Dimetrodon, идущий по берегу моря. Автор — Э. Троко.
Диметродоны были распространены практически на всей пригодной для жизни территории Еврамериканского суперконтинента. Их окаменелости известны из США (Техас, Оклахома, Нью-Мексико, Аризона, Юта и Огайо), южной Канады (Остров Принца Эдуарда) и центральной Германии (Тюрингия). При этом в Соединенных Штатах почти весь материал происходит из 3 геологических групп в северо-центральном Техасе и южно-центральной Оклахоме — Клир-Форк, Уичита и Пиз-Ривер. Во то время они представляли собой обширные заболоченные области в дельтах крупных рек, впадающих в теплое мелководное море. Также не исключено, что диметродоны или их близкие родственники жили и на территории соседних стран: к примеру, отпечатки следов, которые могли принадлежать таким животным, обнаружены в Польше.
Диметродон (Dimetrodon limbatus), поедающий варанозавра (Varanosaurus acutirostris). Автор — Д. Богданов.
По всей видимости, диметродоны населяли прибрежные леса из хвощей, плаунов, папоротников и примитивных хвойных, избегая слишком жарких и засушливых местностей. Образ их жизни (от амфибийного до наземного) долгое время являлся предметом споров, но микростроение костей указывает на наземность, что подразумевает добывание пищи в основном на суше, отмелях и мелководье. Обнаружено большое количество остатков молодых особей; по-видимому, они держались в густых зарослях. Известные виды диметродонов нередко демонстрируют различия на уровне родов, что объясняется их разными экологическими ролями. При этом на одной и той же территории зачастую обитало сразу несколько отличающихся по размерам видов.
Dimetrodon вплавь преследует Diadectes; справа на древесном стволе расположилась Seymouria. Автор — Д. Гендерсон.
Крупные виды диметродонов занимали в своих экосистемах ниши верховных хищников. Благодаря относительно большой и массивной голове с мощными челюстями они могли справиться с равными по размеру животными, включая собственных сородичей, а их зазубренные зубы позволяли легко разделать добычу на куски. Однако, судя по имеющимся данным, диметродоны охотились главным образом на относительно небольших амфибий и рыб, что, впрочем, не исключает периодического присутствия в их рационе более крупной добычи. В условиях примерно равного соотношения биомассы хищников и растительноядных, характерного для раннепермских фаун, основу питания в отдельные периоды, скорее всего, составляла именно рыба. Более мелкие виды диметродонов вели другой образ жизни: так, Dimetrodon teutonis, сущестовавший в достаточно суровых условиях предгорий, мог занимать нишу среднеразмерного хищника, питавшегося членистоногими и мелкими позвоночными. Судя по сохранившимся дорожкам следов, диметродоны были довольно подвижными животными, так что они вполне были способны догнать любую приглянувшуюся им добычу. При этом активность не могла быть слишком продолжительной, поскольку особенности метаболизма заставили бы деметродонов достаточно быстро устать. Таким образом, они в значительной мере были засадными хищниками.
Череп Diplocaulus с откушенной передней частью и реконструкция события. Обнаружены остатки 8 неполовозрелых Diplocaulus, предположительно занимавших общую нору во время сухого сезона. 3 из них были убиты и частично съедены хищником, скорее всего Dimetrodon, включая особь с откушенной мордой. Остальные 5 амфибий пережили нападение хищника, но погибли в течение сухого сезона.
В окрестностях городка Сеймур в штате Техас была исследована костеносная линза, образовавшаяся на месте раннепермского озера или речной поймы. На территории данного местонахождения, занимающего площадь примерно 2 футбольных полей, удалось собрать остатки 39 особей Dimetrodon. Весьма примечательно, что потенциальные крупные жертвы — Edaphosaurus и Diadectes — встречаются здесь лишь в единичных экземплярах. Этого было явно недостаточно для поддержания столь многочисленной популяции диметродонов. По всей видимости, добывались прежде всего другие виды позвоночных. Действительно, костеносная линза насыщена остатками и копролитами небольших пресноводных акул-ксенакантид (134 особи), а также мелких амфибий Diplocaulus (88 особей). И те, и другие значительно уступали диметродонам в размерах, но зато хорошо подходили на роль практически неисчерпаемого пищевого ресурса.
Диметродон (Dimetrodon limbatus) с добытой акулой-ксенокантидом. Автор — Ю. Приймак.
Ученые попытались реконструировать сам процесс охоты. Своими клыковидно увеличенными передними зубами диметродоны подцепляли рогатые головы диплокаулей и резким движением головы и шеи выдергивали их из жидкого ила, в который эти амфибии зарывались для спячки на время сухого сезона. На эту мысль наталкивают многочисленные прогрызенные черепа диплокаулей. Однако поскольку мяса в них было не очень много, хищников больше интересовали длинные тела этих амфибий. Не брезговали диметродоны и акулами, хотя они могли оказать довольно серьезное сопротивление. Во всяком случае, характерные серпообразные повреждения на костях многих диметродонов явно были оставлены акульими зубами. Остатки по меньшей мере 60 ксенакантов перемешаны с зубами диметродонов. Хотя акулий хрящ фоссилизируется чрезвычайно редко, 3 зуба диметродонов найдены застрявшими в массивных хрящевых элементах акул. Возможно, они скапливались в пересыхающих водоемах, где и становились жертвами этих сфенакодонтид.
Пара эдафозавров (Edaphosaurus pogonias) наблюдает за охотящимся диметродоном (Dimetrodon macrospondylus). Автор — Г. Угуэто.
Диметродоны просуществовали 15-20 млн. лет и вымерли к концу раннепермской эпохи в ходе т. н. "вымирания Олсона". Вероятно, причиной их исчезновения послужило прогрессирующее иссушение климата и сокращение площадей затопленных низменностей, служивших диметродонам основными охотничьими угодьями, хотя точные причины вымирания до сих пор неясны. В любом случае, эта биотическая катастрофа привела к полной смене наземных фаун: пеликозавры типа диметродонов исчезли, уступив место своим более прогрессивным родственникам, терапсидам, также заметно снизились численность и разнообразие завропсидных рептилий и амфибий. Лишь отдельные виды пеликозавров смогли пережить эту катастрофу, но в дальнейшем они уже не играли в наземных экосистемах сколь-нибудь весомой роли и окончательно исчезли еще до конца пермского периода.
Взрослые диметродоны (Dimetrodon grandis) охотятся на молодых. Каннибализм среди диметродонов мог быть столь же обычным делом, как среди современных ящериц и крокодилов, так что самкам приходилось хорошо прятать свои кладки. Автор — П. Модлитба.