ponad 300 milionów lat temu nasi przodkowie oddzielili się od przodków gadów i rozpoczęli ewolucyjną podróż w kierunku stania się ssakami .
jacy byli ci najwcześniejsi przodkowie? Po pierwsze, nie przypominały współczesnych ssaków. Grupa znana jako synapsids-opisana jako „ssakopodobne Gady” – wyglądała znacznie bardziej jak gady, ale można ją odróżnić od pojedynczego dużego otworu w policzku, prawdopodobnie na mięśnie szczęki. Synapsydy powoli wspinały się na szczyt łańcucha pokarmowego, ale wciąż niewiele wiemy o pierwszych 10 milionach lat ewolucji synapsydów.
jako doktoranci paleontologii pracowaliśmy nad różnymi aspektami wczesnego tetrapoda — czworonożnych zwierząt-ewolucji. Nasza trójka poprowadziła zróżnicowany zespół badawczy, który ponownie zbadał niektóre skamieniałości, które zostały opisane jako wczesny gad o nazwie Asaphestera, zebrane w Nowej Szkocji. Nasze badania doprowadziły do wielu zaskakujących wyników, z których najważniejszym jest identyfikacja Asaphestery jako najwcześniejszej ostatecznej skamieniałości synapsydów.
Joggins, wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO
pierwotnie nazwany Chegoggin przez ludzi Mi ’ kmaq, kopalne klify w Joggins, N. S., zachowują pozostałości ogromnego lasu kopalnego, który — 318 milionów lat temu — leżał na równiku. Wśród skamieniałych pni i pni drzew, z których wiele zachowanych jest w pozycji pionowej, jest jednym z najbogatszych zapisów kopalnych wczesnych tetrapodów.
znaczenie tych rozległych złóż kopalnych zostało uznane wieki temu przez niektórych czołowych geologów i paleontologów XIX wieku, kiedy teoria ewolucji Darwina rewolucjonizowała dziedzinę biologii. To właśnie na klifach kopalnych Joggins geolog Charles Lyell opracował swoją fundamentalną teorię dotyczącą powstawania węgla i gdzie Lyell i geolog Sir John William Dawson odkryli najwcześniejsze znane skamieniałości zwierząt lądowych.
te skamieniałości zwierząt były okresowo przeglądane, najpierw przez irlandzkiego paleontologa Margaret Steen w 1920 roku, a później przez kanadyjskiego paleontologa Boba L. Carrolla, ojca kanadyjskiej paleontologii kręgowców i wieloletniego profesora na McGill University.
tajemnica pochodzenia ssaków
najwcześniejsi przodkowie ssaków pojawili się ponad 300 milionów lat temu. Jednak podobnie jak przodkowie innych grup żywych zwierząt, jak płazy i ptaki, wczesne synapsydy nie przypominały współczesnych ssaków. W szczególności odróżnienie wczesnych synapsydów od wczesnych gadów może być prawdziwym wyzwaniem.
chociaż myśleliśmy, że badamy tylko jedno zwierzę, Asaphestera intermedia, jednym z naszych głównych odkryć było uznanie, że to, co poprzedni paleontolodzy uważali za pojedyncze zwierzę, było w rzeczywistości złożeniem wielu skamieniałości co najmniej trzech bardzo różnych zwierząt! Możemy być pewni tylko dwóch z nich: nowego gada, który nazwaliśmy Steenerpeton silvae i wczesnego synapsyda, Asaphestera platyris, z dowodem pojedynczego otwarcia skroniowego w czaszce.
oryginalny splot tych gatunków podkreśla, jak subtelne były różnice między wczesnymi przodkami ssaków a wczesnymi gadami, a także wartość ponownej oceny historycznych zbiorów kopalnych w celu oceny ich tożsamości w świetle nowszych prac. Asaphestera platyris dostarcza najstarszych dowodów na występowanie gadów ssakopodobnych w zapisie kopalnym, ustanawiając solidną datę ich zróżnicowania około 315 milionów lat temu.
zmiany klimatu i upadek lasów deszczowych
kopalne klify w Joggins zachowują czas tuż przed okresem drastycznych zmian klimatu. Okres od 370 do 300 milionów lat temu był zimnym okresem w historii Ziemi, z rozległymi pokrywami lodowymi pokrywającymi znaczną część półkuli południowej. Około 307 milionów lat temu, Ziemia rozpoczęła proces globalnego ocieplenia. Jego kulminacją było największe masowe wymieranie w historii Ziemi około 50 milionów lat później.
w tym czasie większość obszaru równikowego była pokryta lasami deszczowymi i tropikalnymi bagnami, które później zostały skamieniałe jako rozległe warstwy węgla w Ameryce Północnej i Europie. Kiedy rozpoczęło się ocieplenie, siedliska te wyschły w wyniku zapadnięcia się karbońskich lasów deszczowych, co spowodowało niewielkie masowe wymieranie w tych gorących miejscach bioróżnorodności.
wszyscy ocaleni byli wczesnymi przedstawicielami współczesnych grup zwierząt, takich jak współczesne płazy i współczesne gady, i wykazywali przystosowania do przetrwania w suchszych środowiskach.
Joggins jest wyjątkowy w zachowaniu wczesnego spojrzenia na niektóre z tych współczesnych grup przed upadkiem karbońskich lasów deszczowych. Znajdujemy zwierzęta, które przetrwały upadek lasów deszczowych, żyły obok wielu zwierząt, które wyginęły, ale były rzadsze, mniejsze i trudniejsze do zidentyfikowania, jak Asaphestera. Stoi to w obliczu pewnych idei o pochodzeniu tych późniejszych grup, które sugerują, że te bardziej zaawansowane zwierzęta powstały na wyższych wysokościach lub poza tropikami.
wciąż mamy sposób, aby w pełni zrozumieć tych najwcześniejszych członków naszej własnej linii, ale te ważne skamieniałości z Nowej Szkocji wskazują nam drogę.