Det var en händelse som förändrade livet. För cirka 66 miljoner år sedan, i slutet av krittperioden, en asteroid träffade jorden, utlöser en massutrotning som dödade dinosaurierna och cirka 75% av alla arter. På något sätt överlevde däggdjur, trivdes, och blev dominerande över hela planeten. Nu har vi nya ledtrådar om hur det gick till.

Dr Steve Brusatte, en paleontolog vid University of Edinburgh, STORBRITANNIEN, som tidigare studerat dinosauriernas utrotning, försökte förstå exakt hur denna händelse påverkade däggdjur och deras utveckling.

'Jag ville ta reda på var däggdjur bodde, vad var deras vanor ... och hur denna spännande utvecklingsperiod satte scenen för den stora mångfalden av däggdjur som finns idag, ' han sa.

Hans arbete avslöjade att medan många däggdjur utplånades med dinosaurierna, det var också en ökning av mångfalden och överflödet av dem som överlevde.

Som en del av det fyraåriga BRUS-projektet som avslutades i mars, Dr Brusatte och hans team samlade nya fossiler som går tillbaka till de första miljoner åren efter utrotningen, som antas ha pågått cirka 60, 000 år, och sätta ihop ett släktträd av tidiga däggdjur.

De jagade fossiler i New Mexico, USA, som är känt för att ha det bästa rekordet av ryggradsdjur från denna period. De samlade flera nya fossiler, inklusive det tidigare okända Kimbetopsalis simmonsae , en bäverliknande art som levde under de första hundratusen åren efter utrotningen.

Teamet besökte också museer för att utforska fossila samlingar, som gjorde det möjligt för dem att beskriva egenskaperna hos flera viktiga däggdjursarter i detalj, som en typ av Periptychus, ett av de första däggdjuren som lyckades efter asteroiden slog till.

Proverna som de analyserade ger också en inblick i hur däggdjur som lever direkt efter utrotningen är kopplade till moderna.

'Några av dagens bekanta däggdjur, som de grupper som senare utvecklats till hästar eller fladdermöss, började snart efter utrotningen och förmodligen som ett direkt resultat av det, Sa Dr Brusatte.

Utplånad

Arbetet stöder en växande mängd forskning som visar att när dinosaurierna utplånades, det handlade inte bara om att en grupp djur dog och en annan tog över som tidigare trott.

Mindre däggdjur verkade vara bättre rustade för att överleva eftersom de lättare kunde gömma sig, till exempel, och de med en varierad kost kunde anpassa sig snabbare, Dr Brusatte sa.

'Det finns inte en enda magisk anledning till att några av dem levde och andra dog, ' han sa. 'Det var nog chans och slumpmässighet involverade eftersom saker och ting förändrades så snabbt efter asteroiden.'

Teamet blev förvånad över att lära sig hur snabbt däggdjur utvecklades efter utrotningen. Även om de första däggdjuren uppstod samtidigt som de tidiga dinosaurierna - för mer än 200 miljoner år sedan - förblev de små, ungefär storleken på grävlingar, när de existerade samtidigt.

Några hundra tusen år efter att dinosaurierna försvann, det var mycket större, ko-storlek art. 'Däggdjur utnyttjade precis möjligheten och började utvecklas riktigt snabbt, Sa Dr Brusatte.

Hur de hanterade klimatförändringar är fortfarande ett mysterium. Efter asteroiden träffade det fanns några år med omedelbar kylning följt av några tusen år av global uppvärmning där temperaturen ökade med 5 ° C. Sedan, under de närmaste 10 miljoner åren, temperaturen sjönk, även om baslinjetemperaturen fortfarande var mycket varmare än den är idag.

I framtiden, Dr Brusatte och hans team vill ta reda på hur temperaturvariationer påverkade däggdjur - om de ändrades i storlek, utökat eller dragit tillbaka sitt sortiment, och om några arter har utrotats, till exempel.

'Vi vill veta dessa saker för att förstå klimatförändringarna i vår värld idag, Sa Dr Brusatte. "Vi måste bara samla fler fossiler."

Men det var inte bara dinosauriernas utrotning som påverkade däggdjurs utveckling och uppkomst - andra miljöfaktorer kunde också ha spelat en viktig roll.

En förändring av vegetationen skedde under de senaste 10 miljoner åren av krittiden då blommande växter, som lövträd, började bli mer vanligt än de tidigare utbredda barrträd och ormbunkar. Djurens livsmiljö skulle ha blivit mer komplex eftersom lövträd har en genomarbetad baldakin och underlag.

'Även om dinosaurierna inte hade utrotats, däggdjur skulle ha blomstrat ändå på grund av förändringen i skogsmiljöer, säger paleontologen Christine Janis från University of Bristol i Storbritannien.

Rörelse

Professor Janis och hennes kollegor bestämde sig för att undersöka om förändringen i växtlivet påverkade små däggdjurs livsmiljöer. Som en del av MDKPAD -projektet, som löpte från 2015 till slutet av 2017, de tittade på däggdjursben för att utläsa om de bodde i marken eller i träd eftersom lemmben speglar rörelsebeteende.

Tidigare arbete hade vanligtvis undersökt däggdjurs tänder, som förekommer i fossilregistren, för att få insikt i dieter från den tiden. Studier som tittade på förändringar i däggdjurs lemmar var begränsade till ett fåtal fullständiga skelett så teamet gick ut för att se om rester av skelett kunde ge liknande information.

Hela fossil av små däggdjur från den tiden är sällsynta. Så professor Janis använde cirka 500 benfragment som hon hittade på museer i Nordamerika, där de bästa samlingarna från det sena krittet finns.

Men innan hon kunde börja sin analys, hon var först tvungen att förstå befintliga däggdjur för att ta reda på hur formen på olika delar av deras ben, främst artikulation av deras leder, relatera till trädbaserade eller markbundna livsstilar.

'Du måste ha en jämförande databas, sade prof. Janis, som bestämde sig för att skapa en. 'Det är inget som fanns.'

Professor Janis har nu samlat in detaljer om benen hos cirka 100 små levande däggdjur och katalogiserat dem. Hon fann att bitar av leder, som också råkar bevaras oftare eftersom de är tätare, kan avslöja ett litet djurs rörelseform med en god grad av självförtroende.

Vissa leder, som armbågen och knäet, visade liknande anatomiska korrelationer som små levande djur, så dessa kan användas för att identifiera lokbeteendet kopplat till ett fossil.

Förvånande, däggdjursben från de senaste 10 miljoner åren av krittperioden visade att de flesta var generaliserade men några få träd, med lemmar som liknar moderna primaters. 'Jag förväntade mig att alla djuren skulle vara mer som ekorrar och inte riktigt lika specialiserade, 'Sa professor Janis.

Benen från utdöda däggdjur tyder på att de blev mer markbundna under den tidiga paleogenen, perioden efter Kriten. Professor Janis tror att det beror på en ökning av underlig vegetation. 'Buskar och buskar under trädkronan var nu en mer lämplig livsmiljö för dessa små däggdjur, ' Hon sa.

Även om professor Janis inte planerar att främja projektet, hon kommer att göra sin bendatabas tillgänglig för andra forskare. Denna databas kan hjälpa forskare att bestämma beteendet hos enskilda arter, lokförändringar i samhällen över tid, och gör det möjligt att spåra lokala och globala miljöförändringar.

'Det kraftfulla med dessa data är att du inte behöver ha orörda skelett (för att göra jämförelser), ' Hon sa. 'Du kan ha skrapa data och fortfarande få resultat av det.'