Denna berättelse börjar med ett dammigt foto. År 2018 upptäckte Emese Bordy, en docent i sedimentologi vid University of Cape Town, det av en slump i en opublicerad magisteravhandling som går tillbaka till 1964. Bilden, insett hon, visade ett forntida dinosaurusavtryck bevarat på det som blev en gård i Sydafrika.
Efter att ha spårat den nuvarande ägaren av gården, med hjälp av en naturfotograf och historiker, samlade Bordy ett team för att undersöka bondens egendom (med hans tillåtelse) för mer gamla dinosaurieavtryck. Gården ligger i Sydafrikas Karoo-bassäng, som är känd för att innehålla avlagringar av magartade stenar från lavaflöden som inträffade under den tidiga jura perioden och en hel del bevarade fossiler från den tiden.
"Vi spårade på hans gård i många timmar i den brinnande värmen i Free State, utan framgång," sa Bordy i ett e-postmeddelande som skickades till Live Science. "Vi gick glatt tillbaka till vårt fältfordon när jag plötsligt hittade ett av spåren."
Teamet upptäckte sedan totalt 25 fotavtryck som utgör fem banbanor bevarade i sandsten mellan basaltlager - stötande berg som bildades av den snabba kylningen av lava. De fossila spåren gjordes troligen för 183 miljoner år sedan när paleo-djuren strumpade längs en gammal bäck med fuktiga sandstränder. "Sandstenens egenskaper tillåter oss att berätta att spåren deponerades i säsongsströmmar som körs under blixtflödeshändelser," sade Bordy.
Genom att mäta fotavtrycksstorleken och längden på utrymmet mellan utskrifterna och sedan jämföra dem med relevanta nummer i vetenskapslitteraturen, fann Bordy och hennes team att några av fotspåren tillhörde stora köttätande dinosaurier som gick på två fötter, som arter i Coelophysis släkte.
Andra tillhörde små, troligen växtätande dinosaurier som gick på fyra fot. De fann också några mer "vaga" vägar som troligen gjorts av synapsider, eller en grupp reptiler som tros vara förfäder till däggdjur, sade Bordy.
De upptäckte att växtätet som lämnade sina fotavtryck troligen var en ny ichnospecies - en art som upptäcktes från spårfossiler som fotavtryck snarare än rester från djuret självt. De namngav de nya iknospeciesna Afrodelatorrichnus ellenbergeriefter Paul Ellenberger, en fransk präst och spårfossilekspert som anses vara "fadern för ryggradsdyknologin i södra Afrika", sa hon.
Fotspåren går tillbaka 183 miljoner år, till en tidsperiod känd som "dinosauriernas gryning" men som annars var grov för livet på jorden. En tidig jurautrotning, annars känd som slut-triassutrotningen, utplånade 76 procent av marina och markbundna arter, vilket tillåter dinosaurier att bli de dominerande djuren på land, enligt Britannica.
"Denna massutrotningshändelse orsakades mest, men förmodligen inte bara, av den vulkaniska avgasningen av de forntida lavaflöden som hälldes ut på landytan här i Sydafrika," sade Bordy. "Den enorma mängden smält lava, när den flödade över landskapet, förvandlade inte bara denna miljö till ett eldland utan också förändrade atmosfären och havens kemi i den tidiga jura."
Analys av de forntida lavaflödena, stenarna och växtfossilerna som hittades i dem tillät Bordy och hennes team att rekonstruera hur landskapet såg ut för 183 miljoner år sedan.
Mellan brinnande lavautbrott fanns det intermittenta, tystare perioder då miljön och livet i den återhämtade sig. "Under korta tidsperioder strömmade strömmarna igen, solen sken, växterna växte och djuren, bland dem dinosaurier, betade och jagade," sade Bordy. "Detta bekräftas av ryggradsfotspåren från både kött- och växtätande dinosaurier, växtrester, sedimentavlagringar av bäckar och sjöar, för att bara nämna några."
Det är inte klart hur länge de tystare perioderna varade. "Vi har inte tillräckligt känsliga geokronologiska verktyg för att mäta tiden mellan lavaflödet och sandavlagring," sade hon. "Men sandsten med spåren visar tydligt att tiden mellan lavaflödeshändelserna var åtminstone - då och då - tillräckligt länge för att återvända till platsen där spåren finns, tillräckligt länge för att bäckar kan deponera sediment för djur att gå igen ".
Eftersom varelserna levde i tider med rasande vulkanhandlingar, hänvisar Bordy till dem som "figurativa fyrverkerare." Nu hoppas hon att hitta fler fossilspår i området för att få en mer fullständig bild av vad som hände där för så länge sedan. "Inte bara för lektioner om det djupa förflutet, utan för lektioner för vår framtid", sa hon.
Resultaten publicerades onsdag (29 januari) i tidskriften PLOS ONE.
