Rigningin tryggði risaeðlum völdin

Tröllvaxnar kjötætur, brynvarðir grasbítar og tvífættir hlauparar – nýjar rannsóknir sýna týndan heim þar sem krókódílar ríktu ofar eðlunum í 50 milljónir ára. Það var ekki fyrr en gríðarmikið regn og glóandi hraunstraumar útrýmdu hinum ríkjandi skriðdýrum sem eðlurnar gátu lagt undir sig heiminn.

BIRT: 03/03/2022

LESTÍMI:

9 mínútur
Share on facebook

Hamarinn skellur á meitlinum og rauðbrún klöppin klofnar og afhjúpar leyndardóm sem hún hefur varðveitt í meira en 200 milljón ár. Fyrir aftan mig er snarbrött fjallshlíð niður á jökulinn sem enn fyllir Carlsbergfjörð á Austur-Grænlandi.

 

Ég er hluti af fjölþjóðlegum hópi vísindamanna og við höfum klofið sneiðar úr þessu bergi lag fyrir lag í leit að beinum úr dýrum sem lifðu hér á seinni hluta tríastímabilsins fyrir 207 milljónum ára. Þetta var mikilvægt tímabil í sögu jarðarinnar því mismunandi gerðir skriðdýra tókust á um yfirráðin.

 

Frá upphafi tríastímabilsins, nærri 50 milljónum ára fyrr, höfðu herir krókódíla ráðið jörðinni. Þegar tríastímabilinu lauk voru flestir þessir ættingjar nútímakrókódíla liðnir undir lok. Ástæðan er ein af stærstu ráðgátum steingervingafræðinnar og svarið gæti verið að finna hjá forneðlunum sem í milljónir ára höfðu lifað í skugga stórra krókódíla. Það eru ummerki þessara eðlna sem við leitum.

Í vettfangsferð með vísindamanni

Steingervingafræðingur í leit að elstu eðlunum

Danski steingervingafræðingurinn Jesper Milan hefur tekið þátt í þremur ferðum til Jamesons lands á Austur-Grænlandi, síðast 2018. Ásamt vísindamönnum frá m.a. Portúgal og Danmörku leitar hann að beinaleifum og sporum sem gætu frætt okkur um meira en 200 milljón ára gamalt vistkerfi – og aukið skilning okkar á því hvers vegna forneðlurnar náðu völdum á jörðinni.

 

Fram að þessu hefur hópurinn aðeins fundið phytosaurus-tegundir, ættingja krókódílanna en nú virðist lukkan snúast á sveif með okkur.

 

Meitillinn hefur losað enn eina bergflögu sem lendir framan við fæturna á mér. Ég lyfti henni gætilega. Í berginu má greina lítil, grannvaxin bein. Eitt þeirra er brotið og ég sé að það hefur verið holt að innan.

 

„Þetta er enginn phytosaurus,“ hrópar félagi minn frá Portúgal þar sem hann situr við hlið mér. „Þetta er ráneðla!“ Við gefum hvor öðrum háa fimmu og rykið þyrlast af höndum okkar.

 

Hamfarir jöfnuðu leikinn

Fyrir 252 milljón árum lauk permtímabilinu með mesta fjöldadauða í sögu plánetunnar en talið er að 90% lífs á jörðinni hafi þurrkast út. Í upphafi tríastímabilsins áttu þær tegundir sem höfðu lifað af mun hægara um vik. Þetta kann að vera meginástæða þess að tríastímabilið varð óvenju viðburðaríkt tímabil.

 

Tímabilið stóð í 50 milljón ár og þá komu fram flestir þeir stóru flokkar dýra sem við þekkjum nú: froskdýr, nútímaeðlur, krókódílar, forneðlur og spendýr svo nokkuð sé talið.

Hinir nýju flokkar dýra skiptu þó ekki heiminum milli sín af sanngirni. Þvert á móti varð hörð barátta um yfirráð í vistkerfinu og öflugustu flokkarnir voru ættingjar nútímakrókódíla og forneðlurnar. Þessir tveir flokkar áttu sameiginlegan uppruna á permtímabilinu en aðskildust í upphafi tríastímabilsins.

 

Þegar tríastímabilinu lauk höfðu eðlurnar sigrað krókódílana en nýjar rannsóknir benda til að sigurinn hafi fremur orðið að veruleika fyrir heppni en vegna raunverulegra yfirburða.

 

Þrátt fyrir fjölbreytt dýralíf á tríastímabilinu eru steingervingar frá þessum tíma fremur sjaldgæfir. Aðeins á fáum stöðum í veröldinni er unnt að fá innsýn í þá baráttu sem á endanum leiddi af sér veldi risaeðlanna í 135 milljónir ára. Einn slíkra staða kallast Jameson Land og er á austurhluta Grænlands.

 

Leiðangrar sem þangað voru farnir á árunum 1989-1995 leiddu í ljós leifar af um 207 milljón ára gömlu vistkerfi þar sem lifað hafa risafroskdýr, flugeðlur, skjalbökur, spendýr og ættingjar krókódíla. Þó fundust aðeins bein úr einni forneðlu, grasbítnum Plateosaurus.

 

En árið 2012 og aftur 2016 snerum við til baka. Auk mín eru í hópnum steingervingafræðingar, m.a. frá Danmörku og Portúgal. Í ryðbrúnni klöpp höfum við nú í fyrsta sinn fundið bein úr ráneðlu á Austur-Grænlandi. Þessi steingerðu bein eru ekki tilkomumikil en þau eru mikilsverður púslkubbur í sögu tríastímabilsins.

 

Eðlurnar drógust aftur úr

Forneðlurnar og ættingjar krókódílanna kallast archosaurar en þetta latneska heiti er notað yfir ríkjandi eðlur. Þessi flokkur skiptist upp í tvennt fyrir ríflega 250 milljónum ára. Önnur greinin þróaðist í krókódíla og ættingja þeirra. Hin markaði upphaf forneðlanna og varð m.a. að risaeðlum og flugeðlum.

 

Fyrstu forneðlurnar hafa að líkindum komið fram fyrir um 245 milljón árum en elstu þekktu beinaleifar úr forneðlu eru um 230 milljón ára gamlar. Þetta eru bein úr lítilli alætu, eroraptor sem lifði þar sem nú er Argentína. Eroraptor var um einn metri að lengd, frá trýni aftur á rófuenda og ekki tiltakanlega ógnvekjandi og fjarri því að drottna yfir vistkerfinu.

Öfgakennt loftslag skipti stóru meginlandi upp

Fimmfalt meiri koltvísýringur í gufuhvolfinu en nú er. Á tríastímabilinu, fyrir meira en 200 miljónum ára, herjuðu skrælnandi þurrkar og ofboðslegt úrhelli. En forneðlurnar héldu sig frá öfgafyllsta veðrinu.

Við miðbaug herjuðu þurrkar og regnflóð

Á tríastímabilinu var allt þurrlendið sameinað í eitt meginland, Pangeu og þar var sums staðar hreint ekki þægilegt loftslag. Á breiðu belti við miðbaug var loftslagið afar þurrt og hitinn oft 40-50 gráður. En á strandsvæðum í hitabeltinu voru þurrkarnir árlega rofnir af úrhellisrigningum, kannski ekki ósvipuðum monsúnregni okkar daga í Austur-Asíu. Marokkó nútímans var á þurra svæðinu en þó var þar mikið líf. Þarna voru froskdýr, frumstæð spendýr og krókódílar en ekki ein einasta forneðla.

Hlýtt og rakt við pólana

Hitastig á jörðinni var mun hærra en nú og hitamunur milli miðbaugs og pólsvæðanna minni. Engar varanlegar jökulhellur voru á hnettinum og við pólana skiptust líka á þurrkar og regn. En árstíðamunur var minni við pólana, loftslagið almennt temprað og rakt.

Á Grænlandi var fremur temprað loftslag og þar var nokkuð um eðlur. Þær hafa þó verið færri en phytosaurar, ættingjar nútímakrókódíla.

En á næstu 30 milljón árum fjölgaði forneðlutegundum og þær breiddust út. Snemmbornir ættingjar hinna hálslöngu sauropod-eðlna tóku að stækka og sumar urðu yfir sjö tonn að þyngd sem þó var einungis smáræði í samanburði við þau 70 tonna flykki sem fylgdu í kjölfarið á júra- og krítartímabilunum. Kjötæturnar stækkuðu líka en urðu þó ekki nema nokkur hundruð kíló.

 

Enn aðrar eðlur, svonefndar ornithisch-eðlur voru einnig til en virðast hafa verið afar sjaldgæfar. Afkomendur þeirra urðu þó áberandi grasbítar síðar, svo sem andarnefjueðlur og hyrntar og brynjaðar eðlur.

 

Grænlenska ráneðlan okkar var án efa partur af framfarasögu. Eðlutegundum fjölgaði hratt á tríastímabilinu og þær tóku á sig afar mismunandi stærð og líkamsgerð. Af þessu hafa sumir viljað draga þá ályktun að forneðlurnar hafi strax á tríastímabilinu haft mikla yfirburði gagnvart öðrum skriðdýrum og þannig fyrirsjáanlegt að drottnunarvaldið í náttúrunni félli þeim í skaut. En síðasta áratuginn hefur þessi ímynd tekið að riðlast.

 

Með rannsóknum sínum hafa bandaríski steingervingafræðingurinn Steve Brusatte og félagar hans sýnt fram á að ættingjar krókódílanna hafi staðið forneðlunum framar á nær öllum sviðum allt fram undir lok tríastímabilsins. Krókódílategundirnar voru fjölbreyttari og einstaklingarnir oftast fleiri og umfram allt voru krókódílarnir efstir í fæðukeðjunni. Þessir ættingjar nútímakrókódíla héldu þannig föstum tökum um völdin.

 

Ættarveldi krókódílanna

Lítill haus með mjóu trýni og stuttum tönnum framan á fjögurra metra búk með þykkum beinplötum og löngum, hvössum broddum út frá hálsi og hnakka; þannig búnar minntu krókódílategundir helst á bryndreka. Þær ganga undir samheitinu aetosaurar og voru reyndar meðal algengustu grasbíta á sinni tíð.

 

Hin öfluga brynja þjónaði fyrst og fremst varnarhlutverki, enda nægði stærðin grasbítunum ekki til varnar. Aðrir og ógnvænlegri krókódílaættingjar voru alls staðar á ferð.

Á tríastímabilinu var krökkt af alls kyns furðulegum ættingjum krókódíla

Fyrir meira en 200 milljón árum var krókódílaættin afar fjölbreytt.

Aetosaurar

Aetosaurar voru skyldar krókódílunum en á yfirborðinu líktust þeir meira brynvörðum risaeðlum sem komu fram löngu síðar.

Phytosaurar

Phytosaurar voru mjög líkar krókódílum, en þeir voru ekki forfeður krókódíla nútímans. Þeir dóu út í lok tríastímabilsins.

Rauisuchaurusar

Margir hinna svokölluðu rauisuchaurusa gengu eingöngu á tveimur fótum. Þeir voru ríkjandi rándýr þess tíma.

Forfeður krókódíla

Forfeður krókódíla nútímans voru lítil hröð landdýr.

Við vatnsbólin þurftu bæði aetosaurar og eðlur að vera á varðbergi gagnvart Phytosaurusum sem um margt líktust nútíma krókódílum en tennurnar voru líkari hnífsblöðum og nasirnar voru ofarlega á höfðinu þannig að þeir gátu haft trýnið alveg í kafi. Stærstu Phytosaurar urðu tíu metra langir og gátu sennilega lagt að velli hverja þá bráð sem kom í návígi.

 

Á þurrlendinu ríktu aðrir ættingjar krókódíla, rauisuchaurus.

 

Þessum dýrum svipar til krókódíla en öfugt við nútímakrókódíla voru fæturnir ekki útstæðir, heldur gengu beint niður úr skrokknum. Rauisuchaurusar hafa því getað farið nokkuð hratt yfir á landi. Sumar tegundir voru farnar að ganga á afturfótunum líkt og ráneðlurnar síðar. Eins og phytosaurusar náðu þessar skepnur tíu metra lengd.

 

Ætt krókódílanna hafði náð algerum yfirráðum og það er því nánast óskiljanlegt að fáeinum milljónum ára seinna skuli þessi dýr hafa verið því nær horfin. Aðeins fáeinar tegundir lifðu af. Það voru smávaxnar og fimar skepnur sem sumar gengu á tveimur fótum eða klifruðu jafnvel í trjám og meðal þeirra er að finna forfeður nútíma krókódíla. Á ættartré eðlanna skaut hins vegar út hverri greininni á fætur annarri og eðlurnar tóku við hlutverki drottnara náttúrunnar. Það er fyrst núna sem við erum að byrja að átta okkur á því sem gerðist.

 

Heppnar með veðrið

Forneðlur þrifust illa í þurrkum. Á fyrri hluta tríastímabilsins var loftslagið stöðugt og fremur þurrt og eðlur því fremur sjaldgæfar.

 

Fyrir 234 milljónum ára varð mikil loftslagsbreyting. Það fór skyndilega að rigna meira á hnettinum. Þetta votviðrasama loftslag stóð yfir í um tvær milljónir ára og ítalskir vísindamenn hafa nýlega uppgötvað eina af afleiðingunum.

Traustir ökklaliðir reyndust tromp forneðlanna

Sveigjanlegri lendaliðir og stöðugri ökklar – margvísleg þróun afturfótanna jók hreyfigetu og hraða forneðlanna og bjargaði þeim gegnum hamfarir.

Ættingjar krókódíla: Gleiðstaða krefst sveigjanlegs ökkla

Hjá phytosaurum tengdist lærbeinið lokaðri mjaðmagrind og sveigjanlegir ökklar voru nauðsynlegir vegna þess hve dýrin voru gleiðfætt.

Ættingjar krókódíla: Mjaðmagrind í einu lagi

Rauisuchiarnir höfðu lóðrétta fótstöðu en mjaðmagrindin og ökklaliðirnir héldu nokkurn veginn sama formi og hjá phytosaurunum.

Forneðlur: Opin mjaðmagrind jók sveigjanleika

Beygja á lærbeininu og tvískipt mjaðmagrind jók trúlega lipurð forneðlanna og traustur ökklaliður tryggði stöðugleika á gangi.

Á Norður-Ítalíu hafa nú fundist allmörg steinrunnin fótspor frá því fyrir votviðratímabilið og allt þar til nokkru eftir lok þess. Fyrir votviðraskeiðið voru að lágmarki 80% sporanna eftir ættingja krókódíla.

 

Á votviðraskeiðinu lækkaði hlutfallið niður í helming en hinn helmingurinn voru spor eftir forneðlur. Fáeinum milljónum ára eftir að votviðratímanum lauk var svo komið að 90% allra spora voru eftir eðlur.

 

Regnið gagnaðist þannig forneðlunum og þær urðu algengustu plöntuætur í mörgum vistkerfum en þó ekki öllum.

 

Á breiðu belti við miðbaug var loftslagið áfram afar þurrt og þrátt fyrir mikið dýralíf virðast engar forneðlur hafa þrifist þar.

 

Þegar loftslagið varð rakara fyrir nálægt 215 milljónum ára tóku forneðlurnar að færa sig nær miðbaug.

Votviðratímabil gekk nærri grasbítum
Fyrir 234 milljónum ára:

Hitasveifla upp á 3-4 gráður ásamt gríðarlega aukinni úrkomu olli miklum breytingum, ekki síst á plöntulífinu en barrtré urðu ráðandi eftir þennan úrhellistíma. Breytingarnar bitnuðu harkalega á plöntuætum, m.a. aetosaurum sem voru ættingjar krókódíla. Ástæða loftslagsbreytinganna gæti verið aukin eldvirkni.

Öfgaloftslag líður undir lok
Fyrir 215 milljónum ára:

Hin skörpu skil milli loftslagsbelta máðust út. Ráneðlur gátu lifað nær miðbaug og hófu samkeppni við rauisuchiana, helsta rándýr krókódílaættbálkanna.

Ofurmeginland rifnar sundur: Fyrir 201 milljón ára:

Ofurmeginlandið Pangea tekur að brotna sundur þar sem nú er vesturströnd Afríku og því fylgdu gríðarleg eldsumbrot. Um 2-3 milljónir rúmkílómetra af hrauni flæddi út yfir landið og þetta hraun má enn finna bæði í Norður- og Suður-Ameríku, Afríku og Evrópu. Að líkindum lifði aðeins ein ætt krókódíla af – forfeður krókódíla nútímans.

Tvennar loftslagsbreytingar urðu þannig forneðlunum í hag og skiluðu þeim nokkurn veginn jafnfætis krókódílaættbálknum en lukkuhjólið þurfti þó að snúast afgerandi þeim í hag einu sinni enn til að tryggja þeim herraveldið yfir jörðinni.

 

Fyrir 200 milljón árum tók Pangea sem þá var eina meginlandið að brotna sundur og því fylgdu gríðarleg eldsumbrot sem útrýmdu stærstum hluta krókódílaættbálksins.

 

Forneðlurnar sluppu mun betur og í kjölfarið urðu risaeðlur allsráðar á jörðinni. Nú er stóra spurningin hvers vegna eðlurnar stóðust hamfarirnar svona vel.

 

Svarið á Grænlandi

Sólin er farin að lækka á lofti þar sem ég sit boginn yfir ryðbrúnni bergflís og strýk fingrum yfir hana.

 

Fyrir 207 millónum ára var þetta leirugur árbakki. Fingurnir stöðvast við lítið far.

 

Lögun þess er svo sérstæð að hér er ekki um neitt að villast. Þetta er fótspor forneðlu.

 

Framundan er löng röð spora, eins konar augnabliksmynd af lítilli ráneðlu fyrir langa löngu gekk hér um árbakkann.

 

Í grænlensku klöppunum úir og grúir af ævafornum sporum og ásamt beinaleifunum segja þau áhugaverða sögu.

Hundruð 10-20 cm langra þrítáa fótspora sýna að litlar ráneðlur fóru um fljótsbakka á Grænlandi.

Þótt beinaleifar úr eðlum séu fátíðari en bein úr krókódílategundum eru fótspor eftir eðlur margfalt algengari.

 

Aðeins eitt spor sem að auki er illa varðveitt, virðist eftir krókódíl. Öll hin eru eftir eðlur. Þessi skekkta mynd sýnir svart á hvítu að eðlurnar voru stöðugt á ferli og fóru miklu lengri leið en keppinautarnir.

 

Þessir lífshættir hafa trúlega verið afleiðing umfangsmikilla þróunarbreytinga.

 

Fjöldi risaeðla með holrými í beinum

Rétt eins og sumir ættingjar krókódíla höfðu eðlurnar fætur sem gengu beint niður úr skrokknum en eðlurnar þróuðust skrefinu lengra, liðamót lærbeins og mjaðmagrindar voru sveigjanlegri í eðlunum og ökklarnir voru stöðugri. Þetta tvennt jók hreyfifærnina.

 

Efnaskipti eðlanna hafa trúlega verið hraðari til að geta haldið hærra athafnastigi og margar eðlur, þeirra á meðal grænlenska ráneðlan okkar voru með holrými í beinum sem verið hefur hluti afkastameira öndunarkerfis.

 

Það er vel mögulegt að eðlurnar hefðu aldrei náð völdum í náttúrunni án aðstoðar loftslagsbreytinga og tíðra eldgosa en þær hafa alveg vafalaust haft miklu meiri færni til að hagnýta sér nýja möguleika.

 

Hæfni þeirra til að fara hratt yfir auðveldaði þeim að takast á við hamfaraástand. Og um leið og síðustu hamförum tríastímabilsins lauk, voru forneðlurnar reiðubúnar að taka völdin í vistkerfunum. Þær héldu fast um völdin í 135 milljón ár – þangað til lukkuhjólið snerist þeim í óhag. Þá biðu þeirra sömu örlög og krókódílanna svo löngu fyrr.

BIRT: 03/03/2022

HÖFUNDUR: JESPER MILÀN & CHRISTIAN JUUL

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: Shutterstock, Jesper Milán, Oliver Larsen, Jeff Martz,

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is