Oliko jääkausia dinosaurusten aikana — mesotsooisen ilmaston yllätyksiä
Yksi kiehtovimmista kysymyksistä dinosaurusten ekologiasta on niiden ilmasto. Oliko jääkausia dinosaurusten aikana? Vastaus on lyhyt ei — vakavia globaaleja jääkausia ei mesotsooisen kauden aikana ollut. Mutta tarinaan on tarpeen lisätä nyansseja, sillä mesotsoinen ilmasto ei ollut yhtenäisen tasalämpöinen, ja paikallisia tai ajallisesti rajoittuneita viileitä jaksoja kyllä esiintyi.
Mesotsoinen aika — kuumaa ja kosteaa
Dinosaurukset elivät pääosin kasvihuoneilmastossa (greenhouse climate). Mesotsoinen aika kattaa noin 250–66 miljoonaa vuotta sitten, ja koko tämän jakson keskimääräinen lämpötila oli selvästi korkeampi kuin nyt. Hiilidioksiditasot olivat 3–10 kertaiset nykyiseen verrattuna, ja navat olivat käytännössä jäättömät suurimman osan ajasta.
Tämä tarkoitti, että jopa Antarktis oli havumetsillä päällystetty. Erityisesti jurakauden ja varhaisliitukauden Antarktis oli kasvanut pioniinikasveja, sykkadeja ja saniaisia — ympäristö, johon dinosaurukset sopeutuivat hienosti. Lämpötilan huippu saavutettiin liitukauden keskellä noin 90–100 miljoonaa vuotta sitten. Silloin maapallon keskilämpötila oli arviolta 6–14 astetta korkeampi kuin nyt.
Triaskauden kuiva ilmasto
Triaskaudella (252–201 mya) maapallolla oli yksi suurmanner — Pangea. Sisämaa-alueet olivat erittäin kuivia, lähes aavikkomaisia. Mutta vaikka triaskausi oli kuiva, se ei ollut jääkausi. Itse asiassa varhaiset dinosaurukset, kuten Coelophysis ja Plateosaurus, sopeutuivat juuri näihin lämpimiin, kuiviin oloihin.
Trias-jura-sukupuutto (n. 201 mya) liittyi vulkaanisiin purkauksiin (CAMP-laava) ja hiilidioksidin nousuun — ei viilenemiseen. Joten kun kysytään, oliko jääkausia dinosaurusten aikana, vastaus pätee myös triaskaudella: ei ollut.
Jurakausi — kostea ja vihreä
Jurakausi (201–145 mya) oli lämmin ja kostea. Pangea hajosi, ja merilahdet työntyivät sisämaihin. Tämä loi rehevää kasvillisuutta — sykkadeja, ginkgoja, neulaspuita — joka tuki valtavaa monimuotoisuutta. Sauropodit (esim. Brachiosaurus, Diplodocus) kukoistivat tässä ekosysteemissä, koska kasvillisuus oli riittävän runsasta tukemaan jättisauropodien ravintotarpeita.
Jurakauden lopulla on viitteitä lievästä viilenemisestä, mutta se ei ollut jääkausi sanan tavanomaisessa merkityksessä — pikemminkin lievä lämpötilan lasku, jonka jälkeen liitukauden alku palautti lämpimän ilmaston.
Varhaisliitukausi — lievä viileneminen
Varhaisliitukauden alussa (145–125 mya) maapallolla oli viileämpi jakso. Tämä on syytä tarkemmin tarkastella vastattaessa kysymykseen, oliko jääkausia dinosaurusten aikana.
Geokemialliset analyysit osoittavat, että ainakin alueellisesti voi olla esiintynyt jäätä — erityisesti Australian ja Antarktiksen alueilla, jotka olivat napa-alueilla. Mutta kyseessä eivät olleet globaalit jääkaudet vaan paikallisia, ajoittaisia jäätyminen-tilanteita. Globaalisti ilmasto pysyi varsin lämpimänä.
Stoll ja Schrag (2000) raportoivat happi-isotooppi-anomalioita, jotka viittaavat lyhyisiin viileisiin jaksoihin, mutta nämä eivät vastaa kvaternaarisia (jääkausiaikaisia) suuria jäätiköitymisiä.
Liitukauden lopun ”sade-paikat”
Myöhäisliitukaudella (90–66 mya) ilmasto kuumeni jälleen. Koko maapallo oli lämmin ja merenpinta oli korkealla — merenpinta saattoi olla jopa 200 metriä korkeammalla kuin nyt. Mutta liitukauden lopulla, ennen asteroidi-iskua, ilmasto alkoi viiletä lievästi. Tämä viilentyminen on saattanut vaikuttaa dinosaurusten monimuotoisuuteen — fossiililöydökset Pohjois-Amerikassa osoittavat, että dinosauruslaji-määrä vähentyi jo ennen asteroidi-iskua.
Mutta tämä viilentyminen ei ollut jääkausi. Se oli vain pieni dippi muuten kuumassa ilmastossa.
Antarktiset dinosaurukset
Yksi todiste siitä, että oliko jääkausia dinosaurusten aikana -kysymykseen vastaus on ei: dinosauruksia eli Antarktiksella. Cryolophosaurus, Glacialisaurus ja muut antarktiset dinosaurukset ovat löydettyjä myöhäisjurakauden ja varhaisliitukauden Antarktiksesta. Niiden olemassaolo todistaa, että navat olivat lämpimämpiä — vaikka pimeät polartalvet asettivatkin omat haasteensa.
Australian liitukautiset dinosaurukset (kuten Leaellynasaura) elivät myös napapiirin lähellä. Polaariset pimeätalvet kestivät kuukausia, ja niihin sopeutumiseen liittyy happi-isotooppi-arvojen muutoksia.
Joukkosukupuutto ei johtunut jääkaudesta
Asteroidi-isku 66 mya aiheutti ydintalven — lyhyen mutta erittäin äkillisen viilennyksen. Tämä ei ole sama kuin jääkausi. Ydintalvi kesti vain 15–20 vuotta, kun taas oikeat jääkaudet kestävät kymmeniä tuhansia vuosia. Asteroidi-isku oli äkillinen katastrofi, ei pitkäaikainen ilmastomuutos.
Yhteenvetona: oliko jääkausia dinosaurusten aikana? Vastaus on ei merkittäviä, vaikka pieniä paikallisia viileitä jaksoja kyllä esiintyi. Dinosaurukset elivät pääosin lämpimässä, vihreässä maailmassa, ja juuri tämä ilmasto-stabiilius mahdollisti niiden valtavan monimuotoisuuden yli 165 miljoonan vuoden ajan. Jääkausien aika koitti vasta paljon myöhemmin — kvaternaarikaudella, jolloin dinosaurukset olivat jo aikaa sitten poistuneet näyttämöltä.
Polaaridinosaurusten sopeumat pimeyteen
Vaikka mesotsoinen ilmasto oli lämmin, polaarivyöhykkeillä koettiin pitkät pimeät talvet — auringon kierto ei muuttunut, joten napa-alueilla oli vuosittain useita kuukausia jatkuvaa pimeyttä. Australian Victorian alueen myöhäisliitukauden polaaridinosaurukset kuten Leaellynasaura amicagraphica sopeutuivat tähän erinomaisesti: niillä oli suuret silmäkuopat, jotka viittaavat parannettuun hämäränäköön. Tämä on ratkaiseva ekologinen sopeutuma — vaikka lämpötila ei laskenut jäätävää tasoa, valon puute teki pimeästä kaudesta haastavan ekosysteemille.
Rich ym. (2002) tutkivat näiden lajien luustojen kasvurenkaita ja löysivät todisteita vuosittaisesta kasvusyklistä — eli eläimet kasvoivat hitaammin pimeinä kuukausina ja nopeammin valoisina. Tämä on yksi vahvimpia todisteita siitä, että edes ilman varsinaisia jääkausia, vuodenajat säätelivät polaaristen dinosaurusten elämää.
Ilmastotutkimuksen menetelmät
Miten mesotsooisen kauden ilmastoa ylipäänsä tutkitaan? Tärkeimmät menetelmät ovat happi-isotooppianalyysi (δ18O) merilajien kuorissa, TEX86-lämpömittari archaeaperäisistä lipidi-biomarkeereista, leveysasteen kasvifossiilit (esim. lehtien morfologia) ja paleomagneettinen analyysi. Näiden yhdistelmällä tutkijat ovat rekonstruoineet hämmästyttävän tarkkoja lämpötilakäyriä mesotsoiselle kaudelle.
Yksi paras-tutkittu ajanjakso on Aptian-Albian (n. 125–100 mya), jonka aikana globaalit lämpötilat sahasivat useita asteita ylös ja alas. Vaikka kyseessä ei ollut jääkausi, viilenevät jaksot saattoivat vaikuttaa lajijakaumiin pohjoisilla leveysasteilla — yksi tekijä lukuisten varhaisliitukautisten lajien diversiteetin selittämiseen.
Siemenkasvit ja ilmaston yhteys
Kasvillisuuden muutokset kulkivat käsi kädessä ilmaston kanssa. Angiospermien (kukintakasvien) räjähdysmäinen leviäminen liitukauden keskellä on yhteydessä lämpimään ja kosteaan ilmastoon. Niiden monimuotoistuminen tarjosi uutta ravintoa hadrosaureille ja ceratopseille, jotka samalla ajalla nousivat tärkeiksi kasvinsyöjien ryhmäksi. Tämä on hyvä esimerkki siitä, miten ilmasto, kasvillisuus ja eläimistö muodostavat tiukan yhteyden ekosysteemin tasolla — mikään näistä ei muutu erikseen. Ilmastotutkimus on siten samalla myös ekologian, kasvitieteen ja eläinekologian tutkimusta — kaikki nivoutuvat yhteen mesotsooista maailmaa hahmotettaessa.
Tutustu myös: Dinosaurusten historiaan · DinojenMaailma Youtubessa