Vědci zjistili, jak klima ovlivnilo rozšíření velkých býložravých dinosaurů – ceratopsidů a hadrosauridů – na Aljašce v pozdní křídě. Ukázalo se, že průměrné roční srážky více korelovaly s počty těchto dinosaurů než průměrná roční teplota. Hadrosauridi přitom preferovali vlhké podmínky a ceratopsidi zase sušší. Studie byla publikována v časopise Geosciences.
Aljaška na konci pozdní křídy byla teplejší než dnes, ale zimní teploty stále klesaly pod bod mrazu. Navzdory tomu zde bylo nalezeno velké množství dinosauřích fosilií. Dříve vědci předpokládali, že dinosauři migrovali na jih s nástupem chladného počasí, ale následné objevy dětských fosilií naznačovaly, že zde dinosauři žili po celý rok. To opět dokazuje, že u neptačích dinosaurů, alespoň v některých skupinách, nezávisela tělesná teplota na podmínkách prostředí.
Mezi velkými býložravými dinosaury Aljašky převažovali zástupci dvou skupin: ceratopsidi (Ceratopsidae) a hadrosauridi (Hadrosauridae). V dnešní době jsou velcí býložravci, jako jsou sloni, klíčovými druhy v jejich ekosystémech, a tak se paleontologové a geologové ze Spojených států a Japonska pod vedením Anthonyho R. Fiorilla z Southern Methodist University rozhodli zjistit, jak klima ovlivnilo rozšíření ceratopsidů a hadrosauridů. Pro analýzu vybrali tři aljašské formace: formaci Prince Creek, spodní formaci Cantwell a formaci Chignik. Útvary se datují od kampánštiny do maastrichtu (před 83,6–66 miliony let).
Údaje o průměrných ročních srážkách (MAP) pro Prince Creek a Cantwell a průměrné roční teplotě (MAT) pro všechny útvary byly převzaty z literatury a hodnota MAP pro souvrství Chignik byla vypočtena nezávisle pomocí vztahu mezi MAP a poměrem stálých izotopy uhlíku v rostlinách (v tomto případě ve fosilním dřevě). Výpočty ukázaly, že SGKO pro formaci Chignik je 1090 milimetrů za rok.
Vědci také analyzovali množství hadrosauridů a ceratopsidů na základě kostního materiálu pro souvrství Prince Creek a na základě stop pro další dva útvary. Ukázalo se, že hadrosauridi dominovali v Prince Creeku a Cantwellu (83, respektive 73 procent) a ceratopsidi ve souvrství Chignik zcela chyběli. Poté se vědci rozhodli zjistit, jak souvisí počty těchto dinosaurů s údaji o klimatu.
Ukázalo se, že počet hadrosauridů byl vyšší ve vlhkých podmínkách (souvrství Chignik a Prince Creek) a ceratopsidů – v sušších podmínkách (souvrství Cantwell). Hadrosauridi se zároveň vyznačovali vysokými počty při nízkých a vysokých hodnotách průměrné roční teploty a ceratopsidy – při průměrných hodnotách tohoto ukazatele. Průměrné roční srážky tedy silněji korelují s množstvím těchto dinosaurů než průměrná roční teplota.
Vědci poznamenávají, že zjištění jsou v souladu s předchozím výzkumem, zejména s prací, která používala stabilní izotopovou analýzu zubní skloviny dinosaurů, aby ukázala, že hadrosauridi se sháněli v pobřežních oblastech, zatímco ceratopsidi se sháněli dále.
Přečtěte si více o tom, jak dinosauři žili na Aljašce a dalších polárních oblastech, v našem materiálu „Polární průzkumníci druhohor“.
Semjon Morozov
Našli jste překlep? Vyberte fragment a stiskněte Ctrl + Enter.
Pohlaví hominina starého více než dva miliony let je určeno proteiny zubní skloviny
V práci byly použity vzorky čtyř Paranthropusů z Jižní Afriky
Vědecký tým z deseti zemí provedl hmotnostní spektrometrickou analýzu proteomů zubní skloviny čtyř jihoafrických pleistocénních homininů starých přibližně dva miliony let. To umožnilo určit jejich pohlaví a také potvrdit jejich taxonomické postavení a významnou vnitrodruhovou variabilitu. Předtisk článku je k dispozici na bioRxiv. Evoluční a taxonomické vztahy vyhynulých afrických homininů jsou výrazně komplikované, z velké části kvůli nedostatku molekulárních dat. Na základě morfologických charakteristik není vždy možné ani určit, zda jsou pozorované variace způsobeny sexuálním dimorfismem nebo příslušností k jinému druhu či poddruhu. U Paranthropus robustus, který žil asi před 2,8–1 milionem let v Jižní Africe a byl příbuzný nebo patřil k australopitekům, zůstávají fylogenetické vztahy s jinými taxony a povaha vnitrodruhových variací předmětem diskuse. Zejména většina výzkumníků považuje Paranthropus za monofyletický taxon, nicméně morfologické podobnosti mezi jihoafrickým P. robustus a Australopithecus africanus, stejně jako východoafrický P. aethiopicus a Au. afarensis naznačují možnost parafylie nebo dokonce mezidruhového křížení. Zároveň výrazná variabilita spojení sklovina-dentin v zubech může být známkou taxonomické heterogenity P. robustus. Analýza starověké DNA poskytuje vysoce přesné odpovědi na takové otázky, ale nebyla úspěšně získána ze vzorků afrických homininů starších než 18 tisíc let. Proto vědci z Velké Británie, Německa, Dánska, Španělska, Kanady, Keni, Norska, USA, Francie a Jižní Afriky pod vedením Jespera Olsena, Rebeccy Ackermann a Enrica Cappelliniho použili analýzu proteomu zubní skloviny, jejíž fragmenty se dochovaly hodně. delší (dříve mohly být získány z fosilií Gigantopithecus, Denisovan, Homo antecessor z Atapuerca a Homo erectus z Dmanisi). Ve studii autoři použili čtyři vzorky zubní skloviny, pravděpodobně patřící různým P. robustus, z nejstarších nalezišť Swartkrans v Kolébce lidstva v severní Jižní Africe, stáří 1,8–2,2 milionu let. Z nich byly extrahovány aminokyselinové frakce a studovány kapalinovou chromatografií s vysoce výkonnou tandemovou hmotnostní spektrometrií. Výsledkem bylo 4600 8500 až 540 780 shod peptidového spektra pokrývající 425 až 8 aminokyselinových pozic (10 shod u čtyř jedinců) XNUMX–XNUMX proteinů specifických pro sklovinu. Některé z nich – ALB, AMELX, COL17A1, ENAM a MMP20 – byly nalezeny ve všech vzorcích. Výsledky byly reprodukovány v nezávislé proteomické laboratoři. Autentičnost obnovených sekvencí byla indikována stupněm hydrolýzy peptidových vazeb, charakteristickým pro fungování skloviny jako uzavřeného systému; podobné profily aminokyselin ve všech vzorcích bez významného množství cizího materiálu; diagenetické změny v aminokyselinách odpovídající věku a geografii, stejně jako vzorce fragmentace peptidů charakteristické pro paleoantropologický materiál. Jedinci SK 850 a SK 835 byli jasně identifikováni jako samci Paranthropus, protože obsahovali více peptidů specifických pro protein AMELY, jehož gen je umístěn na pohlavním chromozomu Y. Na základě poměru AMELX z chromozomu X a AMELY v obecném výběru, jakož i morfologických charakteristik zbývajících jedinců, SK 830 a SK 14132, byly identifikovány jako ženy. Pokus o fylogenetickou rekonstrukci na základě získaných molekulárních dat ukázal, že čtyři studované exempláře Paranthropus jsou blíže kladu Homo než kterýmkoli jiným primátům: bylo zjištěno, že mají 17 jednonukleotidových polymorfismů specifických pro hominidy, z nichž pouze dva (COL17A1- 636 a ENAM-137) měl alelický stav odlišný od moderních lidí, neandrtálců a denisovanů. Rekonstrukce fylogenetického stromu pomocí maximální pravděpodobnosti a Bayesovské analýzy identifikovala Paranthropus jako odnož sapiens, neandrtálců a denisovanů. Společně tyto druhy tvoří větší klad, který nezahrnuje žádné jiné moderní hominidy. Přitom SK 850, SK 14132 a SK 830 se ukázaly být fylogeneticky extrémně blízké a SK 835 jim byl více vzdálený. Tyto výsledky byly ověřeny pomocí alternativních přístupů a referenčních databází. Dodatečná morfometrická analýza spojení skloviny a dentinu dvou lépe zachovalých vzorků, SK 835 a SK 830, jasně ukázala, že patří k Paranthropus a jsou odlišné od Australopithecus a raného Homo. Zároveň se od sebe výrazně lišily a měly podobnosti s jinými skupinami Paranthropus, což ukazuje na vysokou vnitrodruhovou variabilitu P. robustus. Získaná data prokazují vypovídací hodnotu obnovy proteinů zubní skloviny raně pleistocénních afrických homininů a schopnost s jejich pomocí rozlišit sexuální dimorfismus a taxonomické rozdíly, píší autoři práce. V roce 2020 představili němečtí vědci data z počítačového modelování lebek dvou mláďat Australopithecus afarensis.
