Мистериозен фосил на 230 милиона години осветява произхода на птерозаврите

Наука • •

От 1907 г. поколения палеонтолози се опитват да намерят мястото на странно праисторическо създание в пъзела на родословното дърво на птерозаврите. Но то изглежда не пасва никъде. Сега обаче нови рентгенови изследвания помагат на учените да решат загадката и хвърлят светлина върху еволюционния произход на невероятните летящи животни.

Илюстрацията показва два Scleromochlus taylori в знойните райони на днешна Шотландия преди около 231 милиона години. Ново изследване идентифицира Scle...

Илюстрацията показва два Scleromochlus taylori в знойните райони на днешна Шотландия преди около 231 милиона години. Ново изследване идентифицира Scleromochlus като lagerpetid - близък родственик на древните летящи влечуги, известни като птерозаври.

© Илюстрация: Габриел Угуето

Изследователите кръщават съществото Scleromochlus taylori и в продължение на 115 години се опитват да разберат какво е, как е живяло и как се е придвижвало - дали е подскачало през пясъчните дюни като днешните Allactaga tetradactyla (вид бозайник от семейство Скачащи мишки) и други скачащи гризачи.

Сега самоличността на Scleromochlus най-после е разкрита, благодарение на нови анатомични открития, които помагат на учените да разберат еволюцията на птерозаврите - летящите влечуги, живели заедно с динозаврите.

Рентгенови сканирания с висока разделителна способност, публикувани в Nature, разкриват невиждани досега анатомични характеристики, които поставят Scleromochlus в групата на влечуги, наречени lagerpetids. Те живели от преди около 240 милиона години до края на триас преди около 201 милиона години. „При откриването му Scleromochlus беше просто това странно и причудливо създание... много трудно за разбиране“, казва водещият автор на изследването Дейвид Фофа, палеонтолог от Бирмингамския университет, който провежда изследването в Националния музей на Шотландия.

Тази реконструкция на Scleromochlus се основава на рентгенови сканирания с висока разделителна способност на вкаменелостите, които не са запазили кост...

Тази реконструкция на Scleromochlus се основава на рентгенови сканирания с висока разделителна способност на вкаменелостите, които не са запазили кости на създанието, а само с очертанията им, гравирани в зърнест пясъчник.

© Мат Хъмпейдж / NORTHERN ROGUE STUDIOS

lagerpetids сами по себе си са загадка. Откриваните досега техни вкаменелости са частични, включващи само задни крайници и части от черепа. Но през 2020 г. забележително проучване, ръководено от Мартин Ескура, показа, чеlagerpetids споделят много анатомични черти с птерозаврите. Това откритие помогна на учените да запълнят именно онези липсващи части от вкаменелостите, криещи еволюционния произход на птерозаврите.

Тъй като вкаменелостите на Scleromochlus са почти пълен отпечатък на скелет „те ни дават за първи път много по-цялостен поглед върху анатомията на lagerpetids“, казва Ескура, палеонтолог от аржентинския Музей на природните науки.

Дешифриране на Scleromochlus

Пътуването на Фофа към разкриването на самоличността на Scleromochlus започва през 2018 г., когато той се присъединява към Националния музей на Шотландия, за да проучва група от триаски вкаменелости, наречени Elgin reptiles, защото са намерени в скалите близо до шотландския град Елгин.

Тези влечуги предоставят “моментна снимка” на критичен момент в еволюционната история. Преди около 252 милиона години, в края на периода перм, Земята претърпява най-лошото известно масово измиране на видове (над 95%), предизвикано от освобождаването на огромни количества горещи газове от вулкани в днешен Сибир.

Но в последвалия ранен триаски период, животът се възстановява и бележи бум на разнообразието, включително като води до появата на съвременните групи сухоземни гръбначни животни.

За да изследват тези влечуги и тяхната анатомия, Фофа и колегите му се стремят да направят регтгеново сканиране с висока разделителна способност. Те правят много 2D изображения, които след това се опитват да подредят като пъзел и така да пресъздадат контурите на вкаменелостите в 3D формат. След успешното сканиране на Elgin reptiles, Фофа се насочи към самия легендарен Scleromochlus taylori, открит преди 115 години.

Сканирането позволява на учените да забележат детайли, които просто са били твърде малки и фини, за да бъдат открити при първоначалните изследвания с восъчни отливки.

Ребрата, предните крайници и опашката на съществото се оказват по-дълги. Фофа дори успява да реконструира цяла ръка и крак. Но най-важното е, че той може да види краищата на бедрената кост на Scleromochlus, което потвърждава, че съществото е lagerpetid.

Осмисляне на произхода на птерозаврите

Сега, когато Scleromochlus се присъединява към редиците на lagerpetids, вкаменелостта може да помогне на учените да разберат птерозаврите - първите гръбначни животни, успели да полетят. Странни и удивителни за нас, тези същества съставляват изключително разнообразна група, различна от всичко живо днес, и включваща някои от най-големите животни, летели някога.

Но предизвикателството се оказва огромно. Отчасти защото костите на птерозаврите са кухи, което ги прави леки за полет, но и изключително крехки. А и в ранния триас, когато птерозаврите за първи път излизат на сцената, просто не е имало толкова много благоприятни за образуването на вкаменелости места из древната Земя, както в по-късните периоди.

В резултат на това се образува празнина от приблизително 30 милиона години, обхващаща тъкмо произхода на птерозаврите. Най-старите известни птерозаври са живели преди около 220 милиона години, но те вече са били напълно оформени летци, хвърлящи съвсем слаба светлина върху това, което е било в началото. Откритието на Ескура от 2020 г., че lagerpetids са родственици на птерозаврите, свива тази празнина до около 18 милиона години.

Останалата празнина обаче се оказва трудно за запълване, тъй като нито Scleromochlus, нито друг lagerpetid имат удължени четвърти пръсти, чрез които птерозаврите поддържат крилата си.

И все пак, макар че нито една кост от Scleromochlus не е оцеляла, отпечатъците от неговия скелет успяват да бъдат комбинира по начин, който дава на учените най-пълния познат досега lagerpetid. Изглежда също, че той принадлежи към един от най-старите клонове на родословното дърво на lagerpetids, което хвърля допълнителна светлина върху предшествениците на летящите влечуги.

Новите сканирания успяха да възстановят повече детайли от черепа на Scleromochlus, включително части от муцуната и задната част на челюстта му.

Новите сканирания успяха да възстановят повече детайли от черепа на Scleromochlus, включително части от муцуната и задната част на челюстта му.

© Мат Хъмпейдж / NORTHERN ROGUE STUDIOS

Става ясно още, че Scleromochlus не е имал никакви анатомични адаптации за катерене, каквито дълго време се предполага, че предците на птерозаврите са имали. Освен това, в таза му липсват костите, наблюдавани в скелетите на скачащите гризачи като Allactaga tetradactyla. Вместо това, Scleromochlus вероятно е можел да тича на задните си крайници или да се придвижва на четири крака, което предполага, че предците на lagerpetids и птерозаврите може да са се движили по подобен начин.

„Изглежда техния общ предшественик изобщо не е особено летящ - всъщност изглежда доста приземен, с голямо здраво стъпало“, казва палеонтоложката Наталия Ягелска, кандидат в Шотландския университет в Единбург, която не участва в проучването. „Историята може да е по-интересна.“

Оттук нататък целта на Фофа е да състави атлас на костите на Scleromochlus, използвайки сканираните данни. С оповестяването на резултатите от изследването, екипът се надява да насърчи дискусия за това странно създание.

„Ако дебатът продължи още сто години, това е добре“, казва той. „Така работят нещата!“