Cel mai mic care mănâncă cele mai mari urme de hrănire a mamiferelor pe osul dinozaurilor din târziu
Abstract
Reconstituirea interacțiunilor trofice în ecosistemele antice este o ramură importantă și fascinantă a cercetării paleontologice. Aici descriem mici urme bioerozionale care se păstrează pe osul sauropodului de la Formația timpurie Jurasic târziu Qigu (Oxfordian) din defileul Liuhuanggou din sudul Bazinului Junggar (provincia Xinjiang, nord-vestul Chinei). Cei mai probabil producători ai acestor urme sunt mici mamifere mezozoice, dovadă fiind de dimensiunile reduse ale urmelor, precum și de dispunerea lor pereche și opusă. Urmele de hrănire sunt păstrate doar superficial pe suprafața osoasă și cel mai probabil au fost cauzate neintenționat în timpul hrănirii. Apariția semnelor de mușcătură de-a lungul crestelor mici și aspectul „roșit” al suprafeței osoase indică hrănirea selectivă a țesuturilor moi rămase din carcasa dinozaurilor. Urmele reprezintă cea mai veche dovadă directă a comportamentului de hrănire a mamiferelor din înregistrările fosile. În plus, aceste urme extind în mod semnificativ gama cunoscută a repertoriului timpuriu de hrănire a mamiferelor și fac lumină asupra paleobiologiei și paleoecologiei mamiferelor timpurii, domeniu care a rămas evaziv de mult timp.
Introducere
Timp de peste 160 de milioane de ani, mamiferele au trăit la umbra dinozaurilor, rămânând mici și evazive, cu o dimensiune medie a corpului adultului de aproape 100 g (Luo 2007; Lee și Beck 2015). Cu toate acestea, descoperirile recente demonstrează că mamiferele mesozoice erau diverse din punct de vedere ecologic și ocupau diverse nișe ecologice. Acestea au variat de la generali care locuiesc la sol până la specialiști cu obiceiuri semi-acvatice, fosoriale, arborice și chiar de alunecare (Luo 2007). Această diversitate ecologică sugerează o dietă la fel de variată, cuprinzând probabil ierbivorii, insectivorii, carnivorii și omnivorii (Luo 2007). Cu toate acestea, reconstrucția dietei și comportamentul alimentar al mamiferelor mezozoice se bazează în mare parte pe dovezi circumstanțiale, cum ar fi morfologia dinților. Dovezile directe pentru comportamentul de hrănire sunt rare și până acum limitate la un conținut de stomac din Cretacicul timpuriu (Hu et al. 2005) și patru cazuri de urme de hrănire pe oase din Cretacicul târziu (Longrich și Ryan 2010; de Valais și colab. 2012; Gianechini și de Valais 2015; Augustin și colab. 2019).
Aici descriem urmele bioerozionale conservate pe osul dinozaurilor de la începutul Formației Qigu Jurasice târzii (Oxfordian, aproximativ 160 Ma) din sudul Bazinului Junggar, nord-vestul Chinei și susținem că acestea reprezintă cea mai veche dovadă directă a comportamentului hrănirii mamiferelor. Aceasta precede cele mai vechi urme de hrănire atribuite mamiferelor din Cretacicul târziu (Longrich și Ryan 2010; de Valais și colab. 2012; Gianechini și de Valais 2015; Augustin și colab. 2019), cu peste 60 de milioane de ani. Astfel, descoperirile noastre extind semnificativ înțelegerea noastră despre ecologia și comportamentul mamiferelor timpurii.
Material si metode
Setarea geologică
Urmele bioerozionale au fost descoperite pe un fragment osos al unui dinozaur sauropod la flancul nordic al defileului Liuhuanggou (43 ° 42 ′ 56 ″ N, 87 ° 10 ′ 21 ″ E) în sudul Bazinului Junggar (provincia Xinjiang, nord-vestul Chinei), aproximativ 40 km sud-vest de Urumqi (Fig. 1a, b). Localitatea a fost descoperită în timpul proiectului chino-german din 2000, o expediție comună de către Universitatea din Tübingen, Institutul de Geologie și Paleontologie din Nanjing și Studiul Geologic Nr. 1 din Xinjiang. Osul purtător de urme a fost asociat cu alte oase fragmentare ale unui dinozaur sauropod mamenchisaurid de dimensiuni mari într-un orizont al stratului osos în partea inferioară a formațiunii Qigu, la aproximativ 50 m deasupra graniței cu formațiunea Toutunhe subiacentă (sensu Ashraf și colab. 2010). Lungimea totală a dinozaurului sauropod a fost estimată la peste 20 m. Dinții teropodului au fost găsiți intercalați între rămășițele sauropodelor și aparțin unui carnosaur de dimensiuni mari și unui teropod mai mic, cu afinități necunoscute (Maisch și Matzke 2003).
Harta și stratigrafia defileului Liuhuanggou. (a) Inset arată poziția bazinului Junggar (dreptunghi) din provincia Xinjiang din nord-vestul Chinei. Modificat din Augustin și colab. (in presa). (b) Harta geografică a Bazinului Junggar (provincia Xinjiang, nord-vestul Chinei) și poziția defileului Liuhuanggou (asterisc). (c) Stratigrafie și sedimentologie a formațiunii Toutunhe și Qigu de pe flancul nordic al defileului Liuhuanggou. Săgeata marchează poziția patului osos dinozaur din care a fost recuperat mușcătura osului marcat. Modificat din Ashraf și colab. (2010)
Descrierea eșantionului
Urmele bioerozionale sunt păstrate pe o coastă cervicală fragmentară a unui dinozaur sauropod mamenchisaurid nedeterminat (SGP 2000/16) (Fig. 2a). Deși zeci de fragmente de coastă cervicală au fost recuperate din situl dinozaurilor de la Liuhuanggou, urme bioerozionale mici au fost găsite doar pe un fragment osos. Interesant este faptul că urmele sunt limitate la creste mici pe os și nu apar pe suprafețele mai nivelate sau concav între ele (Fig. 2b, c). Ele apar ca depresiuni alungite, de mică adâncime, care sunt restricționate la osul cortical și sunt aranjate în principal în perechi paralele. Urmele sunt de obicei aliniate una față de cealaltă, cu un set de urme vizibile pe o parte a creastei și celălalt setat pe partea opusă (Fig. 2b, c). Urmele au o lungime de aproximativ 0,5-1,5 mm și o lățime de 30-250 μm. Pentru măsurarea dimensiunii urmelor, am folosit metodologia lui Tong și colab. (2008).