Stockholm, 26 januari 2025
Biodiversiteten blomstrade under den tidiga kritaperioden, och inte bara bland dinosaurierna. Haven var också fulla av liv, inklusive några monsterlika predatorer som inte har några motsvarigheter idag.
I en ny studie dyker forskare djupt in i ett fascinerande ekosystem från den tidiga kritaperioden, där busslånga marina reptiler som pliosaurier jagade andra stora rovdjur, vilket skapade en ovanlig sjunde trofisk nivå i deras födokedja.
Moderna hav når som mest trofisk nivå fem eller sex, representerade av toppredatorer som späckhuggare, kaskelotvalar och vithajar.
En trofisk nivå anger en position inom en födokedja, där lägre nivåer anger arter närmare botten. Nivå ett innehåller primära producenter som alger och växter, medan nivå två inkluderar primära konsumenter som växtätare.
Nivå tre är för köttätare som äter växtätare, kända som sekundära konsumenter, och högre nivåer är för köttätare som jagar andra köttätare.
Den nya studien fokuserar på forntida invånare i Paja Formation, en geologisk formation från den tidiga kritaperioden som ligger i dagens Colombia. Havsnivåerna var högre då, och stora delar av området täcktes av ett varmt, grunt hav.
Detta hav verkar ha bubblat av liv på alla trofiska nivåer, noterar studiens författare, som en del av en bredare ökning av biodiversitet under kritaperioden, driven av varma klimat och den pågående uppdelningen av superkontinenten Pangaea.
Det krävs ett diverserat och friskt ekosystem för att stödja högnivåpredatorer, och livligheten i detta förhistoriska hav tillät några fantastiska levjataner att utvecklas.
Paja-ekosystemet var hem för massiva delfinliknande reptiler kända som ichthyosaurier, krokodilformade bestar kallade teleosaurier, och långhalsade pliosaurier, några mer än 10 meter långa.
Potentialen för en sjunde trofisk nivå illustrerar hur rik och invecklad Paja-ekosystemet måste ha varit för 130 miljoner år sedan, säger studiens författare.
För att belysa denna forntida miljö återskapade forskarna dess ekosystemnätverk – en modell av interaktioner mellan arter inom ett ekosystem – med hjälp av data från alla kända djurfossil funna i Paja Formation.
De tog hänsyn till nyckeldetaljer som de fossiliserade djurens kroppsstorlekar och födointag, och använde analogier från moderna vilda djur för att hjälpa dem att dra slutsatser om viss unfossilerad information.
Denna metod har främst använts för att studera nutida ekosystem, poängterar författarna, men det finns en ny trend att tillämpa den på fossildata.
Forskarna hämtade inspiration från ett existerande marint ekosystemnätverk baserat på moderna karibiska ekosystem, skriver de, och använde denna referensmodell för att hjälpa dem testa och finjustera sitt Paja-nätverk.
När det var klart gav deras nätverk en oöverträffad återblick på en av de livligaste marina födokejor som vetenskapen känner till, säger författarna.
”Vår studie är den första som undersöker dessa möjliga ekologiska interaktioner,” säger biologen Dirley Cortés från McGill University.
Och även om det är intressant i sig, ger det också insikt i vår bredare förståelse av ekologi, både forntida och modern, lägger hon till.
”Att förstå denna komplexitet hjälper oss spåra hur ekosystem utvecklas över tid,” säger Cortés, ”och ger insikt i de strukturer som stöder dagens biodiversitet.”
Paja Formation har blivit känd för sina imponerande marina reptiler, poängterar Cortés och hennes kollegor, men det är osannolikt att dessa toppredatorer kunde ha utvecklats utan ett robust födokejornät för att stödja dem.
Förhållandevis lite är känt om habitatets breda paleoekologiska struktur, skriver forskarna, inklusive de många fiskar, ammoniter och andra viktiga varelser från lägre trofiska nivåer.
Förutom att lyfta fram detta enastående kritiska samhälle, säger studiens författare att deras arbete ska hjälpa besvara bredare frågor om utvecklingen av marina ekosystem – inklusive ursprunget och inflytandet av ”exceptionellt stora predatorer” som de i Paja.
”Dessa upptäckter belyser hur marina ekosystem utvecklades genom intensiv trofisk konkurrens och formade den diversitet vi ser idag,” säger biologen Hans Larsson från McGill University.
Få fossila ekosystem har fått den sorts genomgång som denna studie tillämpade på Paja Formation, noterar forskarna, men med tanke på den rikedom av data som redan finns i fossilregistret, kan det snart förändras.
Studien publicerades i Zoological Journal of the Linnean Society.
Källa: Zoological Journal of the Linnean Society, ScienceDaily
Taggar: Förhistoriska predatorer, Kritaperioden, Marina reptiler, Paja Formation, Ekosystem, Fossil, Biologi, Evolution, Marinbiologi