Millioner år gammelt opkast og afføring kaster lys over dinosaurernes vej til dominans

Ny teknologi og gammel afføring gør os nu klogere på, hvordan de allerførste dinosaurer udviklede sig til at blive den dominerende art på Jorden.

I et nyt studie, udgivet i det prestigefyldte tidsskrift Nature, har forskere taget et kig ind i fossileret afføring og opkast fra dinosaurer – også kaldet bromalitter – ved hjælp af såkaldt ‘synkrotron billeddannelse’.

»Det er som en CT-scanning, men med 1.000 gange højere energi og opløsning, der giver os en 3D-model af bromalitternes indre,« forklarer førsteforfatter på studiet, Martin Qvarnström, til Videnskab.dk.

»Det giver os mulighed for at visualisere selv de mindste detaljer af ufordøjet materiale inde i bromalitterne, som biller, knogler og fiskeskæl - helt uden at beskadige prøverne.«

Vulkaner og klimaskift skaber plads til dinosaurerne

Forskerne fokuserede på bromalitter fra de første 30 millioner år af dinosaurernes evolution - det vil sige fra omkring 230 millioner år siden - fundet i det Polske Bassin, der dengang lå i den nordlige del af superkontinentet Pangæa.

Det var en tid, der var præget af store ændringer i livet på Jorden. Voldsom vulkansk aktivitet forårsagede massive klimaskift, der førte til masseuddøen af mange af de tidligere dominerende arter, såsom store krybdyr og padder.

Men netop disse omvæltninger skabte plads til, at dinosaurerne – der i millioner af år kun havde udgjort en relativt beskeden del af Jordens dyreliv – kunne sprede sig og udvikle sig.

I tiden mellem den sene trias (cirka 237 til 201 millioner år siden) og den tidlige del af juratiden udviklede de allerførste dinosauere sig fra at være opportunistiske altædere til specialiserede planteædere og rovdyr.

Og det er netop denne udvikling, forskerne har kunnet spore gennem de fossilerede efterladenskaber - bromalitterne - i det nye studie.

»Vi ser, hvordan bromalitterne bliver større og mere varierede i denne periode, hvilket indikerer fremkomsten af større dinosaurer med nye spisevaner,« forklarer Martin Qvarnström, der er palæontolog ved Uppsala Universitet.

»De startede som små dyr, der spiste fisk og insekter, men trinvist – og i takt med at klimaændringer skabte nye planter og økosystemer – udviklede nogle sig til at spise et mere varieret udvalg af planter, mens andre blev specialiserede rovdyr.«

Bromalitter giver nyt indblik i dinosaurernes tilpasning

»Det er helt fantastiske resultater,« siger Jesper Milán, palæontolog og museumsinspektør ved Geomuseum Faxe, der ikke har været involveret i studiet, men som har læst det for Videnskab.dk.

»Denne periode er utrolig vigtig, hvis vi vil forstå, hvordan dinosaurerne udviklede sig til at blive den dominerende art på Jorden. Men desværre er det også en periode, vi ved meget lidt om,« forklarer han.

De få skeletfund, vi har fra denne tid, viser, at det var her, forfædrene til de første planteædere, som for eksempel de langhalsede dinosaurer, og de første rovdinosaurer begyndte at dukke op, forklarer palæotologen.

Men ifølge Jesper Milàn er det nye studie banebrydende, fordi det går langt videre end skeletfundene.

»Bromalitterne giver os en helt ny dimension. Vi kan se, hvordan dinosaurernes diæter begyndte at specialisere sig, og hvordan de tilpassede sig deres omgivelser. Det er et stort skridt i vores forståelse af deres tidligste evolution,« siger han.

Også Christian Mac Ørum Rasmussen, lektor ved Globe Institute på Københavns Universitet, roser studiet og kalder det »overordentligt spændende«.

»De har kortlagt, hvem der spiste hvem, og endda på tværs af både terrestriske og marine miljøer. Det er sgu ret vildt!« siger han til Videnskab.dk.

Det, der især gør indtryk på lektoren, er, hvor tydeligt studiet viser, at dinosaurerne allerede ser ud til at have haft en stor rolle i økosystemerne, da de store klimaskift sidst i Triastiden, der førte til en masseuddøen, begyndte.

»Mod slutningen af Triastiden forekom en stor masseuddøen. Studiet her synes at vise, at dinosaurerne klarede sig relativt godt igennem denne hændelse og så derefter virkeligt accelererede deres evolution.«

Tidlige dinosaurer tyggede knogler som moderne hunde

Et af de mest spændende fund var beviser på, at nogle tidlige rovdinosaurer tyggede på knogler for at få adgang til marven – noget der minder om adfærd, man ser hos moderne ulve eller hunde.

Dette er aldrig tidligere blevet dokumenteret fra denne periode, fortæller Martin Qvarnström til Videnskab.dk.

Et andet fund inkluderer biller i afføring fra en Silesaurus.

»Det viser sig, at disse biller tilhører en hidtil ukendt familie og repræsenterer en ny art,« tilføjer Martin Qvarnström.

Forskere har samarbejdet med entomologer om et separat studie af denne nyopdagede art, navngivet Triamyxa coprolithica.

Jesper Milàn er begejstret for den nye, avancerede teknologi, der gør det muligt at analysere bromalitter.

»I gamle dage skulle man opløse bromalitter for at finde ud af, hvad der var inde i dem. Det ødelagde prøverne og gav ikke altid de bedste resultater,« forklarer han.

Synkrotron billeddannelse åbner »skattekiste af information«

Faktisk var Jesper Milàn blandt de første til at få idéen med at CT-scanne bromalitter, tilføjer palæontologen.

»Vi lavede et studie i 2012, hvor vi havde indsamlet koprolitter fra Faxe Kalkbrud. Jeg havde på det tidspunkt en studerende, der tidligere var uddannet radiograf, og han havde studiejob med at betjene CT-scanneren på et hospital, så han fik ideen til at vi skulle prøve at scanne en koprolit,« fortæller han.

Det var den første videnskabelige afhandling om CT-scanning af koprolitter, siger Jesper Milàn.

Forskellen på koprolitter og bromalitter er, at koprolitter kun er afføring - hvoraf bromalitter også inkluderer opkast eller andre ting fra maven.

Men de scanninger, som forskerne bag det nye studie har udført, er et kvantespring fremad, fortsætter han.

»Det er virkelig vildt, hvor veludviklet CT-scanningsteknologien er blevet. Detaljegraden er fantastisk, og det her studie er klart det bedste, jeg har set inden for denne type forskning,« siger Jesper Milàn.

»Det åbner for en helt ny skattekiste af information, som jeg glæder mig til at se mere af i fremtiden.«