Paleo-ekologer från University of New Mexico och vid University of Nebraska-Lincoln har visat att avkommor till enorma köttätande dinosaurier, såsom Tyrannosaurus rex kan i grunden ha omformat sina samhällen genom att konkurrera ut mindre rivaliserande arter.

Studien, släpptes denna vecka i journalen Vetenskap , är den första som undersöker mångfalden av dinosaurier i lokal skala samtidigt som de behandlar ungdomar som sin egen ekologiska enhet.

"Dinosauriesamhällen var som köpcentra på en lördagseftermiddag - proppfulla av tonåringar" förklarade Kat Schroeder, en doktorand vid UNM Institutionen för biologi som ledde studien. "De utgjorde en betydande del av individerna i en art och skulle ha haft en mycket verklig inverkan på de resurser som finns tillgängliga i samhällen."

Eftersom de föddes från ägg, dinosaurier som T. rex föddes med nödvändighet små – ungefär lika stora som en huskatt. Detta innebar när de växte till storleken av en stadsbuss, dessa "megatheropoder, " som väger mellan ett och åtta ton, skulle ha ändrat sina jaktmönster och bytesobjekt. Det har länge misstänkts av paleontologer att gigantiska köttätande dinosaurier skulle ändra beteende när de växte. Men hur det kan ha påverkat världen omkring dem förblev i stort sett okänt.

"Vi ville testa idén att dinosaurier kan ta på sig rollen som flera arter när de växte, begränsa antalet faktiska arter som skulle kunna samexistera i ett samhälle, sa Schröder.

Antalet olika typer av dinosaurier kända från hela världen är lågt, särskilt bland små arter.

"Dinosaurier hade förvånansvärt låg mångfald. Även med tanke på fossiliseringsfördomar, det fanns verkligen inte så många dinosauriearter, sa Felisa Smith, professor i biologi vid UNM och Schröders doktorandrådgivare.

För att närma sig frågan om minskad dinosauriediversitet, Schroeder och hennes medförfattare samlade in data från välkända fossillokaler från hela världen, inklusive över 550 dinosauriearter. Organisera dinosaurier efter massa och kost, de undersökte antalet små, medelstora och stora dinosaurier i varje samhälle.

De hittade ett slående tydligt mönster:

"Det finns en lucka - väldigt få köttätande dinosaurier mellan 100-1000 kg [200 pund till ett ton] finns i samhällen som har megateropoder, "Sade Schroeder. "Och ungarna av dessa megateropoder passar direkt in i det utrymmet."

Schroeder noterar också att det var nyckeln att titta på dinosauriernas mångfald genom tiden. Jurasamhällen (för 200-145 miljoner år sedan) hade mindre klyftor och kritsamhällen (för 145-65 miljoner år sedan) hade stora.

"Jurassic megatheropoder förändras inte lika mycket? tonåringarna är mer som de vuxna, vilket ger mer utrymme i samhället för flera familjer av megateropoder såväl som några mindre köttätare, ", förklarade Schroeder. "Kritan, å andra sidan, domineras helt av tyrannosaurier och abelisaurier, som förändras mycket när de växer."

För att berätta om gapet verkligen orsakades av unga megateropoder, Schroeder och hennes kollegor byggde om samhällen med tonåringarna i beaktande. Genom att kombinera tillväxthastigheter från linjer som finns i tvärsnitt av ben, och antalet spädbarnsdinosaurier som överlever varje år baserat på fossila massdödssamlingar, laget beräknade hur stor andel av en megateropod-art som skulle ha varit unga.

Schroeder förklarade att denna forskning är viktig eftersom den (åtminstone delvis) klargör varför dinosauriediversiteten var lägre än förväntat baserat på andra fossila grupper. Det förklarar också varför det finns många fler mycket stora arter av dinosaurier än små, vilket är motsatsen till vad man kan förvänta sig. Men viktigast av allt, tillade hon, det visar resultaten av tillväxt från mycket små spädbarn till mycket stora vuxna i ett ekosystem.

"Dinosaurier har varit en livslång passion. Jag var, och jag är fortfarande väldigt mycket "dinosauriebarn". Mitt intresse för dinosauriernas mångfald uppstod när jag insåg att ingen egentligen tittade på dinosaurier så som vi ser på moderna däggdjur och fåglar, ", sa Schroeder. "Det finns massor att vinna på att tillämpa moderna metoder och paleo-ekologi på dinosaurier. Lyckligtvis, vi är nu i en tid av dinosaurieforskning där mycket information är tillgänglig digitalt, så de stora dataintensiva frågorna om ekologi blir nu mer rimliga för dinosauriepaleontologi."