En klippa i Jameson Land Basin i centrala östra Grönland, den nordligaste platsen där fossiler från sauropodomorf finns. Etiketterna pekar ut flera serier av lager som hjälpte forskarna att exakt datera de äldsta sauropodomorph fossilerna i Nordamerika. Kredit:Lars Clemmensen
En ny tidning förfinar uppskattningarna av när växtätande dinosaurier måste ha korsat Nordamerika på en vandring norrut för att nå Grönland, och pekar ut ett spännande klimatfenomen som kan ha hjälpt dem på resan.
Studien, publiceras idag i Proceedings of the National Academy of Sciences , är författad av Dennis Kent, adjungerad forskare vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, och Lars Clemmensen från Köpenhamns universitet.
Tidigare uppskattningar antydde att sauropodomorfer — en grupp långhalsade, växtätande dinosaurier som så småningom inkluderade Brontosaurus och Brachiosaurus – anlände till Grönland någon gång för mellan 225 och 205 miljoner år sedan. Men genom att noggrant matcha uråldriga magnetismmönster i bergskikt på fossilplatser över hela Sydamerika, Arizona, New Jersey, Europa och Grönland, den nya studien ger en mer exakt uppskattning:Den tyder på att sauropodomorfer dök upp i det som nu är Grönland för cirka 214 miljoner år sedan. Just då, kontinenterna var alla sammanfogade, bildar superkontinenten Pangea.
Med denna nya och mer exakta uppskattning, författarna ställdes inför en annan fråga. Fossila uppgifter visar att sauropodomorfa dinosaurier först dök upp i Argentina och Brasilien för cirka 230 miljoner år sedan. Så varför tog det så lång tid för dem att expandera till det norra halvklotet?
Kartan visar hur de stora kontinenterna var ordnade för 220 miljoner år sedan i superkontinenten Pangea. "Isch" och "P" markerar platser med sauropodomorph fossiler upp till 233 miljoner år gamla. De växtätande dinosaurierna nådde inte Jameson Land på Grönland ("JL") förrän för cirka 214 miljoner år sedan. Kredit:Dennis Kent och Lars Clemmensen
"I princip, dinosaurierna kunde ha gått från nästan den ena polen till den andra, " förklarade Kent. "Det fanns inget hav däremellan. Det fanns inga stora berg. Och ändå tog det 15 miljoner år. Det är som om sniglar kunde ha gjort det snabbare." Han räknar ut att om en dinosaurieflock bara gick en mil per dag, det skulle ta mindre än 20 år att göra resan mellan Sydamerika och Grönland.
Spännande nog, Jorden var mitt i ett enormt dopp i atmosfärisk CO 2 precis vid den tidpunkt då sauropodomorferna skulle ha migrerat för 214 miljoner år sedan. Fram till omkring 215 miljoner år sedan, triasperioden hade upplevt extremt hög CO 2 nivåer, runt 4, 000 delar per miljon — cirka 10 gånger högre än idag. Men för mellan 215 och 212 miljoner år sedan, kompaniet 2 koncentrationen halveras, sjunker till ca 2, 000 ppm.
Även om tidpunkten för dessa två händelser — den rasande CO 2 och sauropodomorf-migrationen - kan vara en ren slump, Kent och Clemmensen tror att de kan vara släkt. I tidningen, de tyder på att de mildare nivåerna av CO 2 kan ha hjälpt till att avlägsna klimatbarriärer som kan ha fångat sauropodomorferna i Sydamerika.
På jorden, områden runt ekvatorn är varma och fuktiga, medan angränsande områden på låga breddgrader tenderar att vara mycket torra. Kent och Clemmensen säger att på en planet överladdad med CO 2 , skillnaderna mellan dessa klimatbälten kan ha varit extrema - kanske för extrema för de sauropodomorfa dinosaurierna att korsa.
En klo av en tvåfotad sauropodomorf (Plateosaurus) från Jameson Land-platsen i östra Grönland. Delar av djuret hittades 1995 av Farish Jenkins (Harvard), Neil Shubin (U Penn), Lars Clemmensen (Köpenhamn), och andra. Det är det äldsta kända exemplaret i området. Kredit:Dennis Kent
"Vi vet att med högre CO 2 , det torra blir torrare och det våta blir blötare, " sa Kent. För 230 miljoner år sedan, den höga CO 2 förhållandena kunde ha gjort de torra bältena för torra för att stödja rörelser hos stora växtätare som behöver äta mycket växtlighet för att överleva. Tropikerna, för, kan ha låsts in i regnigt, monsunliknande förhållanden som kanske inte var idealiska för sauropodomorfer. Det finns få bevis för att de vågat sig från det tempererade, livsmiljöer på mitten av latitud de var anpassade till i Argentina och Brasilien.
Men när CO 2 nivåerna sjönk för 215-212 miljoner år sedan, kanske de tropiska områdena blev mildare, och de torra områdena blev mindre torra. Det kan ha funnits några passager, som längs floder och stränder av sjöar, som skulle ha hjälpt till att upprätthålla växtätarna längs de 6, 500 mil resa till Grönland, där deras fossiler nu är rikliga. Då, Grönland skulle ha haft ett tempererat klimat som liknar New Yorks klimat idag, men med mycket mildare vintrar, eftersom det inte fanns några polarisar på den tiden.
"När de väl kom till Grönland, det såg ut som att de slog sig ner, "" sa Kent. "De hängde med som en lång fossiluppteckning efter det."
Tanken att ett dopp i CO 2 kunde ha hjälpt dessa dinosaurier att övervinna en klimatbarriär är spekulativt men troligt, och det verkar stödjas av fossilregistret, sa Kent. Sauropodomorphs kroppsfossiler har inte hittats i de tropiska och torra områdena under denna tidsperiod – även om deras fotspår ibland dyker upp – vilket tyder på att de inte dröjde kvar i dessa områden.
Nästa, Kent hoppas kunna fortsätta arbeta för att bättre förstå den stora CO 2 dopp, inklusive vad som orsakade det och hur snabbt CO 2 nivåerna sjönk.
