cu peste 300 de milioane de ani în urmă, strămoșii noștri s-au îndepărtat de strămoșii reptilelor și au început călătoria evolutivă spre a deveni mamifere.
cum au fost acești strămoși timpurii? Pentru unul, nu arătau nimic ca mamiferele moderne. Grupul cunoscut sub numele de sinapside — descris ca „reptile asemănătoare mamiferelor”-arăta mult mai mult ca reptilele, dar se putea distinge printr — o singură deschidere mare în obraz, probabil pentru mușchii maxilarului. Sinapsidele au urcat încet în vârful lanțului alimentar, dar încă știm foarte puțin despre primii 10 milioane de ani de evoluție a sinapsidelor.
în calitate de doctoranzi în paleontologie, lucram cu toții la diferite aspecte ale evoluției tetrapodelor timpurii — animale cu patru picioare. Noi trei am condus o echipă de cercetare diversă care a revizuit unele fosile care au fost descrise ca o reptilă timpurie numită Asaphestera, colectată în Nova Scotia. Studiul nostru a condus la o serie de rezultate surprinzătoare, dintre care cea mai semnificativă este identificarea Asafestera ca cea mai veche fosilă sinapsidă definitivă.
Joggins, un sit al Patrimoniului Mondial UNESCO
numit inițial Chegoggin de către oamenii Mi ‘ kmaq, stâncile fosile de la Joggins, N. S., păstrează rămășițele unei vaste păduri fosile care — acum 318 milioane de ani — ar fi fost situată la ecuator. Printre buturugile și trunchiurile de copaci fosilizate, dintre care multe sunt păstrate în poziții verticale, se află una dintre cele mai bogate înregistrări fosile ale tetrapodelor timpurii.
semnificația acestor paturi fosile expansive a fost recunoscută cu secole în urmă de unii dintre geologii și paleontologii de frunte ai secolului 19, când teoria evoluției lui Darwin revoluționa domeniul biologiei. La stâncile fosile Joggins geologul Charles Lyell și-a dezvoltat teoria fundamentală cu privire la formarea cărbunelui și unde Lyell și geologul Sir John William Dawson au descoperit ceea ce erau, la acea vreme, cele mai vechi fosile cunoscute ale animalelor terestre.
aceste fosile de animale au fost revizuite periodic, mai întâi de paleontologul irlandez Margaret Steen în anii 1920 și mai târziu de paleontologul Canadian Bob L. Carroll, tatăl paleontologiei vertebrate canadiene și profesor de lungă durată la Universitatea McGill.
misterul originilor mamiferelor
primii strămoși ai mamiferelor au apărut acum mai bine de 300 de milioane de ani. Cu toate acestea, la fel ca strămoșii altor grupuri de animale vii, cum ar fi amfibienii și păsările, sinapsidele timpurii nu arătau nimic ca mamiferele moderne. În special, distingerea sinapsidelor timpurii de reptilele timpurii poate fi o adevărată provocare.
deși am crezut că studiem un singur animal, Asaphestera intermedia, una dintre descoperirile noastre majore a fost recunoașterea faptului că ceea ce paleontologii anteriori credeau că este un singur animal era de fapt un compozit de fosile multiple de cel puțin trei animale foarte diferite! Am putea fi siguri doar de două dintre ele: o nouă reptilă pe care am numit-o Steenerpeton silvae și o sinapsidă timpurie, Asaphestera platyris, cu dovezi ale unei singure deschideri temporale în craniu. convoluția originală a acestor specii evidențiază cât de subtile erau diferențele dintre strămoșii primilor mamifere și reptilele timpurii și valoarea reevaluării colecțiilor istorice de fosile pentru a le evalua identitatea în lumina lucrărilor mai recente. Asaphestera platyris oferă cele mai vechi dovezi ale reptilelor asemănătoare mamiferelor din înregistrările fosile, stabilind o dată fermă pentru diversificarea lor în urmă cu aproximativ 315 milioane de ani.
schimbările climatice și prăbușirea pădurilor tropicale
stâncile fosile de la Joggins păstrează un timp chiar înainte de o perioadă de schimbări climatice drastice. Perioada cuprinsă între 370 și 300 de milioane de ani în urmă a fost o perioadă rece în istoria Pământului, cu straturi extinse de gheață care acoperă o mare parte din emisfera sudică. În urmă cu aproximativ 307 milioane de ani, Pământul a început un proces de încălzire globală. Aceasta a culminat cu cea mai mare extincție în masă din istoria Pământului, aproximativ 50 de milioane de ani mai târziu.
la acea vreme, o mare parte din regiunea ecuatorială era acoperită de păduri tropicale și mlaștini tropicale, care ulterior au fost fosilizate ca straturi extinse de cărbune în America de Nord și Europa. Când a început încălzirea, aceste habitate s-au uscat într-un eveniment numit prăbușirea pădurii tropicale Carbonifere, care a declanșat o dispariție minoră în masă în aceste puncte fierbinți ale biodiversității. supraviețuitorii au fost primii reprezentanți ai grupurilor de animale moderne, cum ar fi amfibienii moderni și reptilele moderne, și au prezentat adaptări pentru supraviețuirea în medii mai uscate.
Joggins este unic în păstrarea unei imagini timpurii a unora dintre aceste grupuri moderne înainte de prăbușirea pădurii tropicale Carbonifere. Ceea ce găsim sunt că animalele care au supraviețuit prăbușirii pădurii tropicale trăiau alături de multe dintre animalele care au dispărut, dar erau mai rare, mai mici și mai greu de identificat, cum ar fi Asafestera. Acest lucru zboară în fața unor idei despre originea acestor grupuri ulterioare, care sugerează că aceste animale mai avansate au provenit la cote mai mari sau în afara tropicelor.
avem încă o cale de a merge pentru a înțelege pe deplin acești primii membri ai propriei noastre descendențe, dar aceste fosile importante din Nova Scoția indică calea.