Zālēdāju ekspansija pirms zauru izmiršanas

Jau sen apritē ir teorija par to, ka viena no dzīvotspējīgākajām sugām uz zemes ir grauzēji, kas gan agrāk spējuši izdzīvot visiznīcinošākajos apstākļos, gan, kā pauž futurologi, to iespēs arī nākotnē. Lūk, un jaunākie pētījumi pauž, ka atsevišķas grauzēju sugas, iespējams, pat ir vainojamas savulaik piedzīvotajā dinozauru masveida izmiršanā...

I. Nopietni nišas konkurenti

Jaunāko paleontoloģisko datu analīze saistībā ar tā dēvētajiem daudzkupraiņiem (mūsdienu grauzējiem līdzīgi zīdītāju izrakteņi) apliecinājusi, ka šīs grupas ļoti straujā morfoloģiskās un ekoloģiskās daudzveidības izaugsme sākusies vismaz 20 miljonus gadu pirms leģendārās dinozauru izmiršanas. Daudzkupraiņu adaptīvā radiācija saistīta ar ziedaugu izplatību un attiecīgu pielāgošanos augu diētai. Daidzkupraiņi maz cietuši lielās izmiršanas laikā pirms 65,5 miljoniem gadu mezozoja un kainozoja ēru robežšķirtnē, kas iznīcināja dinozaurus, un savu ekspansiju pārliecinoši turpināja kainozojā. Un tikai aptuveni pirms 35 miljoniem gadu tie degradējuši un izmiruši, iespējams, zaudējot konkurences cīņā ar grauzējiem...

 

 

Pirmie zīdītāji uz planētas parādījās teju vai vienlaikus ar dinozauriem vēlīnajā triasā jeb tātad pirms mazliet vairāk par 200 miljoniem gadu. Dinozauri okupēja dienas fitofāgu un plēsoņu nišas. Ir uzskats, ka tik ilgi, kamēr dinozauri nebija izmiruši, zīdītājiem nācās palikt maziem, galvenokārt nakts dzīvniekiem, kukaiņēdājiem. Un tikai pēc tā, kad pirms 65,5 miljoniem gadu dinozauru valdīšanai pienāca beigas, zīdītāji spēja ieņemt atbrīvotās nišas un „izrāvās” lielizmēra dzīvo būtņu klasē.

Tiesa, šī shēma puslīdz atbilstoša realitātei šķiet tikai pirmajā mirklī. Neskaitāmie pēdējās desmitgadēs veiktie paleontoloģiskie atradumi apliecinājuši to, ka mezozoja zīdītāji bijuši nesalīdzināmi daudzveidīgāki, nekā uzskatīts iepriekš, un ka zīdītāju svarīgāko evolucionāro līniju diverģence jeb sazarošanās sākusies vēl krietni pirms dinozauru ēras.

II. Daudzkupraiņi

Īpašu vietu mezozoja zvēru saimē tātad ieņem tieši šie daudzkupraiņi jeb multituberkulāti. Šo grupa pamatoti uzskata par vienu sekmīgākajām zīdītāju klasēm vēsturē. Tie vispār parādījās juras periodā, aptuveni pirms 165 miljoniem gadu (tiesa, ir arī agrāk datēti atradumi, bet tos uzskata par strīdīgiem), pārdzīvoja jau minēto masveida izmiršanu ēru paleocēnā, izmira eocēnā pirms aptuveni 35 miljoniem gadu, neatstājot pēctečus. Tādējādi kopumā daudzkupraiņi nodzīvoja 120 miljonus gadu, proti – ilgāk par jebkuru no mūsdienu zīdītāju vienībām.

Pēc savas uzbūves un dzīves veida daudzkupraiņi gan izskatījās kā grauzēji, taču nebija placentāri. Iespējams, viņi laida pasaulē ļoti mazus, bezpalīdzīgus pēcnācējus, līdzīgi mūsdienu somaiņiem. Tiem, tāpat kā grauzējiem, bija ļoti jaudīgi priekšzobi, kas no vaigu zobiem atdalīti ar atstarpi jeb tā dēvēto diastēmu. Pakaklē tiem bija divas tādu kā izcilnīšu rindas (no tā arī mūsdienu nosaukums), kas kalpoja barības sasmalcināšanai.

Nesen Somijas, Austrālijas un ASV paleontologi publicējuši jaunus datus par daudzkupraiņu ekoloģiskās daudzveidības dinamiku mezozojā un kainozojā. Mūsdienu zīdītāju izpēte iepriekš apliecinājusi, ka par dzīvnieka ēdienkarti var spriest pēc vaigu zobu virsmas sarežģītības: jo uz zobiem ir vairāk visāda veida izciļņu un ieplaku, jo mazāk ēdienkartē ir dzīvnieku un vairāk augu barības. Šī likumsakarība visnotaļ strikti izpaužas dažādu izmēru un dažādu vienību zīdītāju vidū.

Izmantojot trīs dimensiju lāzera skaneri, minētā pētījuma autori ieguva apjomīgus 41 daudzkupraiņu dzimtas pārstāvju vaigu apakšžokļa zonu modeļus. Tā ir pietiekami liela izlase, kas ietver 72% visu daudzsomaiņu dzimšu, kurām vispār bijuši vaigu zobi, turklāt tā vienlaikus aptver visu šīs vienības eksistēšanas intervālu, balstoties šajos trīs dimensiju modeļos katram dzīvniekam izskaitļoja tā dēvēto OPC rādītāju, kas raksturo zobu virsmu. OPC izskaitļo kā dažādas orientācijas, proti, ar slīpumu dažādos virzienos, iecirkņu (laukumiņu) skaitu.

Analīze uzrādīja to, ka senākie (juras un agrīnā krīta) daudzkupraiņi, visdrīzāk, bijuši visēdāji, turklāt galvenokārt lietojuši dzīvnieku izcelsmes barību. Tieši tādi paši OPC raksturojumi ir tiem mūsdienu dzīvniekiem, kuri barojas ar kukaiņiem un augļiem. Atšķirība ir gluži neliela, kas liecina par salīdzinoši vienveidīgu barošanās stratēģiju vienas daudzkupraiņu vienības ietvaros.

Taču vēlīnajā krīta periodā, sevišķi tā otrajā daļā – pirms 85 – 65,5 miljoniem gadu, daudzkupraiņu saimē sāka parādīties formas ar aizvien sarežģītākiem vaigu zobiem. Vidējais OPC lielums sāka pieaugt, kas liecina par daudzu šīs vienības pārstāvju pāreju uz augu valsts barību. Turklāt līdztekus fitofāgiem saglabājās arī visēdāju formas. Daudzkupraiņi kļuva krietni vien daudzveidīgāki savā barības izvēlē, ko apliecina jau krietni vien lielākas OPC atšķirības. Vēlīnā krīta otrajā pusē pieauga arī daudzkupraiņu dzimšu daudzveidība, viņu vidējais izmērs, kā arī savstarpējās izmēra atšķirības. Visi šie rādītāji (OPC, dzimšu skaits, izmērs) ļoti lielā mērā ir neatkarīgi, proti, to izmaiņas neizriet viena no otras.

Pētījuma autori min statistiskos argumentus par labu tam, ka OPC vidējā lieluma pieaugums krīta beigās nav tikai triviālas dzimšu skaita palielināšanās sekas, kas saglabājušās paleontoloģiskā hronikā. Un – lai arī lielizmēra daudzkupraiņu saimē formas ar augstu OPC rādītāju sastopamas biežāk, nekā mazās, šī sakarība nav īpaši strikta.

Atšķirībā no saviem laikabiedriem dinozauriem, daudzkupraiņi pārsteidzoši viegli pārdzīvojuši krīzi krīta un paleogēna robežšķirtnē. To dzimšu daudzveidība paleogēna sākumā pat palielinājusies salīdzinājumā ar krīta beigu posmu. Savukārt paleocēnā (tā ir pirmā paleogēna perioda ēra) daudzkupraiņi izmēru un barošanās ziņā palika tik pat daudzveidīgi, kā tas bija krīta beigās.

Paleocēna beigās un eocēnā šī grupa sāka degradēties, tās daudzveidība ļoti ātri samazinājās, bet tie pārstāvji, kas noturējās visilgāk, bija maziņi un tiem bija salīdzinoši vienkārša zobu virsma, līdzīga senākajiem vienību pārstāvjiem. Tāda dinamika visnotaļ labi salāgojās ar hipotēzi par to, ka daudzkupraiņus izspieduši placentārie konkurenti – grauzēji, kas apguva tās pašas nišas, kas bija daudzkupraiņiem, taču bija iemācījušies daudzkārt efektīvāk izmantot šo nišu resursus.

Pētījuma autori uzskata, ka galvenais stimuls daudzkupraiņu daudzveidības straujam pieaugumam un to barošanās veidu nomaiņa par labu bijusi tieši ziedaugu ekspansija. Tā sākusies mazliet agrāk, krīta vidusdaļā, aptuveni pirms 100 miljoniem gadu, taču tieši vēlīnā krīta otrajā pusē notiek sevišķi straujš to daudzveidības un kopskaita pieaugums.

Savukārt ziedaugu saimē tajā laikā parādījās liels daudzums ātri augošu zālāju formu, kas potenciāli izplatījās kā ārkārtīgi vērtīgs barības resurss. Daudzkupraiņi prata to apgūt, kas arī izraisīja to daudzveidības un kopskaita pieaugumu. Tā kā ziedaugi maz cieta lielās krīzes laikā, daudzsomaiņu barības bāze necieta, un tas savukārt palīdzēja tiem saglabāt pietiekami lielu daudzveidību paleocēnā. Papildus faktori, kas nodrošināja grupas izdzīvošanu, varēja būt siltasinība, salīdzinājumā ar dinozauriem neliels izmērs un katrā ziņā tieši lielais populāciju skaits, kā arī krietni vien efektīvāka (atkal – salīdzinājumā ar tiem pašiem dinozauriem) rūpēšanās par pēcnācējiem.

III. Vārgie mazuļi kā galvenā barība

Daudzi paleontologi uzskata, ka daudzkupraiņu uzplaukums varēja būt viens no netiešajiem dinozauru pagrimuma iemesliem. Daudzkupraiņi bija faktiski pirmie augstas efektivitātessīkie fitofāgi no visiem virszemes mugurkauliniekiem. Tā kā augu izcelsmes barības, kopumā ņemot, ir daudzkārt vairāk, nekā dzīvnieku izcelsmes barības, mazo fitofāgu populācijas var sasniegt ļoti lielu skaitu, par ko var pārliecināties, aplūkojot mūsdienu grauzējus.

Savukārt lielo daudzumu sīko augēdāju dzīvnieku uzrašanās izveidoja priekšnosacījumus šo dzīvnieku specializēto mednieku evolūcijai, proti, radās plēsoņas, kas specializējušies tieši uz sīkajiem četrkājaiņiem. Un, reiz uzradušies, tādi plēsoņas, nešaubīgi sāktu nāvējoši apdraudēt sīkos dinozauru mazuļus, kurus gigantiskie vecāki diezin vai spēja gana efektīvi aizsargāt.

Katrā ziņā šos apsvērumus apstiprina zinātnieku gluži nesen atrastais agrīnā krīta lielais plēsīgais zīdītājs trikodonts „Repenomamus”, kas neilgi pirms savas bojā ejas bija sātīgi papusdienojis ar kāda dinozaura (konkrēti – psitakozaura) mazuli...

Tā kā kārtējo reizi varam pašaubīties par to, vai dinozauru izmiršanā patiešām vainojams tikai mītiskā meteorīta nokrišana Jukatanas pussalā pirms aptuveni tiem pašiem 65 miljoniem gadu...