Завроподные динозавры могли способствовать мезозойскому потеплению

Одним из источников образования метана, сильного парникового газа, являются травоядные млекопитающие, вырабатывающие его за счет ферментативного разложения целлюлозы. Ученые из Глазго, Лондона и Ливерпуля, исходя из встречаемости костей завропод в верхнеюрской формации Моррисон на западе США, предположили, что гигантские растительноядные ящеры, которые, вероятно, тоже ферментировали пищу и выделяли метан, могли оказать существенное влияние на климат юрского и мелового периодов.

Метан (СН4) — один из важнейших парниковых газов. Ныне метан поступает в атмосферу как из природных источников (вулканы, таяние многолетнемёрзлых пород, болота) так и благодаря деятельности человека (потери при добыче газа, рисовые чеки, мусорные свалки, разведение скота). Разведение домашнего скота, основу которого составляют жвачные млекопитающие, — источник примерно 20% метана, ежегодно поступающего в атмосферу. Жвачные животные вырабатывают метан за счет ферментативного разложения целлюлозы в кишечном тракте, осуществляемого микрофлорой.

До вымирания травоядных млекопитающих, составляющих основу мамонтовой мегафауны в Северной Америке и Евразии, огромные стада этих животных тоже служили важным источником метана (см.: Felisa A. Smith, et al., 2010. Methane emissions from extinct megafauna). Фелиса Смит и ее коллеги показали, что расчетные данные совпадают с колебанием уровня метана в атмосфере по данным бурения на ледяном щите Гренландии.

Однако задолго до появления мамонтовой мегафауны Землю населяли гораздо более крупные растительноядные позвоночные, и среди них особенно выделялись своими размерами завроподы, которые тоже могли ферментировать пищу и выделять метан. Учитывая огромную разницу в размерах между растительноядными ящерами и млекопитающими (рис. 1), эколог Дэвид Уилкинсон (David Wilkinson) из Ливерпульского университета имени Джона Мура, климатолог Юэн Нисбет (Euan Nisbet) из Колледжа Роял Холлоуэй Лондонского университета и эколог Грэм Ракстон (Graeme Ruxton) из Университета Глазго предположили, что завроподы могли существенно влиять на климат юрского и мелового периодов, подпитывая атмосферу метаном (см.: David M. Wilkinson, Euan G. Nisbet, Graeme D. Ruxton. Could methane produced by sauropod dinosaurs have helped drive Mesozoic climate warmth?). В своих расчётах они исходили из литературных данных по встречаемости костей завропод в верхнеюрской формации Моррисон (Morrison), распространённой на западе США на площади 15 млн км2.

По их мнению, если скорость метаболизма завропод приближалась к таковой у пойкилотермных (холоднокровных) рептилий, а не гомойотермных (теплокровных) млекопитающих, то биомасса этих динозавров могла достигать 200 000 кг/км2, или, скажем, 10 апатозавров (они же бронтозавры, Apatosaurus louisae) по 20 т массой каждый. (По другим оценкам, биомасса ящеров могла составлять от 80 000 до 670 000 кг/км2, то есть в 4–24 раза превышать биомассу растительноядных млекопитающих на такой же площади.) Кроме того, с учетом более высокой температуры и содержания углекислого газа в юрской и меловой атмосфере продуктивность растительности того периода была оценена как более высокая, несмотря на несколько более короткий световой день (планета вращалась быстрее), а масштабирование скорости метаболизма к индивидуальным размерам завропод позволило предположить, что даже при одинаковой растительной продуктивности их общая биомасса могла быть больше, чем у млекопитающих.

Далее, исходя из того, что современные нежвачные млекопитающие производят метана примерно 0,18 л в день на 1 кг собственной массы, было вычислено, что один апатозавр мог бы выделять 2675 л этого газа в день. Учитывая плотность метана при стандартной температуре и давлении того периода, это примерно 1,9 кг в день, или 690 кг в год. Таким образом, при указанной выше плотности популяции завропод и общей площади растительного покрова Земли около 75·106 км2 (что составляет примерно половину площади суши в тот период) общий объем метана, произведенного динозаврами, мог приближаться к 520 млн т в год.