Рост динозавров связан с повышением уровня кислорода

Ученые установили, что повышение уровня кислорода связано с расцветом динозавров в Северной Америке около 215 миллионов лет назад. Новый метод измерения уровня кислорода в древних породах показал, что его концентрация в североамериканских породах подскочила почти на треть всего за пару миллионов лет, возможно, создав условия для экспансии динозавров в тропики Северной Америки и других регионов. Эти результаты были представлены в ключевом докладе на геохимической конференции Goldschmidt в Барселоне.

Исследователи из США разработали новую методику для извлечения крошечных количеств газа, захваченных внутри древних карбонатных минералов. Затем газы напрямую направляются в масс-спектрометр для анализа их состава.

Ведущий исследователь профессор Морган Шаллер (Политехнический институт Ренсселера, Нью-Йорк) заявил: «Мы протестировали породы с плато Колорадо и из бассейна Ньюарк, которые сформировались в одно и то же время на расстоянии около 1000 км друг от друга на суперконтиненте Пангея. Наши результаты показывают, что за период около 3 миллионов лет — что очень быстро в геологических масштабах — уровень кислорода в атмосфере подскочил с примерно 15% до примерно 19%. Для сравнения, в современной атмосфере содержится 21% кислорода. Мы действительно не знаем, что могло вызвать этот рост, но мы также видим падение уровня CO₂ в то время».

«Мы полагаем, что это изменение концентрации кислорода было глобальным, и действительно, мы обнаружили его в образцах, удаленных на 1000 км. Примечательно, что именно на пике кислорода мы видим появление первых динозавров в тропиках Северной Америки — Chindesaurus. За ними вскоре последовали завроподы. Опять же, мы пока не можем сказать, было ли это глобальным развитием, и динозавры не достигают экологического доминирования в тропиках вплоть до массового вымирания в конце триаса. Мы можем сказать, что это показывает: изменяющаяся среда 215 млн лет назад была благоприятна для их эволюционного разнообразия, хотя, конечно, уровень кислорода мог быть не единственным фактором».

Chindesaurus был двуногим хищным динозавром (около 2 м в длину и почти 1 м в высоту). Широко распространенный в Северной Америке, с происхождением в североамериканских тропиках, он был характерным динозавром позднего триаса на юго-западе США. Он был первоначально обнаружен в национальном парке «Окаменелый лес». Завроподы, появившиеся вскоре после Chindesaurus, были крупнейшими животными, когда-либо жившими на суше.

Прокомментировав исследование, профессор Майк Бентон (Бристольский университет) отметил: «Первые динозавры были довольно маленькими, но более высокий уровень кислорода в атмосфере часто связан с тенденцией к увеличению размеров. Этот новый результат интересен, поскольку совпадение по времени роста кислорода и появления динозавров хорошее, хотя динозавры стали многочисленными в Южной Америке несколько раньше, около 232 миллионов лет назад». Профессор Бентон не участвовал в этой работе; это независимый комментарий.

В то время, когда газы были захвачены, плато Колорадо и бассейн Ньюарк были частью гигантского суперконтинента Пангея. Оба региона находились недалеко от экватора. Возраст пород, содержащих кислород и углекислый газ, был определен путем измерения радиоактивного распада урана, обнаруженного в образцах.