Ett ämne av stort intresse för paleontologer är hur dinosauriedominerade ekosystem var uppbyggda, hur dinosaurier och samtidigt förekommande djur fördelades över landskapet, hur de interagerade med varandra, och hur dessa system jämfört med ekosystem idag. I den sena kritatiden (~100-66 miljoner år sedan), Nordamerika delades i västra och östra landmassor av ett grunt innanhav. Den västra landmassan (Laramidia) innehöll en relativt tunn landsträcka som löpte nord-sydlig, som gränsade till det inre havet i öster och de stigande klippiga bergen i väster. Längs detta uråldriga landskap av varma och våta kustslätter kommer ett extremt rikt fossilregister över dinosaurier och andra utdöda djur.

Än, från denna skiva, ett oväntat mönster har identifierats:De flesta enskilda bassänger bevarar en riklig och mångsidig samling av dinosauriearter, ofta med flera grupper av samtidigt förekommande stora (älg- till elefantstora) växtätande arter, ändå förekommer få individuella arter över flera förmodat samtidiga geologiska formationer (trots att de ofta är mindre än några hundra kilometer från varandra). Detta står i ganska skarp kontrast till mönstret som ses i moderna landlevande däggdjurssamhällen, där arter med stor kropp ofta har mycket omfattande, ofta kontinentspännande områden. Det har därför föreslagits att dinosaurier (och särskilt stora växtätande dinosaurier) var särskilt känsliga för miljöskillnader över relativt små geografiska avstånd (särskilt med avseende på avstånd från havsnivån), och kan till och med ha separerat sin användning av landskapet mellan mer kustnära och inre subhabitat inom sina lokala områden.

I deras nya studie publicerad i Geologi , Thomas Cullen och kollegor försökte testa några av dessa hypoteser som en del av deras bredare forskning som rekonstruerar paleoekologin hos systemen i sen krita.

En av metoderna de använder för att göra det är stabil isotopanalys. Denna process mäter skillnader i sammansättningen av icke-ruttnande (därav, "stabila") isotoper av olika vanliga grundämnen, eftersom graden av skillnad i dessa kompositioner i djurvävnader och i miljön har kända samband till olika faktorer såsom kost, användning av livsmiljöer, vattenkälla, och temperatur. Så teamet tillämpade dessa metoder på fossiliserade tänder och fjäll från en rad djur, inklusive dinosaurier, krokodiler, däggdjur, benig fisk, och strålar, alla bevarade tillsammans från en relativt liten region under en geologiskt kort tidsperiod på platser som kallas mikrofossila benbäddar för ryggradsdjur.

Genom att analysera de stabila kol- och syreisotopsammansättningarna av dessa fossiler kunde de rekonstruera deras isotopfördelningar i detta ekosystem - en proxy för deras dieter och användning av livsmiljöer. De hittade bevis på förväntade dietförhållanden mellan rovdjur och bytesdjur bland köttätande och växtätande dinosaurier och bland vattenlevande reptiler som krokodiler och samtidigt förekommande fiskarter.

Kritiskt, säger Cullen, "Vad vi inte såg var bevis för att stora växtätande dinosaurier segregerade sina livsmiljöer, som hadrosaurerna, ceratopsians, och ankylosaurier som vi provade hade alla starkt överlappande stabila kol- och syreintervall. Om några av dessa grupper nästan exklusivt använde vissa delar av det bredare landskapet, såsom ceratopsianer som håller sig till kustmiljöer och hadrosaurier som håller sig till mer inlandsområden, då borde vi se dem grupperas distinkt från varandra. Eftersom vi inte såg det, som tyder på att de inte segregerade sin resursanvändning på detta sätt. Det är möjligt att de gjorde det på olika sätt men till exempel genom att mata höjdsegregering, eller skiftar vart i landskapet de går säsongsvis, och vår pågående forskning undersöker några av dessa möjligheter."

En annan viktig del av deras studie var att jämföra fossilresultaten med en miljömässigt liknande modern miljö för att undersöka hur lika de är ekologiskt. För en modern jämförelse, de undersökte djursamhällena i Atchafalaya River Basin i Louisiana, det största sammanhängande våtmarksområdet i det kontinentala USA. Landskapet i detta område är mycket likt deras kritasystem, liksom många delar av växt- och djursamhällena (exklusive icke-fågeldinosaurier, självklart).

Från deras jämförelser, teamet fann att kritasystemet liknade Louisianas system genom att ha en mycket stor mängd resursutbyte mellan ekosystemets akvatiska och terrestra komponenter, tyder på att ganska olika/blandade dieter var vanliga, och mat som erhölls från både terrestra och akvatiska källor var normen. De fann också att skillnader i livsmiljöanvändning mellan de växtätande däggdjuren i Louisiana -systemet var mer tydliga än bland de stora växtätande dinosaurierna i krittsystemet, ge ytterligare bevis till deras resultat om deras brist på strikta preferenser för användning av livsmiljöer.

Slutligen, teamet använde modifierade syrestabila isotoptemperaturekvationer för att uppskatta genomsnittliga årliga temperaturintervall för båda systemen (med Louisiana ett som ett test av metodens noggrannhet, eftersom de kunde jämföra sina resultat med direkt uppmätta vatten- och lufttemperaturer). Teamet fann att i deras ekosystem från sena krita i Alberta, genomsnittlig årstemperatur var cirka 16-20 grader C, lite svalare än dagens Louisiana, men mycket varmare än Alberta idag, återspeglar det varmare växthusklimatet som fanns globalt för cirka 76 miljoner år sedan.

Att karakterisera hur dessa ekosystem var strukturerade under denna tid, och hur dessa system förändrades över tid och rum, särskilt med avseende på hur de reagerade på förändringar i miljöförhållanden, kan vara av stor betydelse för att förstå och förutsäga framtida ekosystemsvar under globala klimatförändringar. Teamets forskning fortsätter och borde avslöja mycket mer om näringsnäten och ekologin hos dinosaurierna och andra organismer som bebodde dessa forntida landskap.