Een onderwerp van groot belang voor paleontologen is hoe door dinosauriërs gedomineerde ecosystemen werden gestructureerd, hoe dinosaurussen en gelijktijdig voorkomende dieren werden verspreid over het landschap, hoe ze met elkaar omgingen, en hoe deze systemen in vergelijking met de huidige ecosystemen. In het Late Krijt (~ 100-66 miljoen jaar geleden), Noord-Amerika werd door een ondiepe binnenzee in westelijke en oostelijke landmassa's verdeeld. De westelijke landmassa (Laramidia) bevatte een relatief dun stuk land dat van noord naar zuid liep, die werd begrensd door die binnenzee in het oosten en de stijgende Rocky Mountains in het westen. Langs dit oeroude landschap van warme en natte kustvlaktes vindt u een extreem rijk fossielenbestand van dinosaurussen en andere uitgestorven dieren.

Nog, van deze plaat, een onverwacht patroon is geïdentificeerd:de meeste individuele bassins behouden een overvloedige en diverse verzameling dinosaurussoorten, vaak met meerdere groepen gelijktijdig voorkomende grote (eland- tot olifantengrote) herbivore soorten, toch komen er maar weinig individuele soorten voor in meerdere vermoedelijk gelijktijdige geologische formaties (ondanks dat ze vaak minder dan een paar honderd kilometer van elkaar verwijderd zijn). Dit staat in vrij schril contrast met het patroon dat wordt gezien in moderne terrestrische zoogdiergemeenschappen, waar grote soorten vaak zeer uitgebreide, vaak continentomspannende bereiken. Er is daarom gesuggereerd dat dinosaurussen (en met name grote plantenetende dinosaurussen) bijzonder gevoelig waren voor omgevingsverschillen over relatief kleine geografische afstanden (met name met betrekking tot de afstand tot zeeniveau), en hebben mogelijk zelfs hun gebruik van het landschap gescheiden tussen meer kust- en binnenlandsubhabitats binnen hun lokale verspreidingsgebied.

In hun nieuwe studie gepubliceerd in Geologie , Thomas Cullen en collega's probeerden enkele van deze hypothesen te testen als onderdeel van hun bredere onderzoek naar de reconstructie van de paleo-ecologie van systemen uit het late Krijt.

Een van de methoden die ze daarvoor gebruiken, is stabiele isotopenanalyse. Dit proces meet verschillen in de samenstellingen van niet-rottende (vandaar "stabiele") isotopen van verschillende gemeenschappelijke elementen, aangezien de mate van verschil in deze samenstellingen in dierlijke weefsels en in de omgeving relaties hebben met verschillende factoren zoals voeding, habitatgebruik, waterbron, en temperatuur. Dus het team paste deze methoden toe op gefossiliseerde tanden en schubben van een reeks dieren, inclusief dinosaurussen, krokodilachtigen, zoogdieren, beenvis, en stralen, allemaal samen bewaard gebleven uit een relatief klein gebied gedurende een geologisch korte tijdsperiode op plaatsen die microfossiele botten van gewervelde dieren worden genoemd.

Door de stabiele koolstof- en zuurstofisotoopsamenstellingen van deze fossielen te analyseren, waren ze in staat om hun isotopenverdeling in dit ecosysteem te reconstrueren - een proxy voor hun dieet en habitatgebruik. Ze vonden bewijs van verwachte voedselrelaties tussen roofdieren en prooien tussen de vleesetende en herbivoor dinosaurussen en tussen aquatische reptielen zoals krokodilachtigen en samen voorkomende vissoorten.

Kritisch, zegt Cullen, "Wat we niet zagen, was bewijs voor grote herbivore dinosaurussen die hun leefgebieden segregeerden, als de hadrosauriërs, ceratopsiërs, en ankylosauriërs die we bemonsteren, hadden allemaal sterk overlappende stabiele koolstof- en zuurstofbereiken. Als sommige van die groepen bijna exclusief gebruik zouden maken van bepaalde delen van het bredere landschap, zoals ceratopsiërs die vasthouden aan kustgebieden en hadrosauriërs die vasthouden aan meer landinwaartse gebieden, dan zouden we ze duidelijk van elkaar moeten zien groeperen. Aangezien we dat niet zagen, dat suggereert dat ze hun hulpbronnengebruik niet op deze manier scheidden. Het is echter mogelijk dat ze dit op verschillende manieren deden, zoals door voerhoogte-segregatie, of verschuiven waar in het landschap ze per seizoen gaan, en ons lopende onderzoek onderzoekt enkele van deze mogelijkheden."

Een ander belangrijk onderdeel van hun studie was het vergelijken van de fossiele resultaten met een ecologisch vergelijkbare moderne omgeving om te onderzoeken hoe vergelijkbaar ze ecologisch zijn. Voor een moderne vergelijking, ze onderzochten de dierengemeenschappen van het stroomgebied van de Atchafalaya-rivier in Louisiana, het grootste aaneengesloten wetlandgebied in de continentale VS Het landschap van dit gebied lijkt sterk op hun Krijtsysteem, net als veel elementen van de planten- en dierengemeenschappen (exclusief de niet-aviaire dinosaurussen, natuurlijk).

Uit hun vergelijkingen het team ontdekte dat het Krijt-systeem vergelijkbaar was met het Louisiana-systeem met een zeer grote hoeveelheid uitwisseling van hulpbronnen tussen de aquatische en terrestrische componenten van het ecosysteem, wat suggereert dat redelijk diverse/gemengde diëten gebruikelijk waren, en voedsel dat werd verkregen uit zowel terrestrische als aquatische bronnen was de norm. Ze ontdekten ook dat verschillen in habitatgebruik tussen de herbivore zoogdieren in het Louisiana-systeem duidelijker waren dan tussen die grote herbivore dinosaurussen in het Krijtsysteem, verder bewijs leveren voor hun resultaten over hun gebrek aan strikte voorkeuren voor habitatgebruik.

als laatste, het team gebruikte gemodificeerde zuurstofstabiele isotooptemperatuurvergelijkingen om de gemiddelde jaarlijkse temperatuurbereiken voor beide systemen te schatten (waarbij de Louisiana een test is voor de nauwkeurigheid van de methode, omdat ze hun resultaten konden vergelijken met direct gemeten water- en luchttemperaturen). Het team ontdekte dat in hun late Krijt-ecosysteem in Alberta, gemiddelde jaartemperatuur was ongeveer 16-20 graden C, een beetje koeler dan het moderne Louisiana, maar veel warmer dan Alberta vandaag, als gevolg van het warmere kasklimaat dat ongeveer 76 miljoen jaar geleden wereldwijd bestond.

Kenmerkend voor de manier waarop deze ecosystemen in deze tijd waren gestructureerd, en hoe deze systemen in tijd en ruimte veranderden, vooral met betrekking tot hoe ze reageerden op veranderingen in de omgevingsomstandigheden, kan van groot belang zijn voor het begrijpen en voorspellen van toekomstige ecosysteemreacties onder wereldwijde klimaatverandering. Het onderzoek van het team gaat door en zou veel meer moeten onthullen over de voedselwebben en ecologie van de dinosauriërs en andere organismen die deze oude landschappen bewoonden.