for over 300 millioner år siden divergerede vores forfædre fra forfædrene til krybdyr og begyndte den evolutionære rejse mod at blive pattedyr.
hvordan var disse tidligste forfædre? For en, de lignede intet moderne pattedyr. Gruppen kendt som synapsider — beskrevet som “pattedyrlignende krybdyr”-lignede meget mere krybdyr, men kunne skelnes ved en enkelt stor åbning i kinden, sandsynligvis for kæbemuskler. Synapsider steg langsomt op til toppen af fødekæden, men vi ved stadig meget lidt om de første 10 millioner år med synapsid evolution.
som ph.d. — kandidater i paleontologi arbejdede vi alle på forskellige aspekter af tidlig tetrapod-firbenede dyr — evolution. De tre af os ledede et forskelligt forskerteam, der besøgte nogle fossiler, der var blevet beskrevet som et tidligt krybdyr ved navn Asaphestera, samlet i Nova Scotia. Vores undersøgelse førte til en række overraskende resultater, hvoraf den mest betydningsfulde er vores identifikation af Asaphestera som den tidligste endelige synapsidfossil.
Joggins, et UNESCOs Verdensarvsliste
oprindeligt navngivet Chegoggin af Mi ‘ Kmak — folket, de fossile klipper ved Joggins, N. S., bevarer resterne af en enorm fossil skov, der — for 318 millioner år siden-ville have været beliggende ved ækvator. Blandt de forstenede træstubbe og kufferter, hvoraf mange er bevaret i opretstående positioner, er en af de rigeste fossile optegnelser over tidlige tetrapoder.betydningen af disse ekspansive fossile senge blev anerkendt for århundreder siden af nogle af de førende geologer og paleontologer fra det 19.århundrede, da Darvins evolutionsteori revolutionerede biologiområdet. Det var ved Joggins fossile klipper, at geolog Charles Lyell udviklede sin grundlæggende teori om dannelse af kul, og hvor Lyell og geolog Sir John disse dyrefossiler er siden blevet periodisk revideret, først af irsk paleontolog Margaret Steen i 1920 ‘ erne og senere af canadisk paleontolog Bob L. Carroll, far til Canadisk hvirveldyr paleontologi og mangeårig professor ved McGill University.
mysteriet om pattedyrs Oprindelse
de tidligste forfædre til pattedyr optrådte for mere end 300 millioner år siden. Men ligesom forfædrene til andre grupper af levende dyr, som amfibier og fugle, lignede tidlige synapsider intet som moderne pattedyr. Især kan det være en reel udfordring at skelne tidlige synapsider fra tidlige krybdyr.
selvom vi troede, at vi kun studerede et dyr, Asaphestera intermedia, var en af vores vigtigste fund at erkende, at hvad tidligere paleontologer havde troet var et enkelt dyr, faktisk var en sammensætning af flere fossiler af mindst tre meget forskellige dyr! Vi kunne kun være sikre på to af dem: et nyt krybdyr, vi kaldte Steenerpeton silvae og et tidligt synapsid, Asaphestera platyris, med bevis for en enkelt tidsmæssig åbning i kraniet.
den oprindelige foldning af disse arter fremhæver, hvor subtile forskellene var mellem tidlige pattedyrsforfædre og tidlige krybdyr, og værdien af at revurdere historiske fossile samlinger for at vurdere deres identitet i lyset af nyere arbejde. Asaphestera platyris giver det ældste bevis for pattedyrlignende krybdyr i den fossile optegnelse og fastlægger en fast Dato for deres diversificering for omkring 315 millioner år siden.
klimaændringer og regnskovskollaps
de fossile klipper ved Joggins bevarer en tid lige før en periode med drastiske klimaændringer. Perioden mellem 370 og 300 millioner år siden var en kold periode i Jordens historie med omfattende isark, der dækkede meget af den sydlige halvkugle. For omkring 307 millioner år siden begyndte Jorden en proces med global opvarmning. Dette kulminerede i den største masseudryddelse i Jordens historie cirka 50 millioner år senere.
på det tidspunkt var meget af ækvatorialregionen dækket af regnskove og tropiske sumpe, som senere blev fossiliseret som omfattende kullag i hele Nordamerika og Europa. Da opvarmningen begyndte, tørrede disse levesteder op i en begivenhed kaldet Carboniferous rainforest collapse, hvilket udløste en mindre masseudryddelse i disse hot spots for biodiversitet.
de overlevende var alle tidlige repræsentanter for moderne dyregrupper, såsom moderne padder og moderne krybdyr, og viste tilpasninger til at overleve i tørre omgivelser.
Joggins er unik i at bevare et tidligt glimt af nogle af disse moderne grupper, før den kulstofrige regnskov kollapser. Hvad vi finder er dyr, der overlevede regnskovens sammenbrud, levede sammen med mange af de dyr, der uddøde, men var sjældnere, mindre og sværere at identificere, som Asaphestera. Dette flyver i lyset af nogle ideer om oprindelsen af disse senere grupper, hvilket antyder, at disse mere avancerede dyr stammer fra højere højder eller uden for troperne.
Vi har stadig en vej at gå for fuldt ud at forstå disse tidligste medlemmer af vores egen slægt, men disse vigtige fossiler fra Nova Scotia peger vejen.