Παράξενα προϊστορικά αρπακτικά ψάρια ανέπνεαν αέρα, είχαν κυνόδοντες και τέσσερα «άκρα»: ScienceAlert

By | February 7, 2024

Περισσότερα από 380 εκατομμύρια χρόνια πριν, ένα κομψό αρπακτικό ψάρι που αναπνέει τον αέρα περιπολούσε τα ποτάμια της κεντρικής Αυστραλίας. Σήμερα, τα ιζήματα αυτών των ποταμών είναι εξάρσεις κόκκινου ψαμμίτη στην απομακρυσμένη ενδοχώρα.

Το νέο μας άρθρο, που δημοσιεύτηκε στο Journal of Vertebrate Paleontology,
περιγράφει τα απολιθώματα αυτού του ψαριού, που ονομάζουμε Harajicadectes zhumini.

Γνωστό από τουλάχιστον 17 απολιθώματα, Harajicadectes είναι το πρώτο εύλογα πλήρες οστεώδες ψάρι που βρέθηκε στα πετρώματα του Devonian στην κεντρική Αυστραλία. Αποδείχθηκε επίσης ότι ήταν ένα πολύ ασυνήθιστο ζώο.

Γνωρίστε τον πικραμένο

Το όνομα σημαίνει «ο δαγκωμένος Harajic του Min Zhu», προς τιμήν της τοποθεσίας όπου βρέθηκαν τα απολιθώματα του, τις υποτιθέμενες αρπακτικές του συνήθειες και προς τιμήν του διακεκριμένου Κινέζου παλαιοντολόγου Min Zhu, ο οποίος συνέβαλε πολλές στην πρώιμη έρευνα για τα σπονδυλωτά.

Harajicadectes ήταν ένα ψάρι από την ομάδα Tetrapodomorpha. Αυτή η ομάδα είχε ισχυρά χτισμένα ζευγαρωμένα πτερύγια και συνήθως μόνο ένα μόνο ζευγάρι εξωτερικά ρουθούνια.

Τα τετραποδόμορφα ψάρια από την περίοδο του Devonian (πριν από 359-419 εκατομμύρια χρόνια) έχουν προκαλέσει μεγάλο ενδιαφέρον για την επιστήμη. Περιλαμβάνουν τους πρόδρομους των σύγχρονων τετράποδων – ζώα με ραχοκοκαλιά και άκρα, όπως αμφίβια, ερπετά, πουλιά και θηλαστικά.

Για παράδειγμα, πρόσφατες ανακαλύψεις απολιθωμάτων δείχνουν ότι τα δάχτυλα των χεριών και των ποδιών προέκυψαν σε αυτήν την ομάδα.

Οι τοποθεσίες απολιθωμάτων του Devonian στη βορειοδυτική και ανατολική Αυστραλία έχουν δημιουργήσει πολλές θεαματικές ανακαλύψεις πρώιμων τετραποδόμορφων.

Harajicadectes Πλέει στα αρχαία ποτάμια της κεντρικής Αυστραλίας για περίπου 385 εκατομμύρια χρόνια. (Brian Choo)

Αλλά μέχρι την ανακάλυψή μας, το εσωτερικό της ηπείρου, με κακή δειγματοληψία, πρόσφερε μόνο δελεαστικά θραύσματα απολιθωμάτων.

Ένας μακρύς δρόμος για την ανακάλυψη

Η περιγραφή του είδους μας είναι το αποκορύφωμα 50 χρόνων ακούραστης εξερεύνησης και έρευνας.

Ο παλαιοντολόγος Gavin Young του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας έκανε τις αρχικές ανακαλύψεις το 1973 ενώ εξερευνούσε τον μεσοπρόθεσμο ψαμμίτη Devonian Harajica στην περιοχή Luritja/Arrernte, πάνω από 150 χιλιόμετρα δυτικά του Alice Springs (Mparntwe).

Στοιβαγμένα σε κόκκινους ογκόλιθους στην κορυφή ενός απομακρυσμένου λόφου υπήρχαν εκατοντάδες απολιθωμένα ψάρια. Η συντριπτική τους πλειοψηφία ήταν μικρή Βοθριολέπης – ένα ευρέως διαδεδομένο είδος προϊστορικού ψαριού γνωστό ως πλακοδερμίδα, καλυμμένο με πανοπλία σε σχήμα κουτιού.

Ανάμεσά τους ήταν διάσπαρτα θραύσματα από άλλα ψάρια. Αυτά περιελάμβαναν ένα lungfish γνωστό ως Harajicadipterus youngiπήρε το όνομά του προς τιμήν του Gavin Young και της πολυετούς δουλειάς του στο υλικό Harajica.

Υπήρχαν επίσης αγκάθια από ακανθοδιανούς (μικρά ψάρια, που έμοιαζαν αόριστα με καρχαρίες), πλάκες από φυλλολέπια (εξαιρετικά επίπεδα πλακόδερμα) και, το πιο ενδιαφέροντα, θραύσματα γνάθου από ένα προηγουμένως άγνωστο τετραπόδομο.

Η στιγμή της ανακάλυψης όταν βρήκαμε ένα πλήρες απολίθωμα του Harajicadectes το 2016. Οι παλαιοντολόγοι του Πανεπιστημίου Flinders John Long (κέντρο), Brian Choo (δεξιά) και Alice Clement (αριστερά) με τον παλαιοντολόγο του ANU Gavin Young (πάνω αριστερά). (Παρέχεται ο συγγραφέας)

Πολλά άλλα μερικά δείγματα αυτού του τετραποδόμορφου Harajica συλλέχθηκαν το 1991, συμπεριλαμβανομένων μερικών από τον αείμνηστο παλαιοντολόγο Alex Ritchie.

Υπήρξαν αρχικές προσπάθειες να ανακαλυφθεί το είδος, αλλά αυτό αποδείχθηκε προβληματικό. Στη συνέχεια, η αποστολή μας στο Πανεπιστήμιο Flinders στην τοποθεσία το 2016 έδωσε το πρώτο σχεδόν πλήρες απολίθωμα αυτού του ζώου.

Αυτό το όμορφο δείγμα έδειξε ότι όλα τα απομονωμένα κομμάτια που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των ετών ανήκαν σε ένα νέο είδος ψαριού. Τώρα βρίσκεται στις συλλογές του Μουσείου και της Πινακοθήκης της Βόρειας Επικράτειας, χρησιμεύοντας ως δείγμα τύπου Harajicadectes.

Μια εικόνα ψαμμίτη του σχήματος ενός ψαριού μαζί με δύο γραφικά που το δείχνουν με περισσότερες λεπτομέρειες
Το δείγμα τύπου του Harajicadectes ανακαλύφθηκε το 2016. (Παρέχεται ο συγγραφέας)

Ένα παράξενο κορυφαίο αρπακτικό

Μήκος έως 40 εκατοστά, Harajicadectes είναι το μεγαλύτερο ψάρι που βρέθηκε στους βράχους Harajica. Πιθανώς ο κύριος θηρευτής αυτών των αρχαίων ποταμών, το μεγάλο στόμιό του ήταν γεμάτο με αιχμηρά, συμπαγή δόντια, μαζί με μεγαλύτερους, σε μεγάλη απόσταση τριγωνικούς χαυλιόδοντες.

Φαίνεται να έχει συνδυάσει ανατομικά χαρακτηριστικά από διαφορετικές γενεαλογίες τετραποδόμορφων μέσω συγκλίνουσας εξέλιξης (όταν διαφορετικά πλάσματα αναπτύσσουν παρόμοια χαρακτηριστικά ανεξάρτητα). Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα σχέδια στα οστά του κρανίου και τα λέπια. Είναι δύσκολο να προσδιορίσετε ακριβώς πού βρίσκεστε ανάμεσα στους στενότερους συγγενείς σας.

Ένα μεγάλο ψάρι φαίνεται στον πυθμένα της θάλασσας με δύο μικρότερα θωρακισμένα ψάρια από κάτω
Καλλιτεχνική ανακατασκευή του Harajicadectes απειλώντας ένα ζευγάρι τεθωρακισμένων Βοθριολέπης. (Brian Choo)

Τα πιο εντυπωσιακά και ίσως πιο σημαντικά χαρακτηριστικά είναι τα δύο τεράστια ανοίγματα στην κορυφή του κρανίου που ονομάζονται spiracles. Τυπικά, εμφανίζονται μόνο ως μικροσκοπικές σχισμές στα περισσότερα πρώιμα οστεώδη ψάρια.

Παρόμοια γιγάντια σπειροειδή εμφανίζονται επίσης σε Γογονάσου, ένα θαλάσσιο τετράποδομορφο από τον περίφημο σχηματισμό Ύστερης Δεβονικής Γωγώ της Δυτικής Αυστραλίας. (Δεν φαίνεται να είναι άμεσος συγγενής του Harajicadectes.)

Φαίνονται και στα άσχετα Ο Πικερίνγκιοςένα από τα πρώτα ψάρια με πτερύγια που ήταν επίσης στη Γωγώ.

Οι πρώτες αναπνοές αέρα;

Άλλα ζώα του Devonian που έπαιρναν τέτοια σπειροειδή ήταν οι διάσημοι ελπιστοστεγάλοι – τετραπόδομα του γλυκού νερού από το βόρειο ημισφαίριο, όπως π.χ. Elpistostege είναι Tiktaalik.

Αυτά τα ζώα ήταν εξαιρετικά κοντά στην καταγωγή τους με τα σπονδυλωτά. Έτσι, οι διευρυμένες σπείρες φαίνεται να έχουν προκύψει ανεξάρτητα σε τουλάχιστον τέσσερις διακριτές σειρές ψαριών Devonian.

Το κρανίο του Harajicadectes φαίνεται από ψηλά, δείχνοντας τα τεράστια σπιράλ. (Παρέχεται ο συγγραφέας)

Τα μόνα ζωντανά ψάρια με παρόμοια δομή είναι τα bichirs, τα αφρικανικά ψάρια με πτερύγια που ζουν σε ρηχές πλημμυρικές πεδιάδες και εκβολές ποταμών. Πρόσφατα επιβεβαιώθηκε ότι εξάγουν αέρα από την επιφάνεια μέσω των σπειρών τους για να βοηθήσουν την επιβίωση σε νερά φτωχά σε οξυγόνο.

Το γεγονός ότι αυτές οι δομές εμφανίστηκαν περίπου ταυτόχρονα σε τέσσερις γενεαλογίες του Devonian παρέχει ένα απολιθωμένο «σήμα» για τους επιστήμονες που προσπαθούν να ανακατασκευάσουν τις ατμοσφαιρικές συνθήκες στο μακρινό παρελθόν.

Αυτό θα μπορούσε να μας βοηθήσει να ανακαλύψουμε την εξέλιξη της αναπνοής του αέρα σε ζώα με ραχοκοκαλιά.Η συζήτηση

Brian Choo, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στην παλαιοντολογία σπονδυλωτών, Πανεπιστήμιο Flinders. Alice Clement, Επιστημονική Συνεργάτης στη Σχολή Επιστημών και Μηχανικών του Πανεπιστημίου Flinders και John Long, Στρατηγικός Καθηγητής Παλαιοντολογίας, Πανεπιστήμιο Flinders

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *