Odkrycie skamieniałości ujawnia najwcześniejszego krewnego współczesnych ssaków

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.

zdjęcie zespołu wykopaliskowego prowadzonego przez Hillary Maddin i Arjana Manna na klifach kopalnych Joggins. (Hillary Maddin)

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.

Photograph (A) and interpretive illustration (B) of the new Joggins synapsid, <em>Asaphestera playtris</em>. (Arjan Mann)

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.

zdjęcie (a) i rysunek interpretacyjny nowego Gadu-Gadu, <em>Steenerpeton silvae</em>. Skróty liter odnoszą się do różnych elementów anatomicznych. (Arjan Mann)

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.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *