Descoperire surprinzătoare în lumea dinozaurilor: niciun exemplar adult nu a fost mai mic decât un iepure. Foto: AI Timp de aproximativ 180 de milioane de ani, dinozaurii au dominat ecosistemele terestre, evoluând într-o varietate impresionantă de forme și dimensiuni. Au existat erbivore uriașe, prădători de câteva tone, dar și specii mult mai mici, unele comparabile ca dimensiune cu păsările moderne. Cu toate acestea, în ciuda diversității extraordinare a dinozaurilor, există un detaliu care continuă să îi surprindă pe cercetători: nu a fost identificat până acum niciun dinozaur adult non-aviar care să fi avut o greutate mai mică decât cea a unui iepure de casă. Cel mai ușor dinozaur adult non-aviar cunoscut cântărea aproximativ 400 de grame. Prin comparație, cea mai mică pasăre actuală, colibriul-albină, are o greutate de numai câteva grame, mai mică decât cea a unei monede. Această diferență ridică o întrebare importantă: dacă evoluția permite apariția unor animale extrem de mici, de ce nu au existat dinozauri care să fi ajuns la maturitate cu dimensiuni apropiate de cele ale unui șoarece sau ale unei vrăbii? O formulă care încearcă să explice dimensiunea animalelor Cercetătorii Stephanie Lechki, de la Universitatea Princeton și Universitatea Oxford, și Roger Benson, de la Muzeul American de Istorie Naturală, au pornit de la o regulă matematică ce poate estima dimensiunea corporală la care ar trebui să se concentreze majoritatea speciilor dintr-un anumit grup de animale. Principiul are la bază un compromis evolutiv aparent simplu. Animalele foarte mici pot transforma hrana în urmași cu o eficiență ridicată, însă întâmpină dificultăți în procurarea unei cantități suficiente de hrană. La polul opus, animalele mari pot găsi și colecta resurse în cantități importante, dar transformarea acestora în urmași este mai puțin eficientă. FOTO: Mick Ellison / (c)AMNH În teorie, undeva între cele două extreme există o dimensiune optimă, la care costurile și avantajele celor două procese se echilibrează. Regula a funcționat surprinzător de bine în cazul unor grupuri de animale actuale. Problema a apărut atunci când cercetătorii au încercat să o aplice dinozaurilor. Citește și: Au fost dinozaurii animale cu sânge cald, asemenea păsărilor și mamiferelor? Mii de specii analizate Pentru a verifica dacă modelul funcționează în lumea animală, Lechki și Benson au comparat dimensiunile corporale ale mii de specii. Baza de date a inclus 4.062 de specii de mamifere și 9.385 de specii de păsări. În cazul mamiferelor, modelul a indicat o dimensiune optimă de aproximativ 100 de grame, valoare în jurul căreia se regăsește o proporție importantă dintre speciile analizate. Cercetătorii au verificat apoi dacă aceeași relație poate fi observată și la alte animale. Țestoasele, analizate pe un eșantion de 260 de specii, au oferit rezultate compatibile cu predicțiile modelului. În schimb, lucrurile s-au schimbat atunci când analiza a fost extinsă la șopârle, șerpi și crocodili. De exemplu, crocodilii actuali au o greutate medie de aproximativ 295 de kilograme, în timp ce formula sugera o dimensiune optimă de sub 1,6 kilograme, scrie earth.com. Dinozaurii au sfidat predicția Următorul pas a fost analiza a 515 specii de dinozauri non-aviari. Cercetătorii au folosit greutățile corporale estimate pentru exemplarele adulte și au testat mai multe variante ale modelului. Rezultatul a fost surprinzător. Chiar și atunci când au fost folosite valorile care favorizau existența unor animale de dimensiuni mari, modelul indica o dimensiune corporală optimă de aproximativ 3 kilograme pentru dinozauri. Mai mult, toate variantele analizate sugerau că ar fi trebuit să existe și dinozauri adulți cu greutăți sub 300 de grame. În realitatea fosilă, însă, asemenea animale nu au fost descoperite. Această diferență dintre ceea ce prezice modelul și ceea ce arată fosilele reprezintă una dintre cele mai interesante concluzii ale cercetării. De ce nu au existat dinozauri de talia unui șoarece? Cercetătorii au pornit inițial de la ideea că poate exista o particularitate biologică a dinozaurilor care îi împiedica să evolueze spre dimensiuni extrem de mici. Rezultatele nu au confirmat însă această explicație. Dimpotrivă, modelele au indicat în mod repetat că, din punct de vedere teoretic, dinozaurii ar fi trebuit să poată ocupa și această categorie de dimensiuni. Sauropodomorfele, grupul din care fac parte marile erbivore cu gât lung, sunt cele care se abat cel mai mult de la predicțiile modelului. Teropodele, grupul care include și strămoșii păsărilor, prezintă cea mai mică abatere. Pentru cercetători, acest lucru sugerează că simpla fiziologie a dinozaurilor nu este suficientă pentru a explica absența speciilor adulte de dimensiuni foarte mici. Zborul a schimbat regulile pentru păsări Una dintre cele mai importante piese ale puzzle-ului este reprezentată chiar de păsări. Din punct de vedere evolutiv, păsările sunt dinozauri. Totuși, ele au reușit să depășească limita de dimensiune observată la rudele lor non-aviari. Greutatea cea mai frecventă în rândul păsărilor actuale este de aproximativ 33 de grame, adică de circa 200 de ori mai puțin decât greutatea celui mai mic dinozaur non-aviar cunoscut. Citește și: Ce a dus, de fapt, la dispariția tuturor dinozaurilor? Ultimele teste au scos la iveală adevărul Cercetătorii consideră că apariția zborului activ ar fi putut juca un rol esențial în această transformare. Păsările din Cretacicul timpuriu au trecut printr-o reducere rapidă a dimensiunilor corporale în perioada în care capacitatea de a zbura propriu-zis devenea tot mai importantă în evoluția lor. Astfel, zborul ar putea reprezenta una dintre explicațiile pentru care păsările au reușit să atingă dimensiuni pe care dinozaurii non-aviari nu le-au atins. Și păsările incapabile să zboare oferă un indiciu Comparația cu păsările care nu zboară aduce o informație suplimentară. Pe continente, cea mai mică pasăre adultă incapabilă să zboare are o greutate de aproximativ 423 de grame. Valoarea este apropiată de cea estimată pentru cel mai mic dinozaur non-aviar cunoscut. În cazul insulelor, situația poate fi diferită. Acolo unde prădătorii și competitorii mamiferi sunt puțini sau lipsesc, păsările terestre incapabile să zboare pot evolua către dimensiuni care se apropie mai mult de cele anticipate de model. Aceste observații sugerează că mediul în care trăiește o specie poate avea un rol important în stabilirea limitelor dimensiunii corporale. Fosilele din China și Mongolia oferă un test important Pentru a verifica dacă lipsa dinozaurilor foarte mici ar putea fi doar o consecință a modului în care s-au păstrat fosilele, cercetătorii au analizat două formațiuni geologice deosebit de importante: Grupul Jehol din nord-estul Chinei și Formațiunea Djadokhta din Mongolia. Ambele situri sunt renumite pentru conservarea unor schelete complete de animale mici, inclusiv mamifere, șopârle și păsări. Dacă dinozaurii de dimensiunea unui șoarece ar fi fost comuni în acele ecosisteme, era de așteptat ca măcar câteva dintre exemplarele lor să fi ajuns în registrul fosil. Într-adevăr, în aceste formațiuni au fost descoperiți dinozauri de talie mică. Însă aceștia nu coborau până la dimensiunile prezise de modelele analizate. În Formațiunea Djadokhta, de exemplu, greutatea cel mai des întâlnită în cazul dinozaurilor este de aproximativ 0,76 kilograme. Această valoare se apropie de una dintre predicțiile modelului, însă nu au fost identificate fosile de dinozauri sub această greutate în cele două situri analizate. În același timp, aceleași formațiuni au conservat mamifere și șopârle cu greutăți mult mai mici. O ipoteză surprinzătoare: mamiferele ar fi ocupat deja această nișă În fața acestor rezultate, cercetătorii propun o explicație care schimbă perspectiva asupra relației dintre dinozauri și mamifere. În perioada în care dinozaurii dominau ecosistemele terestre, mamiferele erau în general animale de dimensiuni mici. Ele aveau însă un metabolism intens și utilizau resursele disponibile pentru supraviețuire și reproducere. Lechki și Benson iau în calcul posibilitatea ca aceste mamifere să fi ocupat deja nișa ecologică asociată animalelor de talie foarte mică. Cu alte cuvinte, este posibil ca mamiferele să fi utilizat o parte din resursele alimentare disponibile pentru animalele mici, făcând dificilă apariția unor dinozauri care să concureze pentru aceleași surse de hrană. Mai mult, puii speciilor de dinozauri mari ar fi trecut oricum printr-o serie de etape în care aveau dimensiuni reduse. Pe măsură ce creșteau, aceștia ar fi putut ocupa temporar nișe ecologice similare celor utilizate de animalele mici. O inversare interesantă a unei teorii mai vechi Paleontologii au discutat mult timp despre posibilitatea ca dinozaurii să fi limitat evoluția mamiferelor către dimensiuni mari. În această perspectivă, dominația dinozaurilor ar fi contribuit la menținerea mamiferelor într-o zonă de dimensiuni corporale reduse. Benson propune însă și o perspectivă inversă: este posibil ca mamiferele timpurii să fi contribuit, la rândul lor, la limitarea dinozaurilor foarte mici. Este o ipoteză elegantă, dar deocamdată rămâne doar o ipoteză. Nu există posibilitatea de a observa direct modul în care un mamifer și un dinozaur din Jurasic își împărțeau resursele și nici nu putem ști câte specii au existat fără să lase urme fosile. Registrul fosil poate ascunde animale foarte mici O altă problemă importantă este reprezentată de chiar natura fosilelor. Oasele și scheletele animalelor mici sunt mai fragile și se degradează mai ușor decât cele ale animalelor mari. Din acest motiv, paleontologii știu că registrul fosil nu reflectă perfect diversitatea reală a vieții din trecut. Este posibil ca unele specii de dinozauri foarte mici să fi existat și să nu fi lăsat suficiente urme pentru a fi descoperite. Totuși, faptul că în anumite formațiuni geologice au fost conservate numeroase mamifere și reptile de dimensiuni reduse, în timp ce dinozaurii extrem de mici lipsesc, face ca această explicație să nu fie suficientă pentru a rezolva complet misterul. Ce descoperire ar putea schimba teoria? Cercetătorii consideră că o anumită fosilă ar putea reprezenta o dovadă decisivă. Un dinozaur adult de dimensiunea unui șoarece sau a unei vrăbii, descoperit într-un ecosistem fosil în care mamiferele lipsesc complet, ar putea schimba interpretarea actuală. O astfel de descoperire ar sugera că dinozaurii aveau, de fapt, capacitatea biologică de a evolua către dimensiuni minuscule, dar că prezența mamiferelor ar fi putut împiedica ocuparea acestei nișe ecologice. Până la apariția unei asemenea fosile, însă, misterul rămâne deschis. Un puzzle evolutiv încă nerezolvat Studiul cercetătorilor arată că dimensiunea corporală nu este determinată de o singură regulă universală. Modelele matematice pot explica distribuția dimensiunilor la unele grupuri de animale, dar pot întâmpina dificultăți atunci când sunt aplicate unor linii evolutive cu istorii foarte diferite. În cazul dinozaurilor non-aviari, discrepanța este deosebit de interesantă: modelele sugerează că ar fi trebuit să existe numeroase specii foarte mici, însă fosilele descoperite până în prezent nu confirmă această predicție. O posibilă explicație este competiția cu mamiferele timpurii pentru resurse, dar cercetătorii subliniază că această idee trebuie testată prin noi dovezi paleontologice. Deocamdată, un lucru rămâne cert: în cei aproximativ 180 de milioane de ani de evoluție a dinozaurilor non-aviari, nu a fost descoperit niciun adult mai mic decât cele mai mici exemplare cunoscute din acest grup. Iar motivul pentru care dinozaurii nu au ocupat această nișă rămâne una dintre întrebările fascinante ale paleontologiei. Studiul complet a fost publicat în revista Evolution.