Kodėl ir kaip įvyko dinozaurų įsigalėjimas?

[Andrej S]

Kaip jau yra žinoma, dinozaurai atsirado vėlyvajame triase - apytiksliai prieš kokius 230 mln. metų. Tačiau planetinį dominavimą jie įgavo neiškart, o tiktai prasidėjus juros periodui (trūko tarp 200 - 145 mln. m.). Prieš tai dominavo kita dinozaurams (arba plačiau imant Ornitodirams - t.y. "paukščiakakliams", kuriems dar priklauso pterozaurai, primityvus dinozauromorfai ir dinozaurų palikuonys - paukščiai) archozaurų grupė - krurotarzai (krokodilai, fitozaurai, etozaurai, rauizuchijos ir kiti plačiajai publikai mažai žinomi atstovai). Kaip buvo manoma anksčiau - dinozaurų įsigalėjimas planetoje, tai klasikinis konkurencinio pašalinimo makroevoliucijoje pavyzdys. Pagrindiniai kandidatai į dinozaurų konkurentus buvo anksčiau minėti krurotarziniai archozaurai, kurie dominavo sausuminėse ekosistemose beveik viso triaso periodo metu (nuo 251 iki 200 mln. m.). Krurotarzai užėmė panašias nišas kaip ir dinozaurai, kai kurie iš jų buvo netgi labai panašus į dinozaurus arba paukščius (pvz. dvikojis, veikiausiai visaėdis, krokodilams giminingas atstovas Effigia okeeffeae , kuris labai panašus į stručius ir strutinius dinozaurus). Pagal ankstesnį įsivaizdavimą, dinozaurai pakeitė ornitodirus diversifikuodami (gamindami naujas rūšis) didesniais greičiais bei užimdami platesnį galimų aplinkos resursų spektrą. Abu šie parametrai turėtu atsispindėti matomame paleontologiniame metraštyje, t.y. hipotezė apie konkurencinį pašalinimą iš principo yra patikrinama. Kaip dabar yra nustatyta, dinozaurų dominavimas buvo 2 pakopų procesas: pirma banga buvo po vidurio triaso išmirimo įvykio, po kurio padidėjo augalėdžių zauropodomorfinių dinozaurų įvairovė ir antra banga įvyko po triaso-juros periodų išmirimo įvykio kai į dominuojančias pozicijas pakliūvo visi kiti dinozaurai (tame tarpe plėšrieji teropodai).
Po pirmo išmirimo įvykio, kurį pergyveno dinozaurai, buvo pašalinti dominuojantis tuo metu augalėdžiai - žinduoliams giminingi žvėriadančiai ropliai dicinodontai, bei stipriai pamažėjo rinchozaurų ir chinikvodontų. Sekantis dinozaurų ir krurotarzų galimos sąveikos
laikotarpis buvo tarpas tarp vidurio triaso išmirimo ir triaso-juros išmirimo, kuris truko apie 28 mln. metų. Būtent šis laikotarpis ir buvo analizuojamas paleontologų komandos iš Bristolio universiteto. Kaip evoliucijos rodikliai buvo pasirinkti: požymių kitimo greitis grupėse bei morfologinis nesugretinamumas (angl. disparity, matas apibūdinantis grupei priklausančių individų morfologinių požymių užimtą teorinėje požymių erdvėje hipertūrį) ir nesugretinamumo kitimas. Tyrimas parodė kad visame tiriamame laikotarpyje dinozaurų ir krurotarzų požymių evoliucijos greičiai beveik nesiskyrė ir buvo stochastiškai pastovus. Be to panašus buvo ir morfologinio nesugretinamumo trendai, abiejuose grupėse geometrinė sandaros įvairovė didėjo viso laikotarpio metu, tačiau krurotarzų per visą laikotarpį nesugretinamumas buvo didesnis. Anksčiau buvo išsakytas argumentas, kad dinozaurai nors ir nelaimėdavo per visą triaso laikotarpį prieš krurotarzus, tačiau jų sėkmė po T-J išmirimo buvo nulemta to kad jie buvo skirtingesni nei krurotarzai. Tačiau, kaip parodė šis tyrimas ir ši prielaida nėra teisinga - krurotarzai užėmė kur kas didesnę morfologinių požymių erdvės dali ne tik nei dinozaurai bet netgi nei visi tuomet gyvene ornitodirai (dinozaurai + pterozaurai + primityvus dinozauromorfai) paimti kartu! [Triaso_Archozauru_Filogenetinis_Medis_ir_Morfoerdve.JPG (image/jpeg) 75K] Tačiau kaip ten bebūtu, dauguma krurotarzų po T-J išmirimo išnyko (visi išskyrus krokodilus) o dinozaurai įsigalėjo visoje planetoje ir "valdė" ją ateinančius 135 mln. metų. Tyrimo autoriai teigia kad veikiausiai tai buvo sėkmė. Ir dar kokia! Dinozaurų įsigalėjimui padėjo 2 masiniai išmirimai, ir po kiekvieno lošimo prieš tai buvę su nekokiomis "kortomis" jie išeidavo laimėtojais. Tai ekstremalus, kaip S. J. Gould pavadintu istorinės kontingencijos  pavyzdys, kai tokio stambaus masto procesus nulemia atsitiktinumas o deterministinio pobūdžio optimizacija kuri yra paremta konkurencija nueina į antrą planą. Dėl to pačio atsitiktinumo kuris kreidos periodo pabaigoje atsisuko nuo dinozaurų, įsigalėjo žinduoliai.

Nuorodos:
Stephen L. Brusatte, Michael J. Benton, Marcello Ruta, Graeme T. Lloyd "Superiority, Competition, and Opportunism in the Evolutionary Radiation of Dinosaurs" - Straipsnis "Science" žurnale apie dinozaurų įsigalėjimo priežastis.
Scientists Can't Explain Why Dinosaurs Ruled the Earth - Wired Science bloge apie dinozaurų įsigalėjimo paslaptį.
Dinosaurs' Rise Due to "Blind Luck," Study Says - National Geographic populiarus straipsnis su mokslininkų komentarais

Papildoma medžiaga nagrinėjama tema:
Millstein, Roberta L. (2000),"Chance and Macroevolution." Philosophy of Science 67(4): 603-24.  - Mokslo filosofės Robertos Milštein straipsnis apie atsitiktinumo vaidmenį makroevoliucijoje.

G-moksluose:
Samones atsiradimas kaip atsitiktinis ivykis
--
AS