Ichtiozaury to klasyczny przypadek zbieżnej ewolucji. Od kształtów ciała po chwytający ryby styl życia, zapoczątkowali styl życia na morzach, który znacznie później zostałby odtworzony przez delfiny. A teraz dogłębne badanie wyjątkowej skamieliny ichtiozaura dodało nowe punkty podobieństwa między morskimi gadami z przeszłości a waleniami naszych współczesnych mórz, w tym grubą, izolującą warstwę tkanki zwaną tłuszczem.
Opublikowane dziś w Nature, nowe badanie autorstwa Mary Schweitzer i współpracowników z North Carolina State University koncentruje się na specjalnej skamielinie znanej ekspertom jako MH 432. Jest to wyjątkowy okaz ichtiozaura zwanego Stenopterygius znaleziony w około 178 milionach lat warstwach z Holzmaden, Niemcy.
„Kiedy szukam okazu do badania, jednym z moich pierwszych kryteriów jest to, że wykazuje on oznaki niezwykłej ochrony”, mówi Schweitzer. W przypadku MH 432 to niezwykłe zachowanie nastąpiło w postaci resztek tkanek miękkich otaczających kości. Ta skamieniała tkanka podniosła pytanie, ile drobnych szczegółów może zachować próbka, aż do poziomu molekularnego. „Jest to prawdopodobnie najbardziej dogłębna i zmienna, interdyscyplinarna analiza chemiczna i molekularna przeprowadzona na każdym materiale kopalnym, o którym wiem”, mówi Schweitzer.
Fotograficzne (u góry) i schematyczne (u dołu) przedstawienie skamieliny ichtiozaura liczącej około 180 milionów lat. (Johan Lindgren) To, co znalazł zespół badawczy, było zaskoczeniem. Schweitzer mówi, że analiza molekularna skamielin ze środowiska morskiego nie przyniosła wcześniej żadnych obiecujących wyników. Ale w tym przypadku paleontolodzy znaleźli wiele informacji, od oznak zacienienia skóry ichtiozaura po dowody, że te gady morskie były aktywnymi pływakami ciepłokrwistymi.
Analiza dotyczyła Stenopterygius od wewnątrz. „Możliwość rekonstrukcji wzorów zabarwienia w wymarłych organizmach jest jednym z najbardziej ekscytujących najnowszych osiągnięć w paleontologii”, mówi Neil Kelley, paleontolog z Uniwersytetu Vanderbilt. „O ile mi wiadomo, jest to pierwszy odnotowany dowód przeciwdziałania cieniowania u ichtiozaurów”. Dzięki obecności komórek niosących pigment zwanych chromatoforami zespół badawczy odkrył, że Stenopterygius prawdopodobnie miał ciemne cieniowanie powyżej i jasne cieniowanie poniżej, aby pomóc się z nimi zmieszać środowisko oceanu.
Pracując nad zachowanymi warstwami skamieniałości w tkankach miękkich, Schweitzer i współpracownicy znaleźli również dowody obecności warstwy tłuszczowej pod skórą. Kelley mówi, że wiele ssaków morskich, żółwi morskich i pingwinów ma podobne złoża, a tłuszcz jest związany z podwyższonym metabolizmem i temperaturą ciała, aby utrzymać ciepło zwierząt niż otaczające środowisko. To odkrycie śledzi wcześniejsze badania sugerujące, że inny gatunek gada morskiego reguluje wewnętrznie temperaturę jego ciała, i jest to zgodne z ideą, że „niektóre ichtiozaury były prawdopodobnie głębokimi nurkami i musiałyby oszczędzać energię i podwyższone temperatury, aby wykonywać je w zimnych, ciemnych miejscach wody ”- mówi Kelley.
Porównania sztucznie dojrzałej nowoczesnej powłoki morświna i skamieliny ichtiozaura. (Johan Lindgren i Martin Jarenmark) Dowody, że Stenopterygius miał tłuszcz, są kolejnym potwierdzeniem, że ichtiozaury utrzymywały podwyższone temperatury ciała i były niezwykle aktywne. „Tłuszcz jest drogi” - mówi Schweitzer. „Jedyne zwierzęta, które go produkują, używają go do zatrzymywania ciepła ciała powyżej poziomów środowiskowych, a jedyne zwierzęta, które muszą to zrobić, to te, które generują ciepło w pierwszej kolejności.” To wewnętrzne ogrzewanie ciała jest kolejnym punktem podobieństwa między ichtiozaurami i dzisiejsze delfiny, wieloryby i morświny. Starożytne gady morskie i współczesne ssaki morskie nie tylko wyglądają tak, ale niezależnie ewoluowały podobieństwa, które sięgały głębiej niż skóra.
„Odkrycie ichtiozaurów z konturami tkanek miękkich naprawdę zrewolucjonizowało nasze rozumienie ich jako zwierząt już w XIX wieku”, mówi Kelley. „Jest więc bardzo ekscytujące i terminowe zobaczyć, jak stosują tak szeroką próbkę najnowocześniejszych narzędzi, aby dosłownie uśmiercić te wymarłe zwierzęta.” To badanie jest najbliższym spojrzeniem na anatomię i biologię ichtiozaura, która została już zgromadzona.
Oczywiście implikacje tych odkryć wykraczają poza ichtiozaury. Podczas gdy paleontolodzy pytali, czy konserwacja skamielin może spaść do poziomu molekularnego, teraz eksperci stosują różnorodne techniki do identyfikacji i analizy tych mikroskopijnych wskazówek. „Myślę, że pokazuje to, co możemy wiedzieć ze starożytnych skamielin”, mówi Schweitzer. I „że to o wiele więcej niż wcześniej sądziliśmy”.
