نظام بيئي للوحوش – Ars Technica

منذ ما يقرب من 130 مليون سنة ، في منطقة داخل ما يُعرف الآن بوسط كولومبيا ، كان المحيط مليئًا بمجموعة متنوعة من الأنواع غير المرئية اليوم. سبحت داخل تلك المياه العديد من الحيوانات المفترسة الضخمة التي تشكل مادة الكوابيس. يمكن أن تصل أطوال هذه الزواحف البحرية إلى أطوال من 2 إلى 10 أمتار (حوالي 6 إلى 32 قدمًا) ، بعضها به أفواه ضخمة مليئة بالأسنان ، والبعض الآخر برؤوس صغيرة نسبيًا (مليئة أيضًا بالأسنان) متصلة بأعناق طويلة تشبه الثعابين.

تشارك هؤلاء العمالقة المحيط مع عدد لا يحصى من الأنواع الأصغر ، والعديد منهم هم أنفسهم مفترسون. وشملت هذه الإكثيوصورات—زواحف شبيهة بالدلافين — بالإضافة إلى السلاحف والأسماك والأمونيت وسرطان البحر والرخويات وأسماك القرش ونوع واحد على الأقل من تمساح.

يجب أن يتطلب السماح لكل هذه المخلوقات بالنمو نظامًا بيئيًا مزدهرًا على جميع المستويات. بفضل الاكتشافات في ما يسمى بتكوين باجا ، وهو كنز دفين حيث يتم الحفاظ على الأحافير بكثرة وبشكل رائع ، بدأ الباحثون الآن في معرفة كيفية دعم النظام البيئي للعديد من الحيوانات المفترسة. وقد يجدون تلميحات عن كيفية ازدهارها بعد فترة وجيزة من انقراض جماعي أدى إلى إنهاء العصر الجوراسي.

من أكل ماذا؟

ديرلي كورتيس مرشح لنيل درجة الدكتوراه في متحف ريدباث من جامعة ماكجيل ، وزميل ما قبل الدكتوراه في معهد سميثسونيان للبحوث الاستوائية ، وباحث في Centro de Investigaciones Paleontológicas(CIP). قدمت البيانات التي كانت تعمل عليها هي وفريقها من تشكيل باجا في الاجتماع السنوي لعام 2022 لـ جمعية علماء الحفريات الفقارية (SVP) ، الذي عقد في نوفمبر الماضي في تورونتو.

هدف الفريق هو الغوص بشكل أعمق في الدور الذي لعبته كل نوع في المحيطات القديمة. بعبارة أخرى ، من المفترس الرئيسي إلى أصغر الأنواع في البحر ، يأملون في تحديد المكانة البيئية لكل نوع. إنه أمر محير للعقل ، بالنظر إلى فجوات المعلومات التي يتعين عليهم التغلب عليها. ليست كل الأنواع متحجرة ، على سبيل المثال ، والقليل من الأحافير تعرض محتويات الأمعاء لإظهار ما أكلته. فكيف يمكن للعلماء إعادة إنشاء نظام بيئي منقرض؟

مع الاعتراف بهذه الحدود لدراستهم ، قارن الفريق حجم كل نوع ، والجوانب المتعلقة بأسنانهم ، والسمات الأخرى لتحليل مكان وقوعهم ضمن هذه السلسلة الغذائية الطباشيرية المبكرة. وأوضح كورتيس أن “هذا تحليل كمي. إنها نقطة انطلاق لتطوير نماذج تدفق الطاقة “.

وأضافت: “تمت إعادة بناء شبكة الغذاء الغذائية هذه من الناحية الكمية بناءً على التفاعلات الغذائية المستنبطة للمنتجين البحريين والمستهلكين والحيوانات المفترسة الكبيرة”.

طبقات فوق طبقات

كان أحد الأشياء التي وجدوها هو أن هناك مستويات غذائية أكثر ، مما يعني وجود سلاسل طعام أطول ، في هذا البحر القديم أكثر مما توجد في محيطات اليوم.

وأوضحت أن هذا “يعني تعقيدًا أكبر في النظام البيئي. كلما زادت المستويات ، يمكن للمرء أن يفترض أن هناك مساحة أكبر للروابط بين الأنواع التي تشغل كل مستوى من المستويات الغذائية. السؤال المثير للاهتمام هو ما إذا كانت المستويات الأعلى تعني قدرًا أكبر من الاستقرار في النظام البيئي. ما تمت دراسته حتى الآن هو أن قاعدة الأنظمة البحرية ظلت مستقرة نسبيًا لمئات الملايين من السنين. يمكن أن تؤدي دراسة الشبكة الغذائية لتكوين باجا في كولومبيا إلى توسيع نطاق هذه المناقشة على مستويات أعلى “.

ينبع هذا التعقيد جزئيًا من تنوع الحيوانات المفترسة داخل هذا البحر القديم. قمة الحيوانات المفترسة مثل pliosaur Monquirasaurus– الزاحف البحري قصير العنق الذي يمكن أن يصل طوله إلى حوالي 10 أمتار (32 قدمًا) – يتكون من مستوى غذائي واحد. لكن واحدًا منفصلاً كان يتألف من بليوصورات أصغر حجمًا يبلغ طولها حوالي مترين (6 أقدام) مثل Stenorhynchosaurus و أكوستاسور والإكثيوصورات. شكلت السلاحف البحرية والإلاسموصورات (الزواحف طويلة العنق) عنصرًا آخر.

من المغري أن نفترض أنه بسبب حجمها ، ربما تكون البليوصورات تتغذى على كل ما يسبح فيما بينها ، ولكن لا يزال هناك العديد من الأشياء المجهولة فيما يتعلق حمية بليوصور. أشارت الدراسات التي أجريت على جماجمهم إلى أنهم ربما لم يكن لديهم قوة عضة مماثلة لتماسيح اليوم ، وهي قوة كانت ستمكنهم من الإمساك بفريستهم ولفها واندفاعها للخضوع. تكشف محتويات المعدة عن نظام غذائي منتظم لرأسيات الأرجل ، ولكن بعضها يشمل أيضًا أسماك القرش ، والأسماك ، والسلاحف ، والإكثيوصورات ، والزواحف البحرية الأخرى ، وحتى ديناصور جلدي جلدي.

دفعت أعناق الإلاسموصورات الطويلة بشكل ملحوظ إلى حدوث العديد منها الفرضيات حول الكيفية التي قد يكونون قد ساعدوا بها في الافتراس. هل كان بإمكانهم استخدام أعناقهم مثل ثعابين اليوم: الالتفاف للخلف ، ثم ضرب الفريسة؟ هل كان من الممكن أن يستخدموها للمساعدة في جمع العناصر الغذائية والطعام من قاع البحر (التغذية القاعية)؟ أم أنهم ببساطة يسبحون وأعناقهم ممدودة بالكامل ، ويضربون الفريسة التي يطاردونها ونصب كمينًا لها؟ هذه أيضًا أسئلة لم تتم الإجابة عليها بعد ، ولكن يبدو أن أسنانهم تشير إلى نظام غذائي للأسماك.

نظام بيئي يمر بمرحلة انتقالية

وأشار كورتيس: “لقد بدأنا نرى أن شبكة باجا البيئية كانت معقدة للغاية ومتنوعة” ، مضيفًا أن “قمة الشبكة كانت تهيمن عليها هذه الحيوانات المفترسة التي تتغذى على فريسة كبيرة مثل الأسماك الكبيرة وغيرها من الزواحف البحرية الأصغر نسبيًا. ، وكذلك الأمونيت “.

ليس لدينا أمونيت في محيطاتنا اليوم ؛ قد يكون نوتيلوس أقرب شيء لدينا إلى بعض أنواع الأمونيت. الأمونيت هي رأسيات الأرجل القديمة التي عاشت في أصداف سميكة ، العديد منها ملفوف بإحكام. وجدت في الرواسب الأحفورية في جميع أنحاء العالم. يمكن أن يكون بعضها صغيرًا مثل بضعة سنتيمترات ، لكن البعض الآخر كان عرضه حوالي 3 أمتار (9 أقدام). تم العثور على أكثر من 100 نوع مختلف من الأمونيت في تكوين باجا – أحافير الأمونيت شائعة جدًا لدرجة أن أحد الأنواع أصبح رمز إقليمي.

صرح كورتيس أن “المواد من تكوين باجا توفر رؤى مفيدة للتحقيق في ديناميكيات الأنظمة البحرية في حقبة الحياة الوسطى ، وفي النهاية كيف استجابت هذه الأنظمة للعوامل الحيوية واللاأحيائية خلال الفترة الانتقالية المبكرة للطباشيري.” تشير تلك الفترة الانتقالية إلى التعافي من الكوارث البيئية والانقراضات التي ميزت نهاية العصر الجوراسي.

ما تم تقديمه في SVP هو مجرد البداية. يُتوقع تقديم ورقة تحدد عملهم هذا العام ، وتتضمن الخطوات التالية تحديد “ما يفتقده اللاعبون الغذائيون ، وفي النهاية ، توليد نماذج تدفق الطاقة”.

وخلصت إلى أن “نظرية شبكة علم الحفريات القديمة جديدة نسبيًا في علم الحفريات. ربما يكون أحد أكثر الأجزاء صعوبة هو وجود عدد قليل من المواقع من الدهر الوسيط لمقارنة بياناتنا على نطاق واسع. ومع ذلك ، كان هذا البحث مثيرًا من حيث جلب أفكار جديدة إلى تطور النظام البيئي البحري في حقبة الحياة الوسطى والشبكات البيئية “.

جين تيمونز (تضمين التغريدة) كاتب مستقل لديه شغف قوي بعلم الحفريات. مقرها في نيو هامبشاير ، تكتب عن علم الحفريات (وبعض علم الآثار) في مدونتها mostmammoths.wordpress.com.