Απολιθώματα νεαρών τετραπόδων υποδηλώνουν ότι οι κοινοί πρόγονοι των αμφιβίων, των ερπετών και των θηλαστικών δεν εξελίχθηκαν από ζώα με προνύμφες που θύμιζαν γυρίνο, όπως πίστευαν κάποτε οι επιστήμονες.
Τα πρώτα ζώα
Τα πρώτα ζώα που μετακινήθηκαν από το νερό στην ξηρά μπορεί να μην μεγάλωσαν όπως υπέθεταν οι επιστήμονες εδώ και καιρό. Για δεκαετίες, η τυπική εικόνα ήταν ότι τα πρώιμα τετράποδα, τα αρχαία τετράποδα ζώα που οδήγησαν στα σημερινά θηλαστικά, πτηνά, ερπετά και αμφίβια, αναπτύχθηκαν πολύ όπως τα σύγχρονα αμφίβια. Θεωρούνταν ότι εκκολάπτονταν από αυγά, περνούσαν από το στάδιο του γυρίνου και στη συνέχεια μεταμορφώνονταν σε ενήλικα σώματα.
Νέα απολιθώματα αμφισβητούν τώρα αυτή την ιδέα. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Science, οι ερευνητές περιγράφουν απολιθωμένα νεογέννητα πρώιμα τετράποδα που δεν εμφανίζουν τη μεταμόρφωση τύπου γυρίνου που ανέμεναν οι επιστήμονες. Το εύρημα υποδηλώνει ότι τα πρώτα σπονδυλωτά που έζησαν στην ξηρά έμοιαζαν λιγότερο με τα σύγχρονα αμφίβια από ό,τι πίστευαν προηγουμένως, αναδιαμορφώνοντας ένα σημαντικό μέρος της ιστορίας για το πώς τα ζώα κατέκτησαν τη γη.
«Όταν πολλοί από εμάς ήμασταν στο λύκειο, μας δίδαξαν αυτή την απλοποιημένη ιστορία της εξέλιξης: ότι κάποια ψάρια εξελίχθηκαν σε αμφίβια, και μερικά από αυτά τα αμφίβια εξελίχθηκαν σε ερπετά, και μερικά από αυτά τα ερπετά εξελίχθηκαν σε θηλαστικά. Και η μελέτη μας δείχνει ότι αυτή η βασική υποκείμενη υπόθεση, ότι τα πρώτα τετράποδα σπονδυλωτά μεγάλωσαν σαν αμφίβια, είναι λανθασμένη», λέει ο Jason Pardo, ερευνητής στο Μουσείο Field και συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Το Mazon Creek διατήρησε μικροσκοπικά στοιχεία
Η ανακάλυψη βασίστηκε σε απολιθώματα από το Mazon Creek, μια τοποθεσία περίπου μία ώρα νοτιοδυτικά του Σικάγο που είναι γνωστή για τη διατήρηση ασυνήθιστα ευαίσθητων υπολειμμάτων. Αυτό το επίπεδο διατήρησης είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα μωρά ζώα, τους μαλακούς ιστούς και τα μικρά αναπτυξιακά χαρακτηριστικά που σπάνια καταγράφονται στο αρχείο απολιθωμάτων.
«Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε αυτά τα πρώιμα εκκολαπτόμενα ζώα. Αυτή η ανακάλυψη αποτελεί πραγματικά μια απόδειξη της δύναμης του Mazon Creek, της τοποθεσίας από την οποία προήλθαν αυτά τα απολιθώματα», λέει ο Arjan Mann, Βοηθός Επιμελητής Πρώιμων Τετράποδων του Μουσείου Field και ο άλλος συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Απέχει μια ώρα οδήγησης νοτιοδυτικά του Σικάγο και είναι μία από τις καλύτερες τοποθεσίες απολιθωμάτων στον κόσμο, ειδικά για μαλακούς ιστούς και ευαίσθητα μικρά απολιθώματα όπως αυτά τα μωρά τετράποδα. Τα απολιθώματα του Mazon Creek είναι χρονοκάψουλες που αποτυπώνουν το αδύνατο».
Η μελέτη εξέτασε δεκάδες απολιθώματα του Mazon Creek που συνδέονται με την εξελικτική μετάβαση από τα ψάρια στα τετράποδα. Δύο από τα πιο σημαντικά δείγματα είναι τα μωρά εμβόλια, μια αρχαία ομάδα τετραπόδων που μοιάζουν με κροκόδειλους και ζούσαν σε ποτάμια, λίμνες και βάλτους από 350 έως 280 εκατομμύρια χρόνια πριν. Τα ενήλικα άτομα μπορούσαν να μεγαλώσουν περισσότερο από 3 μέτρα, αλλά τα δείγματα του Mazon Creek είχαν μήκος μόνο λίγα εκατοστά.
«Είδα για πρώτη φορά το απολίθωμα του μωρού εμβολομερίου πριν από περίπου δέκα χρόνια, όταν δούλευα στο διδακτορικό μου», λέει ο Mann. «Βρίσκεται στις συλλογές του Μουσείου Field και ο τότε επιμελητής τετραπόδων, John Bolt, το έβγαλε από ένα συρτάρι και μου το έδειξε όταν τον επισκέφτηκα. Εκείνη την εποχή, δεν είχε ακόμη αναγνωριστεί ως εμβολομερές, αλλά με τράβηξε πολύ και ο John μου δάνεισε το απολίθωμα για να το μελετήσω».
Οι γυρίνοι δεν ήταν το πρότυπο
Το μωρό εμβολομερές όντως ανέπτυσσε άκρα καθώς αναπτυσσόταν, αλλά του έλειπαν τα βασικά χαρακτηριστικά του γυρίνου που οι επιστήμονες ανέμεναν να δουν σε ένα πρώιμο τετράποδο. Πιο συγκεκριμένα, δεν είχε τα κροσσωτά εξωτερικά βράγχια που συνδέονται με τους αμφίβιους γυρίνους.
Το ίδιο μοτίβο εμφανίστηκε σε ένα άλλο μικρότερο εμβολομερές που εξέτασε η ομάδα, καθώς και σε άλλα είδη απολιθωμένων μωρών τετράποδων συγγενών. Ορισμένα νεαρά ζώα άλλαξαν σημαντικά καθώς ωρίμαζαν, αλλά αυτές οι αλλαγές δεν ταίριαζαν με την πραγματική μεταμόρφωση των αμφιβίων.
Αν τα εμβολομερή και άλλα πρώιμα τετράποδα δεν είχαν στάδιο γυρίνου ή πραγματική μεταμόρφωση αμφιβίων, τότε η μακροχρόνια υπόθεση σχετικά με την εξέλιξη των σπονδυλωτών πρέπει να αναθεωρηθεί. Η ευρέως αποδεκτή ιδέα ότι τα ερπετά και τα θηλαστικά εξελίχθηκαν από αμφίβια ζώα γίνεται λιγότερο ακριβής από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως.
«Η ιστορία ήταν ότι η μεταμόρφωση είναι το εργαλείο με το οποίο τα ζώα έκαναν τη μετάβαση από τα απολιθώματα στην ξηρά. Αυτή η ιστορία δεν ισχύει πια, είναι σκόνη στον άνεμο», λέει ο Pardo.
Οι πολίτες επιστήμονες άλλαξαν το ρεκόρ
Ο Mann λέει ότι η ανακάλυψη αντικατοπτρίζει επίσης την αξία της συνεργασίας μεταξύ μουσείων, ιδρυμάτων, τοπικών συλλεκτών απολιθωμάτων, εθελοντών και πολιτών επιστημόνων. Τα απολιθώματα στη μελέτη δεν ήταν αποτέλεσμα μιας μόνο εργαστηριακής προσπάθειας, αλλά πολλών ανθρώπων που βοήθησαν στη διατήρηση και μελέτη σπάνιων δειγμάτων από το Mazon Creek.
«Κάθε δείγμα σε αυτή την εργασία ήταν μια κοινή προσπάθεια με τη Λέσχη Επιστημών της Γης του Βόρειου Ιλινόις, το Ίδρυμα Lauer για την Παλαιοντολογία, την Επιστήμη και την Εκπαίδευση και το Μουσείο Field. Δεν θα μπορούσαμε να το κάνουμε αυτό χωρίς τη βοήθεια πολλών επιστημόνων, συμπεριλαμβανομένων πολιτών επιστημόνων και εθελοντών», λέει ο Mann. «Άνθρωποι όπως ο Paul Demkovich, ο Ben Riegler, ο Rich Rock και ο Tom Testa μας επέτρεψαν να μελετήσουμε δείγματα που βρήκαν και αυτά τα δείγματα έχουν αλλάξει την πορεία της κατανόησής μας για το πώς εξελίχθηκαν τα τετράποδα. Αυτή είναι μια μνημειώδης ανακάλυψη και δεν θα μπορούσε να είχε συμβεί χωρίς την επιστήμη των πολιτών».
www.worldenergynews.gr
