Starożytne płazy w Wyoming przystosowały się do ekstremalnych warunków pogodowych poprzez kopanie, co daje wgląd w aktualne strategie przetrwania płazów w obliczu zmiany klimatu.
Dwieście trzydzieści milionów lat temu na terenie dzisiejszego Wyoming pory roku były ekstremalne. Ulewne deszcze będą nękać region przez wiele miesięcy, a po zakończeniu megamonsunu obszar stanie się wyjątkowo suchy. Tak drastyczne warunki stanowiłyby poważne wyzwanie dla płazów, które do przeżycia potrzebują wilgotnej skóry. Jednakże jedna grupa stworzeń podobnych do salamandry wykształciła niezwykłą adaptację do ekstremalnych zmian sezonowych, o czym świadczą ich niezwykłe skamieniałości.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Materiały Towarzystwa Królewskiego Bbadacze opisali nowy gatunek skamieniałych płazów zachowanych w norach w kształcie torped. Te starożytne płazy prawdopodobnie przeczekały w tych norach porę suchą, a następnie wyszły na powierzchnię, gdy powrócił monsun.
„Na podstawie tego, jak powstały skały na tym obszarze i z czego są zbudowane, możemy stwierdzić, że w Wyoming doświadczyły jednych z najbardziej drastycznych sezonowych skutków megamonsunu, który dotknął cały superkontynent Pangea” – mówi Cal So, specjalista ds. główny autor badania i rozpoczynający staż podoktorski w Field Museum w Chicago. „Więc w jaki sposób te zwierzęta zachowały wilgoć i zapobiegły wysychaniu podczas gorącej i suchej pory roku, która trwała kilka miesięcy? To jest najfajniejsza rzecz. Znajdujemy te skamieliny wewnątrz cylindrycznych struktur o długości do 12 cali, które zinterpretowaliśmy jako nory.”
Wczesne badania i odkrycie nor
Tak więc, którzy niedawno uzyskali doktorat na Uniwersytecie George’a Washingtona, po raz pierwszy zetknęli się z dziwnymi norami kopalnymi, gdy byli studentami na Uniwersytecie Wisconsin, współpracując z naukowcem Davidem Lovelace’em z Muzeum Geologii Uniwersytetu Wisconsin.
W 2014 roku Lovelace poszukiwał skamieniałości w Wyoming, na obszarze zarządzanym przez Bureau of Land Management, w warstwie skalnej, którą ostatecznie nazwał łóżkami Serendipity. „Jedną z moich pasji jest ichnologia – ukryta różnorodność biologiczna, którą można ukazać za pomocą śladów zwierząt lub śladów innych żywych organizmów” – mówi Lovelace. Dostrzegł małą cylindryczną konstrukcję i kilka większych, które wyglądały „jak puszka Pringle” wykonanej ze skały. Lovelace rozpoznała te konstrukcje jako wypełnione nory wykopane dawno temu przez zwierzę, ale jedna mała wyróżniała się. „To było maleńkie, takie urocze” – mówi. Zebrał kilka cylindrów do swoich badań.
Odkrywanie tajemnic kopalnych i ich implikacji
Po powrocie do laboratorium Lovelace przyłożył młotek do jednej z zachowanych nor, aby sprawdzić, czy w środku nie znajdują się jakieś skamieniałości, i znalazł małą, ząbkowaną czaszkę. „Zobaczyłem ostre, spiczaste zęby i w pierwszej chwili pomyślałem, że to mały krokodyl” – mówi Lovelace. „Ale kiedy to wszystko złożyliśmy i przygotowaliśmy, zdaliśmy sobie sprawę, że to jakiś rodzaj płaza”.
Lovelace skontaktowała się z Jasonem Pardo, badaczem ze stopniem doktora w Field Museum, specjalizującym się w skamieniałych płazach, który stworzył tomografię komputerową o wysokiej rozdzielczości innej ze skamieniałych nor i ujawnił znajdujący się w niej maleńki szkielet. „W tym momencie pomyśleliśmy: «O mój Boże, mamy coś naprawdę fajnego»” – mówi Lovelace. „Wróciłem, aby zebrać historię geologiczną tego miejsca, a potem wszędzie znaleźliśmy te nory. Nie mogliśmy ich nie znaleźć, strona była absurdalnie załadowana.”
Podczas jednej z podróży powrotnych wysłał So, który był wówczas studentem, aby zebrał więcej nor. Ostatecznie zespół zebrał około 80 kopalnych nor, z których większość zawierała czaszki i kości starożytnych płazów. Kości te zawierały wskazówki dotyczące stylu życia zwierząt. Nie znaleziono żadnych kompletnych szkieletów, ale sądząc po częściowych szczątkach, prawdopodobnie miały one około stopy długości. Miały maleńkie, słabo rozwinięte ramiona, ale badacze uważają, że znali inny sposób kopania nor.
„Ich czaszki mają kształt czerpaka, więc uważamy, że wykorzystały tę głowę, aby przedostać się pod ziemię na dnie koryta rzeki i przejść przez okres niższego tempa metabolizmu, aby móc przetrwać porę suchą. Działa to podobnie do tego, co robią niektóre współczesne salamandry i ryby” – mówi So. Zasadniczo starożytne płazy wodne spędzały deszczową część roku, pływając w rzekach, ale kiedy te rzeki wyschły, wkopywały się głową w błotniste koryto. Pora suchą spędzali pod ziemią, w stanie nieco przypominającym hibernację, aż do momentu, gdy kilka miesięcy później powrócił monsun i woda deszczowa uzupełniła rzeki. Skamieniałości znalezione przez So i Lovelace’a po prostu miały pecha, ponieważ ścieżki rzek zmieniały się z roku na rok. Miejsca, w których te zwierzęta się zakopały, nie były już wilgotne, więc zwierzęta nigdy się nie wydostały i zamiast tego umarły w swoich norach.
Współpraca międzykulturowa i nazewnictwo odkrycia
Starożytne płazy żyły na terenach dzisiejszych ziem przodków ludu wschodniego Shoshone, z którym badacze utrzymują stałą współpracę. „Interesujemy się edukacją, więc spotkaliśmy się z plemiennym urzędnikiem ds. ochrony zabytków we wschodnim Shoshone, który nawiązał kontakt ze szkołami” – mówi Lovelace. „To była wspaniała, wielopokoleniowa współpraca. Zaprosiliśmy do udziału w terenie uczniów siódmej klasy ze szkoły Fort Washakie, ich nauczycieli i osoby starsze. Starsi opowiedzieli nam o swoim rozumieniu skały i swojej historii na lądzie, a uczniowie mogli znaleźć nory i kości”.
Uczniowie gimnazjum uczą się języka Shoshone i współpracowali ze Starszymi, aby stworzyć nazwę dla skamieniałego płaza w Shoshone: Ninumbeehan dookoodukah. W swoim artykule naukowcy wyjaśnili, „Ninumbee to nazwa zamieszkujących góry Małych Ludzi, którzy zajmują ważne miejsce w kulturze Shoshone (między innymi), –Han jest przyrostkiem dzierżawczym wskazującym na przynależność do Ninumbee, dookoo oznacza „ciało” i duka oznacza „zjadacz”. Całkowicie, Ninumbeehan dookoodukah oznacza „pożeracza mięsa Małych Ludzi”, oddając cześć Małym Ludziom i nawiązując do ostrych zębów skamieniałości. Naszym zamiarem jest złożenie hołdu ludowi Szoszonów ze Wschodu, ich językowi i ziemi, do której należą”.
„Współpraca między naszym okręgiem szkolnym (okręg szkolny hrabstwa Fremont nr 21) a doktorem Lovelace i jego zespołem ilustruje wzajemność w działaniu oraz długoterminowe skutki transformacyjne, które mogą wystąpić poprzez autentyczne budowanie relacji między badaczami i społecznościami” – mówi Amanda LeClair -Diaz, Koordynator Biura ds. Edukacji w Indiach i współautor artykułu. „Ten proces, w którym naukowcy, członkowie społeczności, pedagodzy, uczniowie gimnazjów i starsi ze wschodniego Shoshone spotykają się, aby dowiedzieć się o tych skamielinach i wybrać dla nich nazwę Shoshone, Ninumbeehan Dookoodukah, umacnia międzypokoleniową więź, jaką my, ludzie Shoshone, mamy z naszą ojczyzną i istotami, które istnieją w tym środowisku”.
Ninumbeehan oferuje naukowcom kuszącą wskazówkę na temat życia w Wyoming 230 milionów lat temu. „Małe płazy są naprawdę rzadkie w Triasi nie wiemy, dlaczego tak się dzieje” – mówi Pardo. „Znajdujemy kilka dużych, ale znalezienie tych małych jest naprawdę trudne”.
Nowo opisane płazy mogą również rzucić nieco światła na to, jak współczesne płazy mogą sobie poradzić w ekstremalnych warunkach pogodowych wywołanych kryzysem klimatycznym. „Współczesna różnorodność płazów jest poważnie zagrożona, a zmiany klimatyczne mają na to ogromny wpływ” – mówi Pardo. „Ale w ten sposób Ninumbeehan może spowolnić swój metabolizm, aby przeczekać suchą pogodę, wskazuje, że niektóre linie współczesnych płazów charakteryzujące się podobnymi zachowaniami sezonowymi mogą zapewnić większą przeżywalność, niż sugerują niektóre modele. To mały promyk nadziei.”
Odniesienie: „Fossil amfibia oferuje wgląd w wzajemne oddziaływanie monsunów i ewolucję płazów w paleorównikowych systemach późnego triasu” autorstwa Calvina So, Aarona M. Kufnera, Jasona D. Pardo, Caiana L. Edwardsa, Brandona R. Price’a, Josepha J. Bevitta, Amanda LeClair-Diaz, Lynette St. Clair, Josh Mann, Reba Teran i David M. Lovelace, 30 września 2024, Postępowanie B.
DOI: 10.1098/rspb.2024.1041
