Домінування мезозойської епохи – динозаври, птерозаври та гігантські морські рептилії
Світ мезозою
Тривалістю близько 186 мільйонів років (від ~252 до 66 млн р. до н.е.) мезозойська ера складається з тріасового, юрського та крейдового періодів. У цей час рептилії (особливо динозаври) були найпомітнішими великими хребетними, що займали наземні, морські та повітряні простори:
- Динозаври процвітали в різних наземних екосистемах.
- Птерозаври (літаючі архозаври) завоювали повітряний простір.
- Морські рептилії, такі як іхтіозаври, плезіозаври та мозазаври, панували в океанах.
Ця ера настала після масового вимирання пермо-тріасу, найстрашнішого вимирання в історії Землі, і закінчилася іншим великим потрясінням – крейдово-палеогеновим (K–Pg) вимиранням (~66 млн р. до н.е.), під час якого загинули не лише непташині динозаври, а й безліч морських рептилій, звільнивши еволюційні ніші для ссавців і птахів. «Вік рептилій» демонструє кінцеві форми еволюції архозаврів, показуючи, як вони розвивалися, поширювалися і зрештою вимерли.
2. Початок тріасу: після найбільшого вимирання
2.1 Відновлення після пермського періоду та підйом ранніх архозаврів
Вимирання пермо-тріасу (P–Tr) (~252 млн р. до н.е.) знищило ~70 % наземних і ~90 % морських видів, кардинально змінивши біосферу Землі. У ранньому тріасовому періоді види, що вижили, особливо ранні архозаври, швидко диверсифікувалися, зайнявши вільні екологічні ніші:
- Archosauromorfai: широка група, що включає предків крокодилів, птерозаврів і динозаврів.
- Sinapsidai (домінували у пізньому палеозої) були сильно зменшені, тому архозаври почали панувати на місцях хижаків або великих травоїдних у багатьох екосистемах.
2.2 Поява перших динозаврів
У пізньому тріасі (~230–220 млн р. до н.е.) з'явилися перші справжні динозаври. Викопні рештки в Аргентині (наприклад, Eoraptor, Herrerasaurus) і Бразилії, а трохи пізніше в Північній Америці (Coelophysis) свідчать, що вони були невеликими, двоногими, легкими за статурою. Основні риси динозаврів – вертикальна постава (кінцівки під тілом) та спеціалізовані суглоби тазу, щиколоток і плечей, що надали їм спритності та ефективнішого руху, ніж у «розкинутих» рептилій. За кілька десятків мільйонів років ці ранні динозаври розділилися на дві великі групи:
- Saurischia («ящероподібні тазові кістки»): включає teropodus (двоногих хижаків) та sauropodomorfus (травоїдних, що призвели до гігантських завроподів).
- Ornithischia («пташині тазові кістки»): різноманітні травоїдні (орнітоподи, тиреофори як стегозаври, анкілозавроїди, а пізніше цератопси) [1], [2].
2.3 Тріасові морські рептилії
У морях нові лінії морських рептилій замінили палеозойські форми:
- Ichthyozaurai: форми, що нагадують дельфінів, пристосовані до ніші відкритоводних хижаків.
- Notozaurai, від яких походять pachypleurosaurai та пізніше pleziozaurai: рептилії з ластоподібними кінцівками від узбережжя до відкритого моря.
Ці групи демонструють швидке, повторне адаптивне розширення після П–Т вимирання, займаючи морські ніші від мілководних узбереж до глибоких вод.
3. Юра: розквіт динозаврів, розширення птерозаврів
3.1 Домінування динозаврів на суші
У юрський період (201–145 млн р. до н.е.) динозаври розвинулися у безліч знакових форм, наприклад:
- Sauropodai (наприклад, Apatosaurus, Brachiosaurus): гігантські довгошиї травоїдні, що досягали 20–30+ м завдовжки, вважаються одними з найбільших тварин, які коли-небудь жили на суші.
- Teropodai (наприклад, Allosaurus, Megalosaurus): великі двоногі хижаки, але також включають представників менших, більш граціозних ліній.
- Ornitischia: Стегозаври з пластинами на спині, ранні анкілозавроїди та дрібніші двоногі орнітоподи.
Теплі юрські кліматичні умови, широке затоплення материків морями та великі хвойні ліси забезпечили багатство ресурсів. Оскільки Пангея розпадалася, динозаври могли поширюватися по великих з'єднаних територіях. Вони домінували в наземних екосистемах, витісняючи інших рептилій та синапсидів.
3.2 Pterozaurai: володарі небес
Тоді pterozaurai вдосконалили активний політ:
- Rhamphorhynchoidai: примітивні, довгохвості форми, поширені в ранній–середній юрі, часто дрібніші за тілом.
- Pterodaktiloidai: прогресивніші форми з коротшими хвостами і часто великими головними щитами, з'явилися в пізній юрі. Пізніше з'явилися гігантські, як Quetzalcoatlus (крейдовий період), з розмахом крил понад 10 м.
Вони освоїли ніші польоту від комахоїдних до рибоїдних і були основними літаючими хребетними до появи птахів із деяких тероподних динозаврів наприкінці мезозою. [3].
3.3 Морська різноманітність: іхтіозаври, плезіозаври та інші
У юрських океанах:
- Ichthyozaurai досягли найвищої різноманітності, але в крейдовому періоді почали вимерти. Вони мали аеродинамічне тіло, великі очі, пристосовані до глибинного полювання.
- Pleziozaurai спеціалізувалися більше, розгалужуючись на довгошиїх еласмозавридів з дуже довгою шиєю та короткошиїх пліозаврів (наприклад, Liopleurodon), можливо, досягли вражаючих розмірів.
Багато груп риб, амоніти та інші морські безхребетні також процвітали в теплих, мілководних океанах. Після закінчення морського періоду екологічний вакуум, залишений тріасовими морськими рептиліями, був повністю заповнений цими новими верхівковими морськими хижаками.
4. Крейда: нові еволюційні ідеї та останній розквіт
4.1 Розпад континентів і клімат
У крейдовому періоді (145–66 млн років тому) Pangėja продовжувала розпадатися на Laurasiją (на півночі) та Gondvaną (на півдні), з'явилися яскравіші фауністичні області. Теплі «парникові» кліматичні умови, високі рівні моря та розширення епіконтинентальних морів формували різноманітних динозаврів на різних континентах. Це був «пік розквіту» для прогресивніших груп динозаврів:
- Ornitischia: Цератопси (Triceratops та ін.), гадрозавроїди («качкодзьобі» динозаври), анкілозавроїди, пахіцефалозаври.
- Teropodai: Тиранозаври на півночі (T. rex), абелізаври на півдні, а також дрібніші форми дромеозаврів рапторного типу.
- Sauropodai: Титанозаври в Гондвані, серед них особливо великі види (Argentinosaurus, Patagotitan) [4], [5].
4.2 Походження птахів і пір'яні динозаври
Деякі лінії тероподів, особливо coelurosaurų (наприклад, манірапторів типу рапторів), розвинули пір'я для збереження тепла або сигналізації. У пізній Юрі чи ранній Крейді вже з'явилися справжні птахи (динозаврове походження), наприклад, Archaeopteryx, який є перехідною формою. Знахідки крейдових скам'янілостей у Китаї (фауна Jehol) показують, як лінії пір'яних динозаврів розширилися, заповнюючи морфологічну прогалину між «рапторами» динозаврів і сучасними птахами, тож стає зрозуміло, як політ виник від дрібних, пір'яних тероподів.
4.3 Зміни морських рептилій: панування мосазаврів
Поки іхтіозаври вимерли приблизно в середині Крейди, а плезіозаври збереглися, нова група – мосазаври (великі морські форми, споріднені з ящірками) – стала головними морськими хижаками. Деякі мосазаври досягали понад 15 м завдовжки, харчувалися рибою, амонітами та іншими морськими рептиліями. Їхнє глобальне поширення в морях пізньої Крейди свідчить про постійну зміну домінування морських хижаків.
5. Складність екосистем: високий рівень продуктивності та різноманітність ніш
5.1 Прорив ангiosperminих (квіткових) рослин
У період Крейди також відбувся підйом квіткових рослин (англійською angiosperms) разом із новими стратегіями запилення, плодами та насінням. Динозаври адаптувалися до цієї рослинної спільноти; гадрозавроїди, цератопси та інші травоїдні могли виконувати роль розповсюджувачів насіння або опосередковано сприяти запиленню. Разом із інтенсивним запиленням комахами наземні екосистеми ставали ще складнішими.
5.2 Взаємодія комах і рептилій
Велика різноманітність рослин стимулювала еволюційний вибух комах. Водночас птерозаври (деякі спеціалізувалися на комахоїдстві) і дрібні пір'яні тероподи (частково комахоїдні) свідчать про тісну харчову мережу. Великі динозаври чи рептилії змінювали ландшафт через випас, топтання, подібно до сучасної мегafaуни.
5.3 Поява ссавців
Хоч і були затінені, ссавці існували в мезозойську еру – переважно дрібні, нічні або дуже спеціалізовані комахоїдні чи плодоїдні. Деякі більш розвинені форми (наприклад, мультитуберкулати, ранні терії) зайняли свої ніші. Проте їхній час домінувати великими тілами ще не настав до К–Pg вимирання, коли динозаври зникли.
6. Еволюція та вимирання птерозаврів
6.1 Гіганти пізньої Крейди
Птерозаври найбільше розквітли від Ранньої до Середньої Крейди, але поступово почали відступати з прогресуючим розвитком птахів. Проте деякі птерозаври (аждархіди) досягли величезних розмахів крил (~10–12 м) у пізній Крейді, як Quetzalcoatlus. Можливо, вони харчувалися падлом або їжею на довгих ногах, як лелеки. Наприкінці Крейди птерозаври майже зникли, за винятком кількох ліній, які, як і непташині динозаври, загинули під час К–Pg вимирання [6].
6.2 Можлива конкуренція з птахами
Зі зростанням ефективності польоту птахів міг виникнути екологічний конфлікт із дрібними або середніми птерозаврами, що сприяло зменшенню їхньої чисельності. Проте, що насправді спричинило їхнє вимирання – чи пряма конкуренція, чи кліматичні зміни, чи остаточне зникнення – залишається предметом дискусій. У будь-якому разі, птерозаври є єдиною групою рептилій, яка розвинула активний політ, що свідчить про їхню виняткову еволюційну успішність.
7. Вимирання К–Pg: кінець «епохи рептилій»
7.1 Катастрофічна подія
Приблизно 66 млн років тому великий небесний об'єкт (~10–15 км у діаметрі) вдарився в район сучасного півострова Юкатан (кратер Чіксулуб). Цей удар, разом з інтенсивною вулканічною активністю (Деканські трапи в Індії), блискавично змінив клімат світу, хімію океанів і прозорість світла. Протягом кількох тисячоліть (а можливо, і швидше) екосистеми розпалися:
- Не-птахоподібні динозаври зникли.
- Птерозаври вимерли.
- Морські рептилії, наприклад, мозазаври та плезіозаври, зникли.
- Амоніти та багато інших груп морського планктону вимерли або значно скоротилися.
7.2 Виживання та наслідки
Птахи (птахоподібні динозаври), дрібні ссавці, крокодили, черепахи та частина ящірок і змій вижили. Після зникнення великих динозаврів ссавці швидко почали еволюційну радіацію в палеогені, ставши новими великими наземними хребетними. Отже, межа К–Pg є ключовим переломом, що завершує мезозойську еру і починає кайнозой («Епоху ссавців»).
8. Палеонтологічні відкриття та невирішені питання
8.1 Фізіологія динозаврів
Гістологічні дослідження кісток, кільця росту та ізотопи показують, що багато динозаврів могли мати досить високі рівні метаболізму – деякі пропонують «мезотермічну» або частково теплокровну модель. Пір'яні тероподи, ймовірно, були ще більше схожі на птахів у регуляції температури. Питання, як гігантські завроподи регулювали тепло свого тіла, або наскільки швидко бігали тиранозавроїди, досі викликають суперечки.
8.2 Поведінка та соціальна структура
Скупчення слідів свідчать про поведінку зграї або стада у деяких видів динозаврів. Гнізда (наприклад, Maiasaura) свідчать про батьківський догляд – прогресивну рису, що могла сприяти успіху динозаврів. Постійно знаходять докази можливої спільної інкубації чи захисної поведінки, що доповнює знання про соціальну складність динозаврів.
8.3 Палеобіологія морських рептилій
Морські рептилії, такі як плезіозаври, досі викликають питання: як саме харчувалися чи маневрували надзвичайно довгошиї еласмозаври? Чи були вони теплокровними, як деякі морські ссавці? Пристосування іхтіозаврів до рибоподібної форми свідчить про конвергентну еволюцію з сучасними дельфінами. Відкриття нових скам'янілостей – наприклад, вагітних іхтіозаврів або незвичних форм черепів – продовжують деталізувати стратегії життя морських рептилій.
9. Чому рептилії панували так довго?
- Після першої можливості: Архозаври швидко розповсюдилися, коли домінування синапсидів знизилося, зайнявши основні ніші хижаків і великих травоїдних.
- Еволюційні нововведення: Вертикальна постава, ефективна дихальна система, складні соціальні/батьківські риси в окремих групах.
- Стабільний мезозойський клімат: Теплі «парникові» режими та широкий зв’язок континентів дозволили динозаврам широко розповсюджуватися.
- Відсутність конкуренції: Інші великі лінії травоїдних або хижаків (синапсиди, амфібії) залишилися поваленими або представлені лише в невеликих нішах.
Однак ці фактори успіху не захистили їх від раптової катастрофи під час події K–Pg, підкреслюючи роль випадковості в історії Землі.
10. Спадщина та сучасний погляд
10.1 Птахи: живі динозаври
Зберігшись у вигляді птахоподібних динозаврів (птахів), спадщина мезозою перейшла в сучасність. Кожен птах – від колібрі до страуса – є єдиною живою гілкою динозаврів, що продовжує риси скелету, дихання чи, можливо, поведінки, сформовані в мезозої.
10.2 Культурне та наукове значення
Динозаври, птерозаври та гігантські морські рептилії залишаються знаковими символами палеонтології та популярної культури – нагадуючи про давній світ Землі та динамічність життя. Великий інтерес суспільства стимулює нові розкопки, передові технології аналізу та наукову співпрацю. «Епоха рептилій» свідчить про потенціал еволюції, коли відкриваються екологічні можливості, і про крихкість найбільших тварин перед глобальними потрясіннями.
10.3 Майбутні відкриття
Продовжуючи пошуки скам'янілостей в Азії, Південній Америці, Африці та інших місцях, ймовірно, нас ще чекають відкриття нових видів динозаврів або навіть цілих груп. Сучасні комп'ютерна томографія, ізотопний аналіз та 3D-реконструкції можуть розкрити поведінку, забарвлення, харчування чи темпи росту, раніше недоступні. Також перегляд музейних колекцій із застосуванням нових технологій часто дає нові відкриття. Без сумніву, історія мезозойської «епохи рептилій» триває і розширюється з кожною новою знахідкою.
Nuorodos ir tolesnis skaitymas
- Benton, M. J. (2019). Dinosaurs Rediscovered: The Scientific Revolution in Paleontology. Thames & Hudson.
- Brusatte, S. L. (2018). The Rise and Fall of the Dinosaurs: A New History of a Lost World. William Morrow.
- Padian, K., & Chiappe, L. M. (1998). “Походження та рання еволюція птахів.” Biological Reviews, 73, 1–42.
- Upchurch, P., Barrett, P. M., & Dodson, P. (2004). “Дослідження зауроподів: історичний огляд.” У The Sauropods: Evolution and Paleobiology, University of California Press, 1–28.
- Carrano, M. T., & Sampson, S. D. (2008). “Філогенія Tetanurae (Dinosauria: Theropoda).” Journal of Systematic Palaeontology, 6, 183–236.
- Witton, M. P. (2013). Pterosaurs: Natural History, Evolution, Anatomy. Princeton University Press.