Ile Tyranozaurów Rexów żyło na Ziemi? Oto nowa wskazówka.
Oszacowanie całkowitej populacji tego ikonicznego drapieżnika może nauczyć nas o dinozaurach rzeczy, których skamieliny nie są w stanie powiedzieć.
_____________________________________________________________________________________
Wpis jest tłumaczeniem artykułu "How Many Tyrannosaurus Rexes Ever Lived on Earth? Here’s a New Clue." / Kenneth Chang / The New York Times / 15.04.2021
https://www.nytimes.com/2021/04/15/science/tyrannosaurus-rex-population.html
Zdjęcie: Di Agsftw - File:Tyrannosaurus exhibit at the Houston Museum of Natural Science Morian Hall of Paleontology.JPG, CC BY-SA 3.0
_____________________________________________________________________________________
Jak obliczyli naukowcy, zanim 66 milionów lat temu zabił je meteoryt, około 20 000 dorosłych osobników ikonicznego drapieżnego dinozaura - Tyranozaura Rex - przemierzało Amerykę Północną w dowolnym czasie.
Nie jest to dokładna liczba, a właściwa suma może być znacznie niższa lub wyższa z powodu niewiadomych, takich jak długość życia, tempo wzrostu i dojrzewania oraz tempo metabolizmu. Mimo to badania, opublikowane w czwartek w czasopiśmie Science, otwierają drzwi do studiowania dawno wymarłych dinozaurów poza tym, co można uzyskać z poszczególnych skamieniałości.
Cechy szkieletu mogą wiele powiedzieć o zwierzęciu. Na przykład, ktoś patrząc na ludzki ząb może wywnioskować, że jest on przystosowany do żucia zarówno roślin, jak i mięsa, a kształt szkieletu może dać szacunkową ocenę tego, jak szybko dana osoba może biegać. Ale te fizyczne atrybuty nie mogą powiedzieć, ilu ludzi mieszka w Nowym Jorku.
"Badania takie jak to są pierwszym krokiem do odtworzenia starożytnych ekosystemów," powiedziała Felisa A. Smith, profesor biologii na Uniwersytecie Nowego Meksyku, która nie była zaangażowana w badania. "Musimy wyjść poza to, jakie skamieniałości zostały znalezione i gdzie, do większego obrazu: jak funkcjonował ekosystem".
Charles R. Marshall, profesor biologii integracyjnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, który kierował badaniami, powiedział, że praca zaczęła się od tego, że gdy trzymał skamielinę T. rexa zastanawiał się jak są rzadkie?
"Czy jest milion, miliard, trylion T. rexów?", powiedział. "Czy to jest jeden na milion, jeden na miliard, jeden na trylion? Jak na ziemi moglibyśmy znać tę liczbę? Wszyscy wiemy, że skamieliny są rzadkie, ale jak rzadkie są? I tak naprawdę zaczęło się od tego pytania".
Więc on i studenci z jego grupy badawczej zaczęli używać narzędzi, których biolodzy używają dla współczesnych zwierząt i zastosowali je do ery dinozaurów. Sedno ich obliczeń opiera się na spostrzeżeniu, że jest o wiele więcej małych zwierząt niż dużych, że szczury znacznie przewyższają liczebnością słonie.
Dla gatunków żyjących John Damuth, biolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, wymyślił matematyczną zależność, znaną obecnie jako prawo Damutha, między średnią masą ciała zwierzęcia, a oczekiwaną gęstością jego populacji.
Zależność ta nie jest uniwersalna, ale na ogół sprawdza się w przypadku dużych grup zwierząt, takich jak jaszczurki czy ssaki żywiące się mięsem. Tak więc w przypadku Tyrannosaurusa rexa musieli nie tylko wpisać wagę dinozaura - około sześciu ton, plus minus kilka - ale także wyprowadzić inne liczby z tego prawa.
Dotyczy to również metabolizmu. Nie uważa się już, że dinozaury były zimnokrwiste jak współczesne jaszczurki, ale prawdopodobnie nie były tak ciepłokrwiste jak ssaki. Zespół dr Marshalla założył więc, że ich fizjologia mieści się pomiędzy fizjologią mięsożernych ssaków a smoków z Komodo. Musieli też uwzględnić pewną niepewność co do miejsca, w którym dinozaury żyły w Ameryce Północnej. Paleontolodzy nie wiedzą, czy zasięg T. rex był ograniczony do miejsc, gdzie znaleziono skamieniałości w zachodniej części Stanów Zjednoczonych i Kanadzie, czy też rozciągał się na inne miejsca o podobnym klimacie, od Alaski po wschodnie wybrzeże.
Ponieważ tak wiele nie wiadomo o dinozaurach, naukowcy nie szukali jednej ostatecznej odpowiedzi, ale chcieli określić granice tego, co uważali za prawdopodobną liczbę, która mogła się pojawić. "W przypadku większości danych paleontologicznych nie wiem, jak odgadnąć liczbę" - powiedział dr Marshall. "Ale mogę ci powiedzieć, co jest dobrym minimum, a co dobrym maksimum".
Obliczenia dały najbardziej prawdopodobną stojącą populację 20 000 dorosłych osobników Tyrannosaurus rex. Wskazywałoby to na rzadkie rozmieszczenie odpowiadające dwóm dorosłym osobnikom na obszarze wielkości Waszyngtonu.
Jednak niepewność wokół tego szacunku była bardzo duża. Te same symulacje komputerowe wskazały, z 97,5 procentowym prawdopodobieństwem, że było co najmniej 1300 dorosłych osobników, ale nie więcej niż 328 000.
Dr Damuth opisał nową pracę jako "świetny wkład". "Pomimo niepewności związanych z większością parametrów modelu, praca przynosi solidny wynik jakościowy."
Jeśli liczba 20 000 jest poprawna, w ciągu 2,4 miliona lat, kiedy T. rex chodził po Ziemi, byłoby w sumie około 2,5 miliarda dorosłych osobników, którzy kiedykolwiek żyli.
Ale nawet dr Marshall uważa, że liczba 20 000 jest prawdopodobnie niska. "To po prostu wydaje się niewyobrażalne, że można przetrwać kilka milionów lat z tymi kilkoma osobnikami" - powiedział. "Potrzebujesz tylko jakiejś strasznej plagi lub czegoś innego i już cię nie ma".
Powiedział, że myśli, że populacja mogła wynosić dziesiątki tysięcy, a może 100 000 lub 200 000. Duża część niepewności polega na tym, że prawo Damutha nie jest absolutne. Jaguary i hieny plamiste są ssakami mięsożernymi o podobnej wielkości, ale gęstość populacji hien jest około 50 razy większa.
"Użycie tych metod jest naprawdę ekscytujące" - powiedział Peter Makovicky, paleontolog z Uniwersytetu Minnesoty, który nie brał udziału w badaniach. "Nie sądzę, że wielu z nas, którzy są rodzajem, powiedzmy, szkieletowo skupionych paleontologów pomyślało, że byłoby to możliwe, ale myślę, że to naprawdę otwiera oczy w tym sensie".
Dr Makovicky powiedział, że kiedy przeczytał pracę, zaczął szukać populacji dużych drapieżnych zwierząt w dzisiejszych czasach, aby porównać je z szacunkami 20.000 T. rexes. "Na wolności pozostało mniej niż 4000 tygrysów, trochę więcej lwów" - powiedział. "To nie brzmiało jak duża liczba, ale w rzeczywistości nie jest tak mała".
W badaniu nie próbowano liczyć młodszych T. rexes. W ostatnich latach badania sugerują, że młode osobniki były prawie jak inny gatunek. Choć mogły być liczniejsze niż dorosłe, znaleziono niewiele skamieniałości, co wskazuje, że większość przetrwała ten okres życia lub że kości młodocianych były mniej podatne na zachowanie.
Doktorowi Marshallowi udało się również uzyskać odpowiedź na pytanie, od którego zaczął: tylko około jeden z każdych 80 milionów T. rexes, które kiedykolwiek istniały, został skamieniały, choć w najbardziej zaludnionych regionach liczba ta może wynosić nawet 1 na 16 000.
___________________
Lubisz naukę i szukasz więcej ciekawostek? Dodaj @arcy do obserwowanych!
Dołącz do grupy Nauka - to społeczność dla wszystkich zainteresowanych nauką, jej zdobyczami, rozwojem, sukcesami i porażkami; dla głodnych wiedzy i sprawdzonych informacji!
https://www.hejto.pl/spolecznosc/nauka
Obserwuj też wartościowe tagi:
#qualitycontent #nauka