Monster-Ökosystem – Ars Technica

Vor ungefähr 130 Millionen Jahren war der Ozean in einem Gebiet im heutigen Zentralkolumbien mit einer Vielzahl von Arten gefüllt, die heute nicht mehr zu sehen sind. In diesem Wasser schwammen mehrere gigantische Raubtiere, die den Stoff für Alpträume ausmachen. Diese Meeresreptilien können Längen von 2 bis 10 Metern (etwa 6 bis 32 Fuß) erreichen, einige mit riesigen Mündern voller Zähne, andere mit relativ kleinen Köpfen (ebenfalls voller Zähne), die an langen, schlangenartigen Hälsen befestigt sind.

Diese Riesen teilen sich den Ozean mit unzähligen kleineren Arten, von denen viele selbst Raubtiere sind. Diese enthielten Ichthyosaurier– delfinähnliche Reptilien – sowie Schildkröten, Fische, Ammoniten, Krabben, Weichtiere, Haie und mindestens eine Art von Krokodil.

Damit all diese Kreaturen gedeihen können, muss ein Ökosystem auf allen Ebenen gedeihen. Dank Entdeckungen in der sogenannten Baja-Formation, einer Fundgrube, in der Fossilien reichlich und exquisit erhalten sind, beginnen die Forscher nun zu lernen, wie das Ökosystem seine vielen Raubtiere unterstützt. Und sie könnten Hinweise darauf finden, wie es so kurz nach dem Massensterben gedieh, das die Jurazeit beendete.

Wer hat was gegessen?

Derley Curtis ist Doktorand Redpath-Museum von der McGill University, ein Vordoktorand am Smithsonian Tropical Research Institute und ein Forschungsstipendiat bei Centro de Investigaciones Paleontológicas(CIP). Sie präsentierte die Daten, an denen sie und ihr Team aus der Baja-Formation arbeiteten, auf der Jahrestagung 2022 der Gesellschaft der Wirbeltierpaläontologen (SVP), die im vergangenen November in Toronto stattfand.

Das Ziel des Teams ist es, tiefer in die Rolle einzutauchen, die jede Art in den alten Ozeanen gespielt hat. Mit anderen Worten, vom Spitzenprädator bis zur kleinsten Art im Meer hoffen sie, den ökologischen Status jeder Art zu bestimmen. Angesichts der Informationslücken, die sie überwinden müssen, ist das verblüffend. Zum Beispiel sind nicht alle Arten versteinert, und einige Fossilien zeigen den Inhalt ihres Darms, um zu zeigen, was sie gegessen haben. Wie können Wissenschaftler also ein ausgestorbenes Ökosystem nachbauen?

Das Team erkannte zwar diese Grenzen ihrer Studie an, verglich jedoch die Größe jeder Art, Aspekte in Bezug auf ihre Zähne und andere Merkmale, um zu analysieren, wo sie in diese frühe Kreide-Nahrungskette fielen. Curtis erklärte: „Dies ist eine quantitative Analyse. Sie ist ein Ausgangspunkt für die Entwicklung von Energieflussmodellen.“

„Dieses Nahrungsnetz wurde quantitativ rekonstruiert, basierend auf den abgeleiteten trophischen Interaktionen von Meeresproduzenten, Verbrauchern und großen Raubtieren“, fügte sie hinzu.

Schichten über Schichten

Eines der Dinge, die sie herausfanden, war, dass es in diesem alten Meer mehr trophische Ebenen, dh längere Nahrungsketten, gab als in den heutigen Ozeanen.

Dies, erklärte sie, „bedeutet eine größere Komplexität im Ökosystem. Wenn die Ebenen zunehmen, kann man davon ausgehen, dass es mehr Platz für die Verbindungen zwischen den Arten gibt, die jede der trophischen Ebenen besetzen. Die interessante Frage ist, ob höhere Ebenen eine größere Stabilität bedeuten das System.“ „Was bisher untersucht wurde, ist, dass die Basis mariner Systeme über Hunderte von Millionen Jahren relativ stabil geblieben ist.

Diese Komplexität rührt zum Teil von der Vielfalt der Raubtiere in diesem alten Meer her. Apex-Raubtiere wie der Pliosaurier Monquirasaurus– ein kurzhalsiges Meeresreptil, das eine Länge von etwa 10 m (32 ft) erreichen kann – besteht aus einer einzigen trophischen Ebene. Aber ein separater bestand aus kleineren Pliosauriern mit einer Länge von etwa 2 Metern (6 Fuß), wie z Stenorhynchosaurus Und Akostasure und Ichthyosaurier. Meeresschildkröten und Elasmosaurier (langhalsige Reptilien) bildeten ein weiteres Element.

Es ist verlockend anzunehmen, dass sich Pliosaurier aufgrund ihrer Größe von dem ernährt haben könnten, was zwischen ihnen geschwommen ist, aber es gibt noch viele Unbekannte darüber Pliosaurier-Diät. Untersuchungen ihrer Schädel deuteten darauf hin, dass sie möglicherweise keine mit den heutigen Krokodilen vergleichbare Beißkraft hatten, eine Kraft, die es ihnen ermöglicht hätte, ihre Beute zu packen, zu rollen und zur Unterwerfung zu stürzen. Der Mageninhalt zeigt eine normale Ernährung von Kopffüßern, aber einige umfassen auch Haie, Fische, Schildkröten, Ichthyosaurier, andere Meeresreptilien und sogar Dinosaurier aus Leder.

Die bemerkenswert langen Hälse von Elasmosaurus veranlassten das Auftreten vieler von ihnen Hypothesen darüber, wie sie bei Raubtieren geholfen haben könnten. Könnten sie ihre Hälse wie die heutigen Schlangen benutzt haben: sich nach hinten krümmen und dann auf Beute schlagen? Könnten sie sie verwendet haben, um Nährstoffe und Nahrung vom Meeresboden zu sammeln (benthische Nahrungsaufnahme)? Oder schwimmen sie einfach mit ausgestrecktem Hals und schlagen und überfallen die Beute, die sie verfolgen? Auch diese Fragen sind unbeantwortet, aber ihre Zähne scheinen auf eine Fischdiät hinzudeuten.

Ein Ökosystem im Wandel

„Wir begannen zu sehen, dass das ökologische Netzwerk der Baja sehr komplex und vielfältig war“, bemerkte Curtis und fügte hinzu, dass „die Spitze des Netzwerks von diesen Raubtieren dominiert wurde, die sich von großen Beutetieren wie großen Fischen und anderen relativ kleineren Meeresreptilien ernährten sowie Ammoniten.“

Wir haben heute keine Ammoniten in unseren Ozeanen; Nautilus kommt einigen Ammonitenarten vielleicht am nächsten. Ammoniten sind alte Kopffüßer, die in dicken Schalen lebten, von denen viele eng zusammengerollt waren. Gefunden in fossilen Ablagerungen auf der ganzen Welt. Einige konnten nur wenige Zentimeter klein sein, andere hatten einen Durchmesser von etwa 3 Metern (9 Fuß). Über 100 verschiedene Arten von Ammoniten wurden in der Baja-Formation gefunden – Ammonitenfossilien sind so häufig, dass eine Art daraus wurde Regionalcode.

Curtis erklärte, dass „Materialien aus der Baja-Formation nützliche Erkenntnisse für die Untersuchung der Dynamik mesozoischer Meeressysteme liefern und letztendlich, wie diese Systeme auf biotische und abiotische Faktoren während der Übergangszeit in der frühen Kreidezeit reagierten.“ Diese Übergangszeit markiert die Erholung von den Umweltkatastrophen und dem Aussterben, die sie geprägt haben Das Ende der Jurazeit.

Was bei SVP angeboten wird, ist nur der Anfang. Ein Papier, in dem ihre Arbeit skizziert wird, soll dieses Jahr vorgelegt werden, und die nächsten Schritte umfassen die Identifizierung, „was den Ernährungsakteuren fehlt, und letztendlich die Erstellung von Energieflussmodellen“.

Sie schloss: „Die Theorie der paläontologischen Netzwerke ist relativ neu in der Paläontologie. Einer der größten Herausforderungen besteht vielleicht darin, dass es nur wenige mesozoische Stätten gibt, an denen wir unsere Daten in großem Umfang vergleichen können. Diese Forschung war jedoch aufregend, da sie Neues brachte Einblicke in die Evolution.“ Mesozoische Meeresökosysteme und ökologische Netzwerke“.

Gene Timmons (@Mitarbeiter) ist ein freiberuflicher Autor mit einer starken Leidenschaft für Paläontologie. Sie lebt in New Hampshire und schreibt in ihrem Blog über Paläontologie (und etwas Archäologie). mostmammoths.wordpress.com.