zusammengebunden waren. Damals befand sich die Ghost Ranch-Anlage in der Nähe des Äquators, etwa auf dem gleichen Breitengrad wie heute die südlichste Spitze Indiens. Die Website ist reich an Fossilien aus der späten Trias.

Die Wissenschaftler rekonstruierten den ersten detaillierten Blick auf das Klima und die Ökologie während der Entstehung der Dinosaurier, indem sie verschiedene Arten von Daten aus den Gesteinen untersuchten. Fossile Holzkohle half den Wissenschaftlern dabei, Temperaturen im Wald zu bestimmen. Fossile Knochen, Pollen und Sporen halfen ihnen, die Arten von Tieren und Pflanzen in der Region zu entdecken; Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff aus fossilen organischen Stoffen halfen den Forschern, den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre abzuschätzen und wie viel Vegetation dort zu dieser Zeit existierte.

"Jeder Datensatz ergänzt die anderen, und alle weisen auf ähnliche Bedingungen hin", sagte Whiteside in einer Stellungnahme. "Ich denke, das ist eine der großen Stärken unserer Studie."

Dinosaurier waren unter den Fossilien auf der Ghost Ranch selten und machten weniger als 15 Prozent der Wirbeltiere oder Tiere mit Wirbelsäulen aus. Die Dinosaurier waren in der Verschiedenartigkeit, Fülle und Körpergröße von den Reptilien, Pseudosuchians genannt, die Linie, die Krokodile und Alligatoren hervorgebracht hat, zahlenmäßig unterlegen. Die wenigen Dinosaurier auf dem Gelände waren meist kleine Fleischfresser. [In Bildern: Alte Ungeheuer des Meeres]

Pflanzenfossilien halfen, das Bild zu füllen. Verschiedene Gruppen von Pflanzen auf der Ghost Ranch wechselten häufig von gewöhnlich zu selten, wie es durch die Verschiebung von Häufigkeiten verschiedener Arten von Pollen und Sporen nahelegte. Dies deutete auf wiederholte plötzliche Klimaänderungen hin. Darüber hinaus deutete die Art und Weise, in der die Kohlenstoffisotope im Laufe der Zeit anstiegen, darauf hin, dass das Vegetationsniveau in Abhängigkeit von starken Niederschlagsschwankungen steigen und fallen könnte.

Fossile Holzkohle deutete darauf hin, dass tobende Waldbrände alle paar Dutzend Jahre Temperaturen von bis zu etwa 1100 Grad Fahrenheit (600 Grad Celsius) erreichen könnten. Dies könnte auf abrupte Klimaänderungen zurückzuführen sein, die massive Pflanzensterben und heißere Brände verursacht haben.

Klimaschwankungen

Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Tropen in der späten Trias ein sehr unberechenbares heißes Klima besaßen, das zwischen feuchten Jahreszeiten in einigen Jahren und extremen Dürren in anderen schwankte. "Die Bedingungen wären heute ähnlich wie in den trockenen westlichen Vereinigten Staaten, obwohl es in feuchten Zeiten in der Nähe von Bächen, Flüssen und Wäldern Bäume und kleinere Pflanzen gegeben hätte", sagte Whiteside in der Erklärung.

Dieses raue, schwankende Klima und seine wiederholten Waldbrände hätten es der üppigen Vegetation erschwert, zu wachsen und zu überleben, was verhindert hätte, dass riesige Pflanzenfresser in die Region eingedrungen wären. "Nur kleine zweibeinige fleischfressende Dinosaurier wie Coelophysis könnte überleben ", sagte Whiteside in der Erklärung.

Dieses hochgradig unvorhersagbare heiße und trockene Klima war mit hohen Kohlendioxidgehalten in der Atmosphäre verbunden, die "vier- bis sechsmal so hoch waren wie heute, aber ähnlich wie in den nächsten 100 bis 200 Jahren", sagte Whiteside. "Diese Daten deuten daher darauf hin, dass die menschliche Nachhaltigkeit in der Zukunft potentiell tiefgreifend sein wird, wenn wir die hohen Kohlendioxid-Bedingungen erleben, die sich in den kommenden 100 bis 200 Jahren voraussichtlich entwickeln werden."

In der Zukunft könnten Wissenschaftler andere tropische, spättriassische Gebiete betrachten, sagte Whiteside.

Sie und ihre Kollegen haben ihre Ergebnisse online am 15. Juni im Journal Proceedings der National Academy of Sciences detailliert.

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