Badanie skamieniałości ujawnia, że wczesne ssaki charakteryzowały się wolniejszym wzrostem i dłuższą żywotnością, co dostarcza wglądu w ich rozwój ewolucyjny.
Co wyróżnia wzorce wzrostu i rozwoju wczesnych ssaków z jurajski okres? To pytanie wspólnie badają naukowcy z Queen Mary University of London i University of Bonn.
Badając słoje wzrostu w skamieniałych korzeniach zębów, paleontolodzy byli w stanie ocenić długość życia i tempo wzrostu tych starożytnych zwierząt, a nawet moment, w którym osiągnęły dojrzałość płciową.
„Nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie tak szczegółowo zrekonstruować wzorców wzrostu tych wczesnych ssaków” – mówi główna autorka, dr Elis Newham, postdoktorantka na Queen Mary University w Londynie, która była pracownikiem naukowym Alexandra von Humboldta na Uniwersytecie w Bonn. podczas studiów.
Odkrywanie historycznych wzorców wzrostu
W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmie Postęp naukizespół przeanalizował skamieniałe korzenie zębów ssaków gatunek z okresu wczesnej i późnej jury (200-150 milionów lat temu) znalezione na trzech różnych stanowiskach. Znaleziska dokonane w Walii dotyczą jednych z najstarszych znanych prekursorów ssaków z okresu wczesnej jury, natomiast skamieniałości znalezione w Oxfordshire w Wielkiej Brytanii obejmują bardzo szeroką gamę współistniejących wczesnych ssaków. Skamieniałości z trzeciego stanowiska w Portugalii pochodzą z późnej jury.
Wnioski z zaawansowanego obrazowania
Zespół badawczy badał skamieniałości za pomocą techniki zwanej synchrotronową tomografią rentgenowską, w której elektrony są przyspieszane do prędkości bliskiej prędkości światła (w przeciwieństwie do zwykłego obrazowania rentgenowskiego). Technika ta ma kilka zalet, począwszy od faktu, że skamieniałości nie trzeba już przygotowywać, tj. kroić na plasterki, dzięki czemu można je analizować w całości. Ponadto obrazy uzyskane za pomocą synchrotronowej tomografii rentgenowskiej mają wyższą jakość niż obrazy z konwencjonalnej mikrotomografii rentgenowskiej.
Naukowcom udało się zobrazować maleńkie słoje wzrostu w skamieniałym cemencie korzeniowym – tkance kostnej mocującej zęby do szczęki. „Pierścienie są podobne do tych na drzewach, ale na poziomie mikroskopowym” – wyjaśnia starszy autor, profesor Thomas Martin z grupy roboczej Vertebrates-Mammals w Instytucie Biologii Organizmu Uniwersytetu w Bonn. „Liczenie pierścieni oraz analizowanie ich grubości i tekstury umożliwiło nam zrekonstruowanie wzorców wzrostu i długości życia tych wymarłych zwierząt”.
Naukowcy ustalili, że pierwsze oznaki wzorców wzrostu charakterystycznych dla współczesnych ssaków, takie jak gwałtowny wzrost w okresie dojrzewania, zaczęły pojawiać się około 150 milionów lat temu. Wczesne ssaki rosły znacznie wolniej, ale żyły znacznie dłużej niż dzisiejsze małe ssaki, osiągając długość życia od ośmiu do czternastu lat, a nie tylko jednego lub dwóch, jak na przykład współczesne myszy. Jednakże wczesne ssaki potrzebowały lat, aby osiągnąć dojrzałość płciową, w przeciwieństwie do ich współczesnych potomków, którzy osiągają dojrzałość płciową w ciągu zaledwie kilku miesięcy.
Wnioski na temat ewolucji ssaków
„Nasze odkrycia sugerują, że charakterystyczne wzorce historii życia ssaków, charakteryzujące się na przykład wysokim tempem metabolizmu i wydłużonymi fazami opieki rodzicielskiej, ewoluowały na przestrzeni milionów lat” – wyjaśnia dr Elis Newham. „Wydaje się, że okres jurajski był momentem kluczowym dla tej zmiany”.
Odniesienie: „Początki wzorców wzrostu ssaków podczas promieniowania ssaków jurajskich”: Elis Newham, Ian J. Corfe, Philippa Brewer, Jen A. Bright, Vincent Fernandez, Neil J. Gostling, Simone Hoffmann, Kai RK Jäger, Erika Kague, Goran Lovric, Federica Marone, Elsa Panciroli, Philipp Schneider, Julia A. Schultz, Heikki Suhonen, Alex Witchell, Pamela G. Gill i Thomas Martin, 7 sierpnia 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.ado4555
Oprócz Uniwersytetu Queens w Londynie i Uniwersytetu w Bonn partnerami badania byli Uniwersytet w Helsinkach, Służba Geologiczna Finlandii, Muzeum Historii Naturalnej (Wielka Brytania), Uniwersytet w Hull (Wielka Brytania), Europejski Ośrodek Promieniowania Synchrotronowego ( Francja), Uniwersytet w Southampton (Wielka Brytania), College of Osteopathic Medicine (USA), Uniwersytet w Bristolu (Wielka Brytania) i Uniwersytet w Edynburgu (Wielka Brytania).
Badanie było możliwe dzięki finansowaniu w ramach Siódmego Programu Ramowego Wspólnoty Europejskiej, stypendiom Rady ds. Badań nad Inżynierią i Naukami Fizycznymi, stypendium badawczemu Alexandra von Humboldta dla dr Elis Newham, Instytutowi Paula Scherrera, Akademii Fińskiej, Gingko Investments LTD i Versus Dotacja na zapalenie stawów 23115.
