Фосилизированные экскременты и рвота помогли понять, почему динозавры доминировали на Земле.

Несмотря на длительную популярность динозавров как в научной среде, так и в культуре, о их возникновении и эволюции известно далеко не всё. То же самое касается и других ящеров. Например, совсем недавно палеонтологи выяснили, что способствовало гигантизму птерозавров, — об этом Naked Science рассказывал. Ситуация с динозаврами более сложная, так как учёные предлагают две конкурирующие гипотезы, объясняющие их доминирование на суше.

По одной версии, динозавры обошли своих соперников — фитозавров, псевдозухий и других — благодаря физиологическим новшествам, таким как теплокровность или быстрый рост. По другой версии, динозавры получили возможность занять пустующие ниши, образовавшиеся в результате сокращения разнообразия и вымирания других групп животных. Эти события происходили в первые 30 миллионов лет эволюции динозавров, в верхней части триасового периода (237-201,3 миллиона лет назад), но о данном этапе сохранилось крайне мало ископаемых свидетельств.

Исследователи из Северной и Восточной Европы нашли решение этого вопроса. Они проанализировали сотни окаменелых остатков пищеварительной системы (бромалитов) древних животных, собранных в пяти польских формациях — зонах бывшего суперконтинента Пангея. Ископаемые экскременты (копролиты), рвота (регургиталиты) и другие содержимое доисторических желудков и кишечников помогли палеонтологам поэтапно восстановить развитие и распространение динозавров. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Специалисты искали непереваренные остатки пищи — фрагменты костей, растений, следы паразитов, насекомых и прочее, — сканируя образцы (всего более 500) с помощью синхротронной микротомографии. Дополнительные палеоэкологические и климатические данные помогли создать контекст, в котором обитали древние травоядные и хищники. Ученые также опирались на предыдущие исследования скелетных окаменелостей из выбранных мест.

Сообщества позвоночных, живших 237-227 миллионов лет назад в карнийском ярусе, были разнообразными — от близких родственников акул, гибодонтов до различных архозавроморфов. Из того же периода учёные выделили силезавра, всеядного предка динозавров. Однако следов завроподоморфов не обнаружено. Эти травоядные динозавры появились в рэтском ярусе (208,5-201,3 миллиона лет назад) и соседствовали с рыбоядными крокодиломорфами и ранними тероподами.

Бромалиты, относящиеся к переходному периоду между триасовым и юрским периодами, сохранили как фрагменты костей, так и рыбью чешую (которая служила пищей хищным тероподам), а также разнообразные остатки растений. Как отметили авторы статьи, следы гингкофитов и папоротников резко контрастировали с позднетриасовыми хвойными, которые в то время были основной пищей травоядных динозавров. Палеонтологов также удивило наличие древесного угля среди окаменелой пищи. Судя по всему, древние травоядные часто употребляли уголь, оставшийся после лесных пожаров, чтобы нейтрализовать токсичное воздействие папоротников.

Главным результатом нового исследования стала пятиэтапная модель возникновения и эволюции динозавров. С середины по конец карнийского яруса существовали мелкие всеядные предшественники этих ящеров. Затем, с середины по конец норийского яруса, фауна предков стала разнообразнее, появились первые хищные динозавры. Далее, ближе к началу рэтского яруса, они разделились на большие и маленькие виды, но рядом с ними появились и крупные птицетазовые (всеядные и травоядные). В конце триасового периода возникли различные завроподоморфы. К началу геттангского яруса (нижняя юра) динозавры широко расселились и заняли множество экологических ниш.

Причины доминирования этих ящеров сложны. Позднетриасовая среда, изначально засушливая, изменилась на влажную на раннеюрском этапе, что привело к разнообразию растительности. Этот переход совпал с исчезновением многих групп нединозавровых четвероногих. Травоядным специалистам, таким как этозавры и дицинодонты, стало сложно конкурировать с динозаврами, чей рацион значительно расширился. В итоге к концу триасового периода их вытеснили завроподоморфы и птицетазовые.

«Материалы для исследования собирались в течение 25 лет, и нам потребовалось много времени, чтобы объединить их в единую картину. Это исследование является инновационным, мы стремились понять биологию ранних динозавров с точки зрения их пищевых предпочтений. Чтобы не вымереть — ешьте много растений, немного в духе лозунга „ешьте овощи и живите дольше“. Именно так поступали ранние травоядные динозавры», — отметил польский палеонтолог, соавтор исследования Гжегож Недзведский.