Umělecká představa o podobě malé části ekosystémů souvrství Prince Creek na území současné Aljašky. Před 70 miliony let zde byl ráj pozdně křídových dinosauřích populací, obývajících chladné až mrazivé polární krajiny nad 80. rovnoběžkou. Na ilustraci ceratopsid Pachyrhinosaurus perotorum (nahoře vvlevo a v pozadí) a mláďata dromeosauridních teropodů, z nichž nejbližší zobrazený jedinec loví malého savce druhu Unnuakomys hutchisoni. Kredit: Andrej Atuchin, ilustrace k odborné práci v periodiku PLoS ONE (CC BY 4.0).

Jedním z několika významných geologických souvrství, uchovávajících pozůstatky „severní polární megafauny“ z doby posledních dinosaurů je formace Prince Creek, jejíž sedimentární výchozy můžeme nalézt na území současné Aljašky. Nepocházejí z období úplného konce křídy, ale nejsou o mnoho starší – detailní datace jim přidělila stáří 70,6 až 69,1 milionu let (v případě lokality lomu Kikak-Tegoseak, ze kterého pochází většina zde objevených fosilií).[1] Jedná se tedy o vrstvy, které se utvořily v období raného geologického věku maastricht, jenž je posledním chronostratigrafickým stupněm svrchní křídy. Nejen, že zdejší megafauna snášela led a sníh a obecně mrazivé podmínky, patřila také k jedněm z posledních prosperujících populací druhohorních dinosaurů vůbec. Nejstarší lokality v rámci tohoto souvrství však mají stáří kolem 80 milionů let a nejmladší naopak pocházejí až z paleocénu (stáří zhruba 61,7 milionu let).[2] Nejběžnější horninou tohoto souvrství je pískovec a jílovec, v menší míře pak prachovec, jílovitá břidlice a dokonce i fosilní sopečný popel. Dnes by ekosystémy tohoto souvrství spadaly do oblasti s velmi nízkými teplotami na 70. stupni severní šířky, v období pozdní křídy se pak tyto ekosystémy nacházely dokonce až na 83. stupni severní šířky![3] Pro většinu dinosaurů i jejich současníků by tak v dnešní době nebyly tyto oblasti se sotva snesitelnými mrazy obyvatelné. V době před 70 miliony let nicméně Země procházela svojí „skleníkovou fází“, kdy globální teploty byly výrazně vyšší než dnes a na pólech neexistovaly žádné ledovcové příkrovy.[4] Přesto v ekosystémech souvrství Prince Creek panovaly krušné klimatické podmínky, podstatně horší, než například dnes charakterizují naši Českou republiku. Průměrná roční teplota v ekosystémech tohoto souvrství totiž dosahovala jen 5 až 6 °C, tedy zhruba o tři stupně méně než na našem dnešním území (podle jiné studie pak činila 6,3 °C).[5] V chladnější části roku se průměrné teploty pohybovaly dokonce jen v rozmezí 2 až 4 °C, jak ukázaly analýzy fosilií a sedimentů.[6] V takových podmínkách by pravděpodobně žádný současný plaz nedokázal přežívat, jedná se tedy o jeden z mnoha silných důkazů, že metabolismus alespoň některých dinosaurů musel být velmi výkonný.[7]

Stáda kachnozobých dinosaurů (zejména rodu Edmontosaurus), patřila k nejúspěšnějším a nejrozšířenějším populacím dinosaurů posledních milionů let druhohorní křídy. Jak se ukázalo díky výzkumům v posledních letech, edmontosauři i někteří další hadrosauridi vytvořili ekologicky úspěšné „polární“ populace také vysoko na severu Laramidie. Zde stádo dosud nepopsaných kachnozobých dinosaurů, objevených na hromadném nalezišti Liscomb. Kredit: Masato Hattori, ilustrace k odborné práci v periodiku Nature (CC BY 4.0).

V průběhu teplých měsíců dosahovala zdejší průměrná teplota asi jen 10 až 12 °C, chladné klima zde tedy panovalo celoročně. Průměrný roční srážkový úhrn činil dle odhadů asi 500 až 1500 mm (v ČR je to obvykle asi 600 až 700 mm ročně) a ekosystémy zde měly podobu řídce zalesněné polární krajiny bez permanentní ledové pokrývky. Jednalo se nejspíš o záplavové nížiny s chladným klimatem a přítomností houbovitých organismů, mechů, kapradin, řas, krytosemenných bylin i dřevin a nahosemenných dřevin, snášejících dlouhodobé chladné podmínky.[8] Byly zde objeveny fosilie desítek druhů rostlin, vodních měkkýšů, zatím jen jednoho savce (druh Unnuakomys hutchisoni, popsaný teprve v loňském roce)[9] a například také fosilní otisky stop malého ptáka[10]. V posledních letech pak přibyly objevy fosilních otisků stop dinosaurů, které dokládají podstatně vyšší druhovou rozmanitost zdejších dinosauřích populací.[11] Nejvýznamnější jsou ale kosterní fosilie neptačích dinosaurů, z nichž zhruba sedm můžeme zařadit do konkrétního rodu a dalších pět pouze do vyšších systematických jednotek (čeledí, podčeledí apod.). A které popsané dinosauří druhy ze souvrství Prince Creek tedy známe? Množství nálezů je zde reprezentováno pouze fosilními zuby, což je příklad blíže neurčeného ornitopodního dinosaura, podobného rodům Parksosaurus nebo Thescelosaurus.[12] Další zub je podobný zubům menších deinonychosaurních teropodů, jako je Saurornitholestes a Dromaeosaurus.[13] Tito menší „srpodrápí“ predátoři byli podobní vzdáleně příbuznému asijskému rodu Velociraptor, jejich opeření ale bylo nejspíš hustší a poskytovalo lepší tepelnou izolaci. Další fragmenty fosilních kostí (články prstů, čelisti, mozkovna) nasvědčují přítomnosti ještě mnohem početnější fauny teropodů, a to ornitomimosaurů, jiných dromeosauridů a patrně také dosud nepopsaného druhu rodu Troodon.[14] U tohoto taxonu je zajímavá zejména jeho velikost, protože svými rozměry zřejmě překonával o 50 % všechny ostatní známé exempláře z jižněji ležících území kanadské Alberty a americké Montany. Důvodem může být tzv. Bergmannovo pravidlo, které v podstatě říká, že v chladnějších oblastech jsou zástupci příbuzných taxonů teplokrevných obratlovců obecně větší (což je jedna z fyzikálně podmíněných adaptací na snášení dlouhodobě nižších teplot).[15] Od roku 2011 je však tento taxon považován za systematicky pochybný a k jeho přesnější identifikaci bude nezbytné objevit více fosilního materiálu.[16]

Malebná scenérie na území Národního parku Denali, v němž bylo učiněno množství významných paleontologických objevů ze souvrství Prince Creek. Park byl oficiálně vyhlášen roku 1917, má rozlohu necelých 25 000 čtverečních kilometrů a zahrnuje i nejvyšší horu celé Severní Ameriky Denali (dříve známou spíše jako Mount McKinley). Kredit: Denali National Park and Preserve; Wikipedie (volné dílo).

Asi nejznámějším a také jediným formálně popsaným a pojmenovaným druhem teropoda je „trpasličí“ tyranosaurid Nanuqsaurus hoglundi, popsaný roku 2014 na základě několika fragmentů lebky z naplavenin (aluviálních sedimentů) v okolí řeky Colville. Patrně se jednalo o opeřeného dravce střední velikosti, dosahujícího délky 5 až 6 metrů a hmotnosti v rozmezí 500 a 900 kilogramů.[17] Samotná lebka byla dlouhá maximálně asi 70 cm, což je sotva polovina délky lebek největších exemplářů druhu Tyrannosaurus rex.[18] Z býložravých dinosaurů se zde setkáváme s dosud nepopsaným lambeosauridním hadrosauridem, známým po dlouhou dobu pouze na základě fragmentu lebky a nově i mnoha dalších kosterních fosilií.[19] Podstatně lépe známým kachnozobým dinosaurem je však místní „severská forma“ rodu Edmontosaurus, zahrnující i juvenilní exempláře, dříve známé pod vlastním vědeckým jménem Ugrunaaluk kuukpikensis.[20] Tito extrémně úspěšní a značně rozšíření býložravci se zřejmě shlukovali do velkých stádních skupin. To samé pak platí i pro rohatého dinosaura druhu Pachyrhinosaurus perotorum, formálně popsaného roku 2012.[21] Tento taxon je v pořadí již třetím druhem rodu Pachyrhinosaurus a zároveň jedním z nejseverněji žijících známých centrosaurinů. V roce 2006 byl z tohoto souvrství popsán také první „polární“ pachycefalosaurid (tlustolebý ptakopánvý dinosaurus), který obdržel vědecké jméno Alaskacephale gangloffi.[22] Bohužel i v tomto případě sestává objevený exemplář této v doslovném překladu „aljašské hlavy“ z pouhého fragmentu lebky, který nám o svém původci mnoho detailnějších informací neprozradí.[23] Bude tedy potřeba pátrat v nehostinných končinách Aljašky dál, protože tyto sedimenty ještě určitě nevydaly všechny své fosilní poklady. Dinosauří megafauna souvrství Prince Creek možná není tak bohatá a působivá jako například její obdoba v souvrství Hell Creek[24], přesto je velmi zajímavá a paleontologicky významná. Ukazuje nám totiž, jak vypadaly evolucí přizpůsobené formy dinosaurů, žijících ve velmi chladných podmínkách a mrazech, které by nám nejspíš připomínaly ty pravé Vánoce.

Napsáno pro weby DinosaurusBlog a Osel.

Short Summary in English: Prince Creek Formation is a geological formation in Alaska (a geological unit of Colville Group), well known for its “polar dinosaur fauna”. Many Prince Creek fossil discoveries of the Late Cretaceous (early Maastrichtian) are evidence of the fact that dinosaurs once thrived even in this cold and inhospitable environment some 70 million years ago.

---------

Odkazy:

https://en.wikipedia.org/wiki/Prince_Creek_Formation

https://mrdata.usgs.gov/sim3340/show-sim3340.php?seq=B047&src=ML006_212

https://allyouneedisbiology.wordpress.com/tag/prince-creek-formation/

http://clamp.ibcas.ac.cn/arcticfossils/Maps_NS_Alaska_Lower_Colville.html

https://www.smu.edu/News/2020/Research/Discovery-of-tiny-predator-changes-assumptions-about-dinosaur-migration

———

[1] Flaig, Peter P.; Mccarthy, Paul J.; Fiorillo, Anthony R. (2011). A Tidally Influenced, High-Latitude Coastal-Plain: The Upper Cretaceous (Maastrichtian) Prince Creek Formation, North Slope, Alaska (PDF). From River to Rock Record The preservation of fluvial sediments and their subsequent interpretation, SEPM Society for Sedimentary Geology. doi: 10.2110/sepmsp.097.233

[2] Marincovich, L.; Brouwers, E. M.; Carter, L. D. (1985). Early Tertiary marine fossils from northern Alaska: Implications for Arctic Ocean paleogeography and faunal evolution. Geology. 13 (11): 770. doi: 10.1130/0091-7613(1985)13<770:ETMFFN>2.0.CO;2

[3] Flaig, P. P.; McCarthy, P. J.; Fiorillo, A. R. (2013). Anatomy, Evolution, and Paleoenvironmental Interpretation of an Ancient Arctic Coastal Plain: Integrated Paleopedology and Palynology from the Upper Cretaceous (Maastrichtian) Prince Creek Formation, North Slope, Alaska, USA. In Driese, S. G.; Nordt, L. C. (eds.). New Frontiers in Paleopedology and Terrestrial Paleoclimatology: Paleosols and Soil Surface Analog Systems. SEPM Special Publication. 104. pp. 179–230. doi: 10.2110/sepmsp.104.14

[4] Huber, B.; MacLeod, K.; Watkins, D.; Coffin, M. (2018). The rise and fall of the Cretaceous Hot Greenhouse climate. Global and Planetary Change. 167: 1–23. doi: 10.1016/j.gloplacha.2018.04.004

[5] Salazar-Jaramillo, S.; McCarthy, P. J.; Ochoa, A.; Fowell, S. J.; Longstaffe, F. J. (2019). Paleoclimate reconstruction of the Prince Creek Formation, Arctic Alaska, during Maastrichtian global warming. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 532: 109265. doi: https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.109265

[6] Flaig, P. P.; McCarthy, P. J.; Fiorillo, A. R. (2013). Anatomy, Evolution, and Paleoenvironmental Interpretation of an Ancient Arctic Coastal Plain: Integrated Paleopedology and Palynology from the Upper Cretaceous (Maastrichtian) Prince Creek Formation, North Slope, Alaska, USA. In Driese, S. G.; Nordt, L. C. (eds.). New Frontiers in Paleopedology and Terrestrial Paleoclimatology: Paleosols and Soil Surface Analog Systems. SEPM Special Publication. 104. pp. 179–230. doi: 10.2110/sepmsp.104.14

[7] Chinsamy, A.; Rich, T. H.; Vickers-Rich, P. (1998). Polar dinosaur bone histology. Journal of Vertebrate Paleontology. 18 (2): 385–390. doi: 10.1080/02724634.1998.10011066

[8] Spicer, R. A.; Parrish, J. T. (1987). Plant Megafossils, Vertebrate Remains, and Paleoclimate of the Kogosukruk Tongue (Late Cretaceous), North Slope, Alaska. In Hamilton, Thomas D.; Galloway, John P. (eds.). Geologic Studies in Alaska. U.S. Geological Survey Circular. 998: 47–48.

[9] Eberle, J. J.; et al. (2019). Northernmost record of the Metatheria: a new Late Cretaceous pediomyid from the North Slope of Alaska. Journal of Systematic Palaeontology. 0 (21): 1805–1824. doi: 10.1080/14772019.2018.1560369

[10] Fiorillo, A. R.; Hasiotis, S. T.; Kobayashi, Y.; Breithaupt, B. H.; McCarthy, P. J. (2011). Bird tracks from the Upper Cretaceous Cantwell Formation of Denali National Park, Alaska, USA: a new perspective on ancient northern polar vertebrate biodiversity. Journal of Systematic Palaeontology. 9 (1): 33–49. doi: 10.1080/14772019.2010.5093566

[11] Flaig, P. P.; Hasiotis, S. T.; Fiorillo, A. R. (2018). A Paleopolar Dinosaur Track Site in the Cretaceous (Maastrichtian) Prince Creek Formation of Arctic Alaska: Track Characteristics and Probable Trackmakers. Ichnos. 25(2-3): 208-220. doi: 10.1080/10420940.2017.1337011

[12] Brown, C. M.; Druckenmiller, P. (2011). Basal ornithopod (Dinosauria: Ornithischia) teeth from the Prince Creek Formation (early Maastrichtian) of Alaska. Canadian Journal of Earth Sciences. 48 (9): 1342–1354. doi: 10.1139/e11-017

[13] Fiorillo, A. R.; Gangloff, R. A. (2000). Theropod Teeth from the Prince Creek Formation (Cretaceous) of Northern Alaska, with Speculations on Arctic Dinosaur Paleoecology. Journal of Vertebrate Paleontology. 20 (4): 675–682. doi: 10.1671/0272-4634(2000)020[0675:ttftpc]2.0.co;2

[14] Fiorillo, A. R.; Tykoski, R. S.; Currie, P. J.; Mccarthy, P. J.; Flaig, P. (2009). Description of two partial Troodon braincases from the Prince Creek Formation (Upper Cretaceous), North Slope Alaska. Journal of Vertebrate Paleontology. 29 (1): 178–187. doi: 10.1080/02724634.2009.10010370

[15] Meiri, S.; Dayan, T. (2003). On the validity of Bergmann’s rule. Journal of Biogeography. 30 (3): 331–351. doi: 10.1046/j.1365-2699.2003.00837.x

[16] Zanno, L. E.; et al. (2011). A New Troodontid Theropod, Talos sampsoni gen. et sp. nov., from the Upper Cretaceous Western Interior Basin of North America. PLOS ONE. 6 (9): e24487. doi: 10.1371/journal.pone.0024487

[17] Fiorillo, A. R.; Tykoski, R. S. (2014). Dodson, Peter (ed.). A Diminutive New Tyrannosaur from the Top of the World. PLoS ONE. 9 (3): e91287. doi: 10.1371/journal.pone.0091287

[18] Molina-Pérez & Larramendi (2016). Récords y curiosidades de los dinosaurios Terópodos y otros dinosauromorfos. Larousse. Barcelona, Spain (p. 266). ISBN 978-8416641-15-4

[19] Takasaki, R.; Fiorillo, A. R.; Kobayashi, Y.; et al. (2019). The First Definite Lambeosaurine Bone From the Liscomb Bonebed of the Upper Cretaceous Prince Creek Formation, Alaska, United States. Scientific Reports. 9: 5384. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-41325-8

[20] Xing, H.; Mallon, J. C.; Currie, M. L. (2017). Supplementary cranial description of the types of Edmontosaurus regalis (Ornithischia: Hadrosauridae), with comments on the phylogenetics and biogeography of Hadrosaurinae. PLOS ONE. 12 (4): e0175253. doi: 10.1371/journal.pone.0175253

[21] Fiorillo, A. R.; Tykoski, R. S. (2012). A new species of the centrosaurine ceratopsid Pachyrhinosaurus from the North Slope (Prince Creek Formation: Maastrichtian) of Alaska. Acta Palaeontologica Polonica. 57 (3): 561–573. doi: 10.4202/app.2011.0033

[22] Sullivan, R. M. (2006). A taxonomic review of the Pachycephalosauridae (Dinosauria: Ornithischia). New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. (35): 347–365.

[23] Gangloff, R. A.; Fiorillo, A. R.; Norton, D. W. (2005). The first pachycephalosaurine (Dinosauria) from the Paleo-Arctic of Alaska and its paleogeographic implications. Journal of Paleontology. 79: 997–1001. doi: 10.1666/0022-3360(2005)079[0997:tfpdft]2.0.co;2

[24] Horner, J. R.; Goodwin, M. B.; Myhrvold, N. (2011). Dinosaur Census Reveals Abundant Tyrannosaurus and Rare Ontogenetic Stages in the Upper Cretaceous Hell Creek Formation (Maastrichtian), Montana, USA. PLoS ONE. 6(2): e16574. doi: 10.1371/journal.pone.0016574

---------