Opierzone dinozaury mrozów się nie bały

– Jest stereotyp, że dinozaury zawsze żyły w bujnych tropikalnych dżunglach – mówi pulsarowi prof. Stephen Brusatte z University of Edinburgh. – Ale nowe badanie pokazuje, że musiały sobie radzić z mrozem i śniegiem. Komentuje w ten sposób pracę zespołu Paula Olsena z Columbia University opublikowaną w najnowszym numerze „Science Advances”.

Ocieplenie nie opanowało całej Ziemi

Naukowcy badali skały sprzed ok. 202 mln lat (górny trias) znajdujące się obecnie w północno-zachodnich Chinach. W erze dinozaurów teren ten znajdował się daleko na północy: w okolicach 71 stopnia szerokości geograficznej, czyli tak jak dzisiejszy archipelag Svalbard. Mimo położenia za kołem podbiegunowym nie było tam żadnych lodowców. Tereny te porastały wtedy gęste lasy złożone głównie z miłorzębów i drzew iglastych o szerokich, opadających na zimę liściach. To efekt gigantycznego efektu cieplarnianego, z jaki wówczas zmagała się Ziemia. Liczne wulkany wyrzucały ogromne ilości dwutlenku węgla. Jego zawartość w atmosferze była blisko pięciokrotnie wyższa niż dzisiaj (a 7–8 razy wyższa niż w czasach przedindustrialnych). Rejony tropikalne i subtropikalne miały często półsuchy charakter i były opanowane przez rośliny iglaste, paprocie i paprocie nasienne. Największe bogactwo wegetacji – przeciwnie do naszych czasów – charakteryzowało rejony umiarkowane.

Tę supergorącą Ziemię zamieszkiwało kilka grup gadów, wśród których znajdowały się dinozaury. Jednak to nie one dominowały na lądach. W rejonach gorących przeważały gady z linii krokodylowej. Dinozaury liczniej żyły jedynie w rejonach bliżej biegunów, gdzie miały pod dostatkiem roślinności. Do tej pory uważano, że nie stykały się tam z mrozem i lodem. Po prostu miało tam być zbyt ciepło, by zimą zamarzała woda. Paul Olsen i współpracownicy znaleźli dowód, że to nieprawda.

Dinozaury wyposażyły się w pióra

W osadach z jezior, które 202 mln lat temu pokrywały polarne rejony dzisiejszych Chin, badacze znaleźli nietypowe kamienie. Ich zdaniem to pozostałość po sezonowym lodzie. W porach chłodnych tworzyć się on miał przy brzegach jezior i sięgać dna, wmarzając w siebie leżące tam głazy. Gdy latem akwen rozmarzał, lód odpływał krami na środek zbiornika i tam topił się ostatecznie. Kamienie, które wcześniej oderwał od dna, spadały w głębinę i mieszały się z mułem.

Jeśli zimy były wtedy tak mroźne, to dinozaury musiały być przystosowane do chłodu. – Ich sekretem było upierzenie – mówi prof. Brusatte. – Paul Olsen i współpracownicy stawiają tezę, że u przodków dinozaurów wyewoluowały proste pióra, która zapewniały im izolację.

Tworzyły one warstwę chroniącą przed mrozem polarnych zim. To przystosowanie uratowało dinozaury, gdy wulkany zaczęły wyrzucać także tlenki siarki. W górnych warstwach atmosfery tworzyły one aerozole i kropelki kwasu. A to ograniczało dostęp promieni słonecznych do Ziemi.

Planetę, rozgrzaną gigantycznym efektem cieplarnianym, spowijały ciemności. Zapanowywała długa, trwająca blisko 10 lat zima. Po niej wracały wysokie temperatury, do czasu, gdy kolejny wyrzut wulkanicznej siarki znów wywoływał dekadę mrozu i ciemności. Te zdarzenia doprowadziły do jednego z pięciu największych w historii Ziemi masowych wymierań. Pod koniec triasu, 201,6 mln lat temu, zniknęła większość gadów z linii krokodylowej. Spośród nich przetrwały jedynie niewielkie zwierzęta, które potrafiły schronić się w norach.

Naukowcy muszą znaleźć kluczowy dowód

Dinozaury – zdaniem zespołu Paula Olsena – nie miały jednak większych kłopotów. Izolacyjna warstwa piór oraz umiejętność wytwarzania ciepła przez organizm (endotermia) pozwalały im żyć nawet w warunkach globalnej zimy. Po triasowym masowym wymieraniu mogły bez trudu zasiedlić opustoszałe rejony, zwiększyć rozmiary i zdominować ziemskie lądy. Część z tych wielkich gadów utraciła wtórnie pióra. U innych z kolei rozwinęły się one w kolorowe upierzenie przydatne w pokazach godowych. A wreszcie części dinozaurom pióra pozwoliły wykształcić umiejętność aktywnego lotu. Tak powstały ptaki.

– Według ostatnich badań pod koniec triasu nie ma mowy o występowaniu czap lodowych na biegunach. Temperatury polarne miały być rzędu 7–8 st. C – komentuje prof. Grzegorz Racki z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, geolog i badacz największych wymierań w historii Ziemi. – W tej sytuacji prezentowane w pracy zespołu Olsena przesłanki na temat zlodowaceń są naprawdę rewolucyjne w opisie zmian klimatu w trakcie kataklizmu wulkanicznego odpowiedzialnego za wymieranie i ekspansję dinozaurów. Należy życzyć autorom dostarczenia kluczowego dowodu, czyli morskich osadów z głazami z wytopienia gór lodowych. Zamarzające jeziora w jednym tylko regionie nie kończą dyskusji, ale ją inicjują.