Предки сучасних крокодилів і алігаторів протягом щонайменше 245–250 мільйонів років залишалися вірними теплому клімату — навіть попри масові вимирання та «парникові» епохи. За висновками нового дослідження, про яке повідомляє Sci.News, саме ця сталість кліматичних уподобань могла допомогти їхнім родичам пережити астероїд, що знищив ненащадкових (непташиних) динозаврів.
Від «автобусів» до «мопсів», але з однаковими кліматичними смаками
Крокодилів часто називають «живими викопними», але їхні предки та родичі були надзвичайно різноманітними. Вони включали гігантів розміром з автобус, здатних, за оцінками, впоратися навіть із тиранозавром, а також дрібних тварин із «мордочкою мопса».
Попри цю морфологічну різноманітність, команда під керівництвом доктора Альфіо Алессандро К’яренци (Alfio Alessandro Chiarenza) з Університетського коледжу Лондона виявила, що їхній зв’язок із кліматом залишався дивовижно стабільним.
Дослідники простежили кліматичні вподобання великої групи «крокодилячої лінії» — псевдозухій (Pseudosuchia). Вони поєднали філогенетичне дерево з понад 400 викопних і сучасних видів, більш як 7 000 знахідок викопних решток і 130 000 записів про сучасних крокодилів.
На основі цих даних команда використала кліматичні моделювання, щоб відтворити, де на планеті існували придатні для цих тварин умови протягом останніх 245 мільйонів років.
Стабільна «тепла ніша» в мінливому світі
Псевдозухії колись включали наземні, морські, гігантські й навіть рослиноїдні форми, що сягали аж до полярних широт. Однак аналіз показав, що їхні уподобання щодо температури та опадів залишалися в доволі вузьких межах.
Моделі вказують, що оптимальна температура для предків цієї групи становила близько 23 °C, тоді як сучасні крокодилові лінії віддають перевагу діапазону приблизно 26–30 °C.
Коли глобальний клімат теплішав, ці тварини розширювали ареал у бік полюсів; коли хололо — відступали ближче до екватора. На думку авторів, вони не стільки пристосовувалися до нових умов, скільки «супроводжували» свою стабільну кліматичну нішу, яка з часом зміщувалася по планеті.
Дві помітні виняткові події
Аналіз виявив два важливі відхилення від цієї стабільності:
- близько 94 мільйонів років тому, під час однієї з найекстремальніших «парникових» фаз мезозою, теплова «оптимальна точка» зсунулася вгору до приблизно 35 °C в одній із ранніх гілок, що включає сучасних крокодилів;
- приблизно 34 мільйони років тому, коли планета загалом ставала сухішою, одна австралазійська лінія нині вимерлих родичів крокодилів змістилася в бік більш посушливих умов, що дослідники пов’язують із прогресуючим висиханням цього континенту.
Ці винятки показують, що за екстремальних змін довкілля окремі гілки все ж могли змінювати свої кліматичні уподобання, але загальна картина для групи залишалася консервативною.
Чому крокодилячі родичі пережили астероїд
Команда також спробувала відповісти на давнє питання: чому родичі крокодилів пережили падіння астероїда 66 мільйонів років тому, тоді як ненащадкові динозаври вимерли.
Дослідники змоделювали клімат після удару: з ослабленим сонячним світлом, попелом, що вкрив Північну Америку, та зростанням концентрації вуглекислого газу від вулканізму. У більшості сценаріїв теплі «рефугіуми» зберігалися поблизу екватора та в субтропіках. Лише найекстремальніший варіант — із падінням сонячного випромінювання на 15% — повністю знищував придатний для крокодилів клімат.
Попередні роботи частини цієї ж команди показали, що в аналогічних моделях кліматичні ніші ненащадкових динозаврів колапсували. Однак автори наголошують, що клімат був лише частиною історії.
На виживання крокодилячих родичів, ймовірно, також вплинули менші розміри тіла, напівводний спосіб життя з доступом до харчових ланцюгів, які менше постраждали від падіння продуктивності рослин, всеїдність і холоднокровний (ектотермний) обмін речовин, що знижує енергетичні потреби.
За словами доктора К’яренци, астероїд не зробив планету однаково ворожою для всіх груп. Довготривала прихильність крокодилів до теплих умов могла розташувати вцілілі популяції саме там, де придатний клімат зберігався найкраще — поблизу екватора. Ці «кліматичні притулки» могли стати базою для подальшого відновлення та розселення.
Уроки для сучасних крокодилів і не тільки
Старший автор роботи, професор Філіп Менніон (Philip Mannion) з Університетського коледжу Лондона, підкреслює, що результати мають значення і для сьогодення. Якщо в минулому крокодили переважно реагували на зміни клімату, пересуваючись у бік придатних умов, то й сучасним видам потрібен простір для міграції в міру потепління планети.
Однак нині це ускладнюється: дороги, сільське господарство та міста скорочують площу відповідних середовищ існування й переривають можливі шляхи переміщення. Це може обмежити здатність крокодилів та інших видів повторити «стратегію виживання», яка працювала для їхніх предків упродовж сотень мільйонів років.
Дослідження опубліковане в журналі Science Advances і демонструє, як консервативна кліматична ніша може формувати еволюцію, вимирання та виживання цілої великої гілки архозаврів.