Vreemde fossielen ontdekt in het midden van de twintigste eeuw. in de Amerikaanse staat Illinois, werd het begin van een van de interessantste mysteries van de paleontologie. Ter ere van Frey, die het eerste monster vond. Paleontologische mysteries Mysteries van paleontologie

Nieuwe paleontologische vondsten veranderen de perceptie van pterosauriërs - en de meest bizarre dieren die ooit boven de aarde hebben gevlogen.

Pterosaurus en pterodactylus zijn twee namen voor vreemde vliegende wezens; de eerste van hen betekent in het Grieks "vleugelhagedis", de tweede - "vliegende vinger".
Voor het eerst werden de overblijfselen van een dergelijk dier gevonden in de achttiende eeuw. Sindsdien hebben wetenschappers meer dan 200 soorten gevleugelde hagedissen beschreven, maar de kleinburgerlijke ideeën over deze draken, die meer dan 160 miljoen jaar in de lucht van het Mesozoïcum regeerden, blijven hetzelfde.
We stellen ons ze steevast voor als onhandige maar zeer gevaarlijke vliegende reptielen met lange snavels en leerachtige vleugels, die als pinguïns op hun achterpoten ijsberen.

Neem bijvoorbeeld de film A Million Years B.C. uit 1966, waarin een krijsende paarse pterosauriër het personage Raquel Welch naar haar nest draagt ​​om haar welpen te voeden (spoiler alert: de in bikini geklede schoonheid wist te ontsnappen). Is er iets veranderd in 50 jaar? Helemaal niet: in Jurassic World, gefilmd in 2015, dragen pterosauriërs nog steeds mensen meer dan hun eigen gewicht de lucht in. (Voor het geval dat, laten we verduidelijken: de laatste pterosauriërs stierven 66 miljoen jaar geleden uit, dat wil zeggen, een hele eeuwigheid voordat mensen op aarde verschenen.)

Een groot aantal recente paleontologische vondsten stelt ons in staat te weten dat pterosauriërs er in een grote verscheidenheid van uiterlijk en grootte waren, en dat hun gedrag ook sterk varieerde. Honderden soorten pterosauriërs leefden tegelijkertijd en bezetten verschillende ecologische niches, zoals de vogels van vandaag. Onder hen waren gigantische monsters, zoals quetzalcoatl ( Quetzalcoatlus noordropi), een van de grootste vliegende wezens die we vandaag kennen: op handen en voeten staand, kon hij ruzie maken met de groei van een giraf en bereikte hij een spanwijdte van 10,5 meter. Maar er waren ook pterosauriërs zo groot als mussen, neergestreken op takken in oude bossen, hoogstwaarschijnlijk insecten vangend.

Een van de meest merkwaardige vondsten zijn de versteende eieren van een pterosauriër. Door de best bewaarde embryo's te scannen, zagen de wetenschappers de embryo's onder de schaal en konden ze leren hoe ze zich ontwikkelden. Er werd zelfs een ei gevonden in de eileider van een vrouwelijke Darwinopterus die in China leefde, en ernaast nog een, die blijkbaar naar buiten werd geperst onder het gewicht van vulkanische as die het dier bedekte. Mevrouw T (zoals deze vrouw heette) was de eerste pterosauriër waarvan het geslacht nauwkeurig werd bepaald. Ze had geen kuif op haar schedel. Misschien sierden dergelijke uitgroeiingen alleen de hoofden van mannetjes, zoals ze de mannetjes van sommige moderne vogelsoorten sieren - de natuur gaf ze een grote, felgekleurde kuif om individuen van het andere geslacht aan te trekken.

Na al deze vondsten lijken pterosauriërs dichter bij ons te zijn gekomen, maar wetenschappers zijn nog steeds niet genoeg. En dus deelt paleontoloog Dave Martill van de Universiteit van Portsmouth op weg naar Big Bend National Park in het zuidwesten van Texas zijn werkplannen met mij: eerst een ratelslang ontmoeten en bewonderen; ten tweede om een ​​hele schedel van quetzalcoatl te vinden. De kansen om aan het eerste onderdeel van het programma te voldoen zijn onmetelijk groter.

Het belangrijkste voor een pterosauriërspecialist is om een ​​optimist te zijn. Om je voor te stellen dat je op die en die dag daarheen gaat en in ieder geval iets vindt dat ermee te maken heeft, is als het kopen van een lot en meteen beginnen met plannen waar je de winst aan uitgeeft. Pterosauriërfossielen zijn uiterst zeldzaam omdat hun botten hol en dun waren. Wat de quetzalcoatl betreft, we weten ervan dankzij slechts een paar fragmenten die in de jaren zeventig in Big Bend Park zijn gevonden.

De holle, ultralichte botten van pterosauriërs waren goed om te vliegen, maar zijn zelden zo intact als deze anhanguera-resten. In de meeste gevallen worden ze geperst, "alsof er een ijsbaan overheen is gereden".

Martill en zijn collega Nizar Ibrahim brachten drie dagen door op zoek naar versteende botten in de beddingen van opgedroogde rivieren op het land van het park. Ze gingen op en neer over de Pterodactyl Ridge (wat een veelbelovende naam!), en keken af ​​en toe naar de kaarten die waren samengesteld door de ontdekker van deze hagedis. Ze doken in alle nuances van geologische lagen ("Kijk naar deze manifestaties van Milankovitch-cycli!" riep Martill uit, waarmee hij bedoelde dat periodieke veranderingen in de vorm van de baan van de aarde en zijn axiale helling, zoals vastgesteld door de Servische astronoom Milutin Milankovitch aan het begin van de 20e eeuw, de klimaatplaneten beïnvloeden, en dit wordt weerspiegeld in de cyclische structuur van sedimentaire afzettingen). Klimmend op een zandstenen bergkam, waarvan het onmogelijk leek om eraf te komen, liet Martill alleen vallen: "Waar de onze niet verdween!", sprong naar beneden en bleef veilig en gezond.

De onderzoekers kwamen echter geen ratelslang tegen en vonden zelfs geen fragment van een pterosauriërbot. Als troost kwamen ze het dijbeen van een gigantische dinosaurus tegen, blijkbaar een sauropod. Maar dinosaurussen interesseren hen niet.

Bij het verlaten van het nationale park ontwikkelen paleontologen een plan voor nieuwe zoektochten naar quetzalcoatl - ze willen echt meer leren over deze verbazingwekkende hagedis, waarin alles ongebruikelijk is: grootte, uiterlijk en gedrag - dit kan worden beoordeeld aan de hand van de weinige fossielen die nog over zijn van het.

INSTITUUT VAN GEWEERDE PALEONTOLOGIE EN PALEOANTHROPOLOGIE, PEKING In sommige delen van het Zheholopter-fossiel uit China zijn weinig sporen van haren of dons bewaard gebleven. (Voor het eerst werden dergelijke integumentaire structuren ontdekt door Sovjet-paleontologen in een Jura-pterosauriër.)

Ideeën over pterosauriërs zijn veel veranderd - zelfs wat betreft hun uiterlijk en gedrag. Dit komt mede doordat wetenschappers tot voor kort hun conclusies moesten baseren op een extreem klein aantal monsters.

Pterosauriërs verschilden, eerlijk gezegd, in een heel vreemde anatomie. Het lijkt misschien alsof ze slecht waren aangepast aan het leven op de grond en in de lucht. Er werd zelfs eens gedacht dat de vleugelhagedissen op hun buik kropen, of ze stelden zich voor dat ze op hun achterpoten liepen met lange voorpoten naar voren gestrekt, als een zombie, en achter zich aan slepend, als een mantel, met opgevouwen vleugels. Later stelden fossielensporen vast dat pterosauriërs op vier ledematen bewogen, maar er was nog steeds geen duidelijkheid over hoe en waar ze hun vleugels precies neerlegden. En hun vliegvaardigheden werden zo betwijfeld dat ze niet in staat werden geacht van de grond te komen, behalve door zichzelf van een klif te werpen.

"Het is heel gewoon dat mensen een hoofd en nek hebben die drie of vier keer zo lang is als hun lichaam", zegt biofysicus Michael Habib van het Los Angeles County Museum of Natural History. Zelfs wetenschappelijk geschoolde kunstenaars maken vaak fouten bij het afbeelden ervan. "Ze nemen een vogel als model, voegen er gewoon vliezige vleugels en een kuif aan toe", zegt Michael. "De verhoudingen van het lichaam in pterosauriërs waren echter helemaal niet van vogels."

Habib wilde de conventionele kennis over de biomechanica van pterosauriër opnieuw definiëren door, ten eerste, een wiskundige benadering te gebruiken en, ten tweede, praktische kennis van de anatomie van gewervelde dieren, die hij opdeed in een andere baan, namelijk in het laboratorium van de University of Southern California School of Medicine. Zoals de meeste wetenschappers gelooft Michael dat de eerste pterosauriërs, die ongeveer 230 miljoen jaar geleden verschenen, zijn geëvolueerd uit lichte, slanke reptielen die goed aangepast zijn om te rennen en springen. Het vermogen om te springen - om een ​​vliegend insect te grijpen of de tanden van een roofdier te ontwijken - is geëvolueerd naar het vermogen, in de woorden van Habib, om 'in de lucht te springen en te zweven'.

Aanvankelijk zweefden pterosauriërs waarschijnlijk alleen, en daarna, tientallen miljoenen jaren vóór vogels (en nog meer vóór vleermuizen), werden ze de eerste gewervelde dieren die de slagvlucht beheersten.

Met behulp van de vergelijkingen die worden gebruikt in de luchtvaarttechniek, weerlegden Habib en zijn collega's de klifspringhypothese. Bovendien bewezen ze dat als pterosauriërs vanuit een verticale positie opstijgen, staande op hun achterpoten, de dijbenen van grote soorten zouden breken door overbelasting. Opstijgen vanaf vier ledematen is praktischer.

"Je moet springen, leunend op je voorpoten, als een hoogspringer op zijn paal", legt Khabib uit. Om vanaf het water op te stijgen, gebruikten pterosauriërs vleugels op de manier van roeiriemen: ze duwden zich van het oppervlak af. En nogmaals, net als roeiers hadden ze grote, ontwikkelde schouders, die vaak gepaard gingen met verrassend kleine voeten om de weerstand tijdens de vlucht te minimaliseren.

De vleugel van een pterosauriër was een membraan dat van schouder tot enkel gespannen was; maar strekte haar extreem lange vliegende (vierde) vinger uit en vormde de voorrand van de vleugel. Monsters uit Brazilië en Duitsland laten zien dat het membraan vol zat met fijne spieren en bloedvaten. Extra stijfheid van de scheidingswand werd gegeven door de eiwitstrengen die het "doorboorden". Tegenwoordig geloven wetenschappers dat pterosauriërs het profiel van de vleugels enigszins kunnen veranderen, afhankelijk van de vluchtomstandigheden, samentrekkende spieren of het naar binnen of buiten draaien van de enkels.

Het veranderen van de hoek van de verbeende pees bij de pols, de pteroïde, kan hetzelfde doel hebben gediend als het omkeren van de lamellen op grote moderne vliegtuigen - het verhogen van de lift bij lage snelheden.

Bovendien waren bij pterosauriërs meer spieren en een groter aandeel lichaamsmassa betrokken bij de vlucht dan bij vogels. En in hun hersenen, zoals bij vogels (en nog beter), werden de frontale en visuele kwabben, het cerebellum en het labyrint ontwikkeld: zo'n brein kon snel reageren op veranderingen in de situatie tijdens de vlucht en signalen doorgeven aan tal van spieren die de spanning van het membraan.

Dankzij het werk van Habib en zijn collega's zijn pterosauriërs niet langer een gevleugeld misverstand, maar bekwame vliegeniers. Veel soorten lijken te zijn aangepast voor langzame maar zeer lange vluchten over lange afstanden; ze konden over de oceaan zweven met behulp van zwakke, warme opwaartse stromingen (thermiek). Er waren ook soorten die Khabib superfliers noemt: bijvoorbeeld bij een nyctosaurus (Nyctosaurus), vergelijkbaar met een albatros, waarvan de spanwijdte bijna drie meter was, waren de glijdende eigenschappen, vooral de afstand die hij afvloog voor elke meter afdaling, behoorlijk vergelijkbaar met de kenmerken moderne sport zweefvliegtuig.

"Oké, alles is duidelijk met de vleugels", begon een paleontoloog na de lezing van Khabib. "Maar hoe zit het met de hoofden?" In Quetzalcoatl kan de schedel bijvoorbeeld drie meter lang zijn, terwijl het lichaam minder dan een meter is. En in een nyctosaurus stak een lange "mast" uit een enorme schedel, waaraan waarschijnlijk een kuif was bevestigd.

Michael beantwoordde de vraag en sprak over de hersenen van pterosauriërs, waarvan de massa, net als die van vogels, de enorme kop maar een klein beetje drukte, sprak over de botten, die hol waren, zoals die van vogels, en zelfs lichter. De dikte van de botwanden was soms niet groter dan een millimeter, ondanks het feit dat het botweefsel werd gevormd door talrijke gekruiste lagen, die de botten stevigheid gaven (zoals in multiplex met meerdere lagen). En van binnenuit werden de holtes gekruist door scheidingswanden voor meer stijfheid. Dit alles stelde pterosauriërs in staat grote lichaamsafmetingen te bereiken zonder een significante toename van de massa.

De kuifschedels en de gapende monden waren zo groot dat Habib, die ernaar keek, de 'Dire Grey Wolf Hypothesis' ontwikkelde: 'Als je een grote mond hebt, kun je meer doorslikken. En de uitstekende kam zou vrouwtjes kunnen aantrekken.” Terugkomend op de vraag van die paleontoloog, waren pterosauriërs, volgens Michael, "enorme vliegende moordenaarskoppen".

Junchang Lu, een van China's toonaangevende paleontologen, begroet gasten in een drukke straat in het centrum van Jinzhou, een belangrijke handelsstad in het noordoosten van het land, en leidt hen door een slecht verlichte gang van wat lijkt op een gewoon kantoorgebouw. Dit is eigenlijk het Jinzhou Paleontologisch Museum. De directeur opent de deur van een kleine voorraadkast zonder ramen, en de bezoekers zien wat de belangrijkste attractie voor bezoekers in een ander museum zou zijn: alle planken en bijna de hele verdieping zijn ingenomen door exemplaren die verbazingwekkend compleet zijn, tot in de kleinste details , de overblijfselen van gevederde dinosaurussen, oude vogels en natuurlijk pterosauriërs.

Op een grote, bijna schouderlange stenen plaat, leunend tegen de muur tegenover de deur, staat een grote, verschrikkelijke pterosauriër met een spanwijdte van vier meter en kleine kippenachterpoten - Zhenyuanopterus. Zijn langwerpige kop is zijwaarts gedraaid en lijkt alleen uit kaken te bestaan, en de tanden worden langer en meer overlappend naarmate ze het begin van de mond naderen. "Dit is bedoeld om het gemakkelijker te maken om te vissen terwijl je op het wateroppervlak drijft", legt Lu uit. Zhenyuanopter is slechts een van de drie dozijn soorten pterosauriërs die hij sinds 2001 heeft beschreven (vele staan ​​nog in de schappen om te worden bestudeerd).

NATIONAAL MUSEUM VAN NATUUR EN WETENSCHAP, TOKIO De schedel van de visetende anhanguera is in zijn natuurlijke positie bewaard gebleven - tot grote vreugde van paleontologen.

Het Jinzhou Museum is een van de tien van dergelijke paleontologische musea verspreid over de provincie Liaoning, een ware schatkamer van pterosauriërfossielen en een van de gebieden waar de vondsten zijn gedaan die China de laatste tijd in de voorhoede van de paleontologie hebben geplaatst.

Bovendien is Liaoning de belangrijkste arena van rivaliteit, en buitenstaanders vergelijken wat hier gebeurt, niet helemaal, maar terecht, met de 'botoorlogen' die in de 19e eeuw tegen elkaar werden gevoerd door de pioniers van de Amerikaanse paleontologie, Othniel Charles Marsh en Edward Drinker Cope.

De kanten van deze rivaliteit zijn Lu, die de Chinese Academie voor Geologische Wetenschappen vertegenwoordigt, en Shaolin Wang, wiens kantoor vol staat met fossielen aan het Instituut voor paleontologie en paleoantropologie van gewervelde dieren in Peking. Deze experts, zoals Marsh en Cope, werkten al vroeg in hun carrière samen voordat ze hun eigen weg gingen, en sindsdien hebben ze elkaar vijandig behandeld, wat echter niet wordt geadverteerd. “Twee tijgers kunnen niet op dezelfde berg leven”, grinnikt hun collega Shunxing Jiang.

In de anderhalf jaar die sindsdien zijn verstreken, hebben Lu en Wang elkaar meer dan eens overtroffen in het aantal ontdekkingen, en samen beschreven ze meer dan 50 nieuwe soorten pterosauriërs - bijna een kwart van alles wat tegenwoordig bekend is. Sommige van deze nieuwe soorten zullen uiteindelijk echter worden herkend als synoniemen van de eerste, zoals vaak het geval is in de paleontologie. De rivaliserende partijen zullen in de toekomst echter nog meer ontdekkingen moeten doen. "Ze zouden tien jaar de hele dag moeten werken om alles te beschrijven wat ze al hebben opgegraven", merkt een van de gasten jaloers op. Als hij dit hoort, trekt Lü verrast zijn wenkbrauwen op: 'Ik denk dat tien jaar niet genoeg zal zijn.'

Het succes van Chinese wetenschappers wordt niet alleen verklaard door concurrentie, maar ook door het feit dat ze op het juiste moment op de juiste plaats waren. China is, samen met Duitsland, Brazilië, de Verenigde Staten en Engeland, een van de weinige landen ter wereld waar 90 procent van alle pterosauriërfossielen is gevonden. Dit gebeurde niet omdat pterosauriërs alleen leefden in de gebieden waar deze landen zich nu bevinden - fragmenten van hun skeletten zijn bijna overal te vinden. Alleen zijn hun overblijfselen hier beter bewaard gebleven.

Deze exclusiviteit blijkt duidelijk uit het voorbeeld van de provincie Liaoning. Aan het begin van het Krijt, zegt Lu, ontwikkelde zich een zeer diverse gemeenschap van organismen in de plaatselijke bossen en ondiepe zoetwatermeren: dinosaurussen, de eerste vogels, veel pterosauriërs en insecten. Doordat er in de buurt van tijd tot tijd vulkanen uitbraken, stierven veel dieren onder de as en vielen op de modderige bodem van de meren. De slachtoffers van dergelijke rampen werden zeer snel begraven, soms zelfs zonder toegang tot zuurstof tot de overblijfselen, hun weefsels mineraliseerden sneller dan ze tijd hadden om te ontbinden, en overleefden daarom. Paleontologen noemen dergelijke locaties Lagerstätte (Lagerstätte is Duits voor "aanbetaling"). En toch moeten zulke vondsten nog maandenlang worden ontleed - ontdaan van gesteente zodat al hun kenmerken te zien zijn, uiteraard ook met behulp van allerlei krachtige microscopen.

Alleen op plaatsen zoals het Beipiao Pterosaur Museum of de recente tentoonstelling van vleugelhagedissen in het Beijing Museum of Natural History, begin je fossielen anders te zien - als onderdeel van een grote diversiteit.

Neem bijvoorbeeld de Jeholopterus, een pterosauriër met een brede, kikkerachtige mond waarvan wetenschappers denken dat hij op libellen en andere insecten jaagde. Hier is de Ikrandraco, genoemd naar de gevleugelde wezens in Avatar, die waarschijnlijk laag boven het wateroppervlak vlogen en visten met een kielachtige kiel op zijn onderkaak. Hier is een dzhungaripter (Dsungaripterus) gevonden in het noorden van China met een dunne naar boven gebogen snavel, waarmee hij weekdieren en andere ongewervelde dieren vasthaakte om vervolgens hun schelpen en schelpen te verpletteren met tuberculeuze tanden.

En dit alles verdween aan het einde van het Krijt, 66 miljoen jaar geleden. Wat bleek er mis te zijn met de pterosauriërs, die uiteindelijk volledig uitstierven? Misschien zijn de dieren waarop ze jaagden verdwenen? Of bereikten ze in de loop van de evolutie zulke gigantische proporties dat ze een wereldwijde catastrofe, zoals de val van een asteroïde, niet konden overleven, terwijl kleine vogels overleefden?

Als je echter naar hun perfect bewaard gebleven overblijfselen in het museum kijkt, denk je er niet aan - er gebeurt iets verbazingwekkends: het lijkt erop dat deze wezens klaar zijn om zichzelf te bevrijden van stenen gevangenschap en op zoek gaan naar hun ontbrekende fragmenten om weer boven de aarde zweven.

Klik op het vergrootglas in de rechterhoek van de afbeelding om deze in zijn geheel te bekijken.

VKontakte Facebook Odnoklassniki

Sinds hun ontdekking in Patagonië in 1891 is Necrolestes een mysterie geweest.

Een internationaal team van onderzoekers, waaronder wetenschapper John Wible van het Carnegie Museum of Natural History, heeft een ongelooflijke ontdekking gedaan over Necrolestes patagonensis, wiens naam zich vertaalt naar "tomb raider" vanwege zijn ondergrondse levensstijl. Dit meest besproken fossiele zoogdier uit Zuid-Amerika is al meer dan 100 jaar een paleontologisch mysterie.

Doorzettingsvermogen in onderzoek, recente fossiele ontdekkingen en vergelijkende anatomie hebben onderzoekers geholpen om de 16 miljoen jaar oude vreemde Necrolestes, met zijn hooggebogen snuit en grote gravende ledematen, correct in de evolutionaire boom van zoogdieren te plaatsen. Deze ontdekking verschoof de bodem van de evolutionaire oorsprong van fossielen naar 45 miljoen jaar geleden, wat aantoont dat de zoogdierfamilie de uitstervingsgebeurtenis heeft overleefd die een einde maakte aan het tijdperk van de dinosauriërs. Dit feit is een voorbeeld van het Lazarus-effect, wanneer blijkt dat een groep organismen veel langer leefde dan verwacht. De toewijzing van Necrolestes aan hun verwanten in het fossielenarchief geeft antwoord op een al lang bestaande vraag, maar roept nieuwe vragen op, wat ons eraan herinnert dat er nog veel is dat we niet weten over de wereldwijde gevolgen van de massale uitsterving 65 miljoen jaar geleden, een ontdekking die daagt de veronderstelling uit dat goed bestudeerde en gedocumenteerde verschijnselen die zich in het westen van Noord-Amerika hebben voorgedaan, zich over de hele wereld hebben voorgedaan. Een wetenschappelijk artikel over het ontrafelen van het Necrolestes-mysterie zal verschijnen in de Proceedings van de National Academy of Sciences.

paleontologische mysteries

Sinds hun ontdekking in Patagonië in 1891 is Necrolestes een mysterie geweest. "Necrolestes is een van die dieren waarvan de foto's, als ze in studieboeken zouden verschijnen, vergezeld zouden gaan van het bijschrift: 'We weten niet wat het is'", zegt co-auteur John Wible van het Carnegie Museum of Natural History, een mammoloog en lid van het wetenschappelijke team dat ook onderzoekers uit Australië en Argentinië omvat. Weeble staat bekend om zijn werk over de oorsprong en evolutionaire relaties tussen drie groepen moderne zoogdieren: placenta's (levendbarende zoogdieren zoals mensen), buideldieren (buideldieren zoals opossums) en eierleggende zoogdieren (zoals vogelbekdieren).

Het Mioceen zoogdier Necrolestes patagonensis verscheen 16 miljoen jaar geleden op deze wereld in Patagonië, het huidige Argentinië. Necrolestes worden nu geclassificeerd als een van de soorten waarvan wordt aangenomen dat ze zijn uitgestorven kort na het uitsterven van de grote dinosaurussen aan het einde van het Krijt. Foto van phys.org

Ondanks uitstekende bewaring, verhuizen de mysterieuze fossielen van de ene instelling naar de andere en van ontdekkingsreiziger naar ontdekkingsreiziger, en de classificatie van Necrolestes verandert bij elke nieuwe beweging. Nog maar een paar jaar geleden kon Necrolestes nog steeds niet definitief worden ingedeeld bij de groep zoogdieren. Een CAT-scan van het oorgebied in 2008 leidde tot een hypothese van een andere onderzoeksgroep die Necrolestes classificeerde als een buideldier. Deze ontdekking intrigeerde Weebl, co-auteur van het werk, en Guillermo Rugier van de Universiteit van Louisville, Kentucky. Als specialist in Zuid-Amerikaanse zoogdieren was Rougière er niet van overtuigd dat "buideldier" identificatie juist was en zette hij zijn eigen pogingen om de dieren te classificeren voort. "Dit project maakte me een beetje bang, omdat we een interpretatie moesten betwisten die al 100 jaar bestond", geeft Rougière toe.

Tijdens het voorbereiden van de fossielen voor verder onderzoek, ontdekte Rougière schedelkenmerken en anatomische kenmerken die nog niet eerder waren gezien. Op basis van deze nieuw ontdekte feiten kwam het onderzoeksteam tot de conclusie dat Necrolestes niet behoorde tot de buideldieren of de placenta's, waaraan het altijd is toegeschreven. Hoogstwaarschijnlijk behoorden de Necrolestes zelfs tot een volledig onverwachte tak van de evolutionaire boom, waarvan werd aangenomen dat deze 45 miljoen jaar vóór het verschijnen van de Necrolestes uitgestorven was.

Mysterieuze anatomie

Een van de raadsels van de Necrolestes was de onmogelijkheid om hun anatomische kenmerken aan een bepaalde classificatie toe te kennen. Gezien de lichaamskenmerken in de vorm van een sterk verhoogde snuit, een stevige lichaamsstructuur en korte, brede voeten, hebben onderzoekers altijd geloofd dat ze moeten worden geclassificeerd als gravende zoogdieren. Gravende zoogdieren hebben een brede humerus (bovenarmbeen) die is aangepast voor graven en tunnels. Het opperarmbeen van Necrolestes is breder dan dat van enig ander gravend zoogdier en geeft aan dat Necrolestes vooral gespecialiseerd is in gravende, misschien zelfs meer dan enig ander bekend gravend zoogdier, maar deze eigenschap maakt de taak van classificatie niet gemakkelijker. De eenvoudige driehoekige tanden van Necrolestes dienden goed voor het voeden van ondergrondse ongewervelde dieren. Tot voor kort waren de kenmerken van de tanden echter van weinig nut bij het classificeren van Necrolestes, omdat hun tanden zo eenvoudig zijn dat het onmogelijk is om hun ondubbelzinnige gelijkenis met andere zoogdieren aan te geven.

Het geheim wordt onthuld

In 2012 werd het uitgestorven zoogdier Necrolestes, herontdekt voor de wereld, de sleutel die het geheim van de 'gravers van de aarde' ontsloot. Necrolestes, ontdekt in Zuid-Amerika door co-auteur Rougière, behoort tot de Meridiolestida, een weinig bekende groep uitgestorven zoogdieren die leefde in het late Krijt en het vroege Paleoceen (100 miljoen jaar geleden) in Zuid-Amerika.

Evolutionaire gevolgen

De massale uitsterving die een einde maakte aan het tijdperk van de dinosauriërs, heeft duizenden diersoorten uitgeroeid. Onder degenen die verdwenen waren de Meridiolestida, een groep zoogdieren waartoe de Necrolestes behoren, die hun evolutionaire lijn onderbreken, zoals wetenschappers vroeger dachten. Voorafgaand aan de definitieve identificatie van Necrolestes was bekend dat slechts één lid van Meridiolestida het uitsterven had overleefd, en deze soort stierf ook kort daarna uit, aan het begin van het Tertiair (65,8 miljoen jaar geleden). Daarom is Necrolestes de enige overgebleven vertegenwoordiger van zogenaamd uitgestorven groepen. "Dit is het duidelijkste voorbeeld van het Lazarus-effect", merkt Weebl op. "Is het mogelijk dat een soort al zo lang op aarde bestaat zonder dat iemand het weet?"

Rougière zegt: "In sommige opzichten lijken Necrolestes op moderne vogelbekdieren, hoewel ze niets anders gemeen hebben dan gemeenschappelijke kenmerken. Er zijn weinig vogelbekdieren, ze worden alleen in Australië gevonden en bezetten een bepaalde niche onder moderne zoogdieren, dus Necrolestes waren een geïsoleerde lijn die alleen in Zuid-Amerika leefde, en er waren weinig vertegenwoordigers van hun geslacht in vergelijking met een groot aantal buideldieren.

Onlangs hebben paleontologen met behulp van de nieuwste technologie een slang ontdekt in sedimenten die 95 miljoen jaar oud zijn. Ja, niet zomaar een slang, maar met... achterpoten. Deze ontdekking maakte het mogelijk om de voorouder van slangen vast te stellen en om erachter te komen hoe deze reptielen hun poten verloren tijdens de evolutie, wat tot nu toe een van de mysteries van de paleontologie was.

Deze fossielen, die 95 miljoen jaar oud zijn, werden in 2000 gevonden in het Libanese dorp Al Nammura. De overblijfselen waren van de slang Eupodophis descouensi. Dit reptiel bereikte een lengte van 50 centimeter. De teruggevonden overblijfselen werden overgebracht naar het Museum of Natural History (Parijs) voor verder onderzoek.

En onlangs heeft een groep wetenschappers onder leiding van Dr. Alexandra Usse, met behulp van röntgenstralen, het monster laag voor laag gescand en op basis van de resultaten een computermodel gebouwd van het object dat wordt bestudeerd in een 3D-formaat . Het bleek dat deze slang achterpoten had, hoewel zeer verminderd.

De afbeelding laat vrij duidelijk zien dat de interne structuur van de botten van de poten van oude slangen grotendeels lijkt op de structuur van de poten van moderne terrestrische hagedissen. True, dijen en schenen Eupodophis descouensi erg verkort, er zijn ook enkelbotten, maar de voet en vingers ontbreken al. Bovendien had de tentoonstelling slechts één been vrij en de tweede was verborgen in steen, maar het röntgenonderzoek kon de wetenschappers en haar laten zien. Omdat beide benen op dezelfde manier zijn gerangschikt, kunnen we veilig aannemen dat de afwezigheid van sommige delen van de ledemaat niet het gevolg is van verwonding of misvorming, maar een indicator van het begin van de vermindering van de poten bij slangenvoorouders.

"Ontdekking van de interne structuur van de achterpoten Eupodophis stelt je in staat om het proces van ledemaatregressie in de evolutie van slangen te onderzoeken. Momenteel zijn er slechts drie fossiele slangen met bewaarde achterpoten en verloren voorpoten. Ze behoren tot drie verschillende groepen - dit zijn Haasiophis,Pachyophis en Eupodophis. Andere bekende fossiele groepen slangen hebben geen ledematen. Niettemin, op basis van hun anatomische structuur, wordt aangenomen dat ze nog steeds ledematen hadden, maar toen verdwenen.

Nu kunnen we zelfs zeggen hoe, hoogstwaarschijnlijk, een dergelijke vermindering plaatsvond. Deze studies tonen aan dat het verlies van ledematen door de voorouders van slangen niet het gevolg is van anatomische veranderingen in de structuur van de botten, maar hoogstwaarschijnlijk gepaard ging met een vermindering van de groeiperiode. Vanwege enkele genetische veranderingen hadden de poten geen tijd om zich volledig te vormen in de embryonale periode, dus werden de slangen geboren met een beetje "onvoltooide" benen ", zegt de teamleider, paleontoloog Alexandra Usse.

Trouwens, deze versie wordt ook bevestigd door de onderzoeken van binnenlandse embryologen. Nog niet zo lang geleden, bij het bestuderen van de zogenaamde Hox-genen (dit zijn de genen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van het lichaam van het embryo in de vroege stadia van ontwikkeling) van slangen en hagedissen, ontdekten wetenschappers dat de laatste het Hox-12a-gen missen , en ook Hox-13a en Hox-13b. Het is bekend dat deze genen verantwoordelijk zijn voor de vorming van het achterste uiteinde van het lichaam van reptielen, evenals voor het uiterlijk en de ontwikkeling van de achterpoten. De resulterende mutatie, waardoor een van de genen volledig verdween, leidde er blijkbaar toe dat de achterpoten zich niet meer normaal ontwikkelden, en de verandering in zijn twee "buren" leidde tot de volledige verdwijning van deze ledematen.

De kwestie van de oorsprong van slangen is echter nog steeds een van de meest mysterieuze in de paleontologie. Wetenschappers geloven dat deze reptielen ongeveer 150 miljoen jaar geleden zijn geëvolueerd uit een groep hagedissen. Het is nog steeds onduidelijk wat voor soort groep dit was, en ook waarom de slangen lang en pootloos werden.

Volgens één gezichtspunt wordt het verlies van ledematen geassocieerd met de overgang naar een aquatische levensstijl. In het water zijn poten niet nodig, het is veel winstgevender om daarheen te gaan en het lichaam op een slangachtige manier te buigen. Deze versie wordt bevestigd door het feit dat een van de oude tweebenige slangen, Pachyophis, een waterdier was.

De nadelen van deze versie zijn het feit dat er onder de primitieve slangen geen mensen zijn die uitsluitend in het water leven, deze verschijnen alleen bij de geavanceerde vertegenwoordigers van de groep, bijvoorbeeld zeeslangen ( Hydrophiinae). Bovendien zijn slangen in het paleontologische archief uiterst zeldzaam in zee- en zoetwatersedimenten, wat nogal vreemd is, omdat de fauna in dergelijke graven verschillende ordes van grootte beter wordt bewaard dan in terrestrische, en ze komen vaker voor. Ook tegen deze versie is ook het feit dat, afgezien van de afwezigheid van ledematen, primitieve slangen geen andere aanpassingen hebben voor het leven in water.

Volgens een andere hypothese waren de voorouders van slangen gravende hagedissen die hun ledematen verloren omdat ze ondergronds meer kwaad dan goed doen. Deze versie wordt bevestigd door het feit dat primitieve slangen uit de groep blinde slangen ( Typhlopidae) zijn echt ondergrondse dieren. De gravende manier van leven werd blijkbaar ook uitgevoerd door fossielen Haasiophis en Eupodophis. Het is ook bekend dat vertegenwoordigers van vele groepen hagedissen, bijvoorbeeld skinks ( Scincidae), pootloze hagedissen ( Anniellidae), spindels ( Anguidae) of schaalvoet ( Pygopodidae), tijdens de overgang naar een gravende levensstijl, verloren ze ook ledematen (tegelijkertijd is er geen enkel geval bekend van verlies van poten bij waterhagedissen).

Dus hoogstwaarschijnlijk leidden de voorouders van slangen echt een gravende levensstijl. Daarom hadden ze een lang lichaam nodig (het is gemakkelijker om door de grond te wringen). Ook in verband hiermee verloren ze geleidelijk de buitenste openingen van de oren (zodat de aarde niet zou verstoppen), ledematen en bewegende oogleden (onder de grond niet nodig, de ogen drogen niet uit in vochtige grond), en in ruil daarvoor kregen ze een transparante film gevormd uit versmolten oogleden, die het oog beschermt (vandaar dat het lijkt alsof de slang ons hypnotiseert, zijn blik onbeweeglijk is).

Lange tijd werden hagedissen uit de groep varanen beschouwd als de voorouders van slangen ( Varanidae). Deze hagedissen hebben, net als slangen, een lange en beweegbare tong, een sterk ontwikkeld Jacobson-orgaan dat verantwoordelijk is voor chemoreceptie, een extra beweegbare articulatie van de takken van de onderkaak en ook een structuur van wervels die lijkt op slangen. Daarnaast zijn oorloze varanen die in Indonesië leven ( Lanthanotidae), zoals hun naam al aangeeft, hebben ze, net als slangen, geen uitwendige ooropeningen. De details van de structuur van de schedel bij monitorhagedissen en slangen zijn echter heel verschillend, en bovendien blijkt uit moleculaire analyse van DNA dat de twee groepen erg ver van elkaar verwijderd zijn. Ook tegen deze versie wordt ook bewezen door het feit dat er onder monitorhagedissen geen vertegenwoordigers zijn (en blijkbaar waren er nooit) die een volledig ondergrondse levensstijl leiden.

Maar met een andere groep moderne hagedissen genaamd gekko's ( Gekkonidae), hebben slangen veel meer gemeenschappelijke structurele kenmerken (voor wie gekko's zijn en waar ze beroemd om zijn, lees het artikel "Geheimen van nachtklimmers"). Met name de schedels van slangen en gekko's zijn volledig verstoken van tijdelijke bogen (gevormd door de jukbeenderen) en hebben een beweegbare articulatie van de botten van de onderkaak. De oogleden van veel gekko's, evenals die van slangen, zijn samengegroeid en vormden een transparante buitenste schil van het oog. En ten slotte zijn er onder deze hagedissen mensen die een gravende levensstijl leiden.

Het meest kenmerkend zijn hier de vertegenwoordigers van de onderfamilie van de scalypoden, die hierboven al is genoemd. Zijn vertegenwoordigers, die in Australië en Nieuw-Guinea wonen, hebben een slangachtig langwerpig lichaam en doen qua uiterlijk sterk denken aan slangen. Deze overeenkomst wordt ook benadrukt door de afwezigheid van de voorpoten en een significante vermindering van de achterpoten, die er meestal uitzien als korte schilferige uitgroeiingen die soms eindigen in klauwen, evenals de afwezigheid van externe openingen van de oren. Het is natuurlijk onwaarschijnlijk dat squamopoden de directe voorouders van slangen waren, maar blijkbaar zijn dit een van hun naaste verwanten.

Bovendien suggereren gegevens uit moleculaire studies ook dat gekko's de naaste verwanten zijn van slangen in termen van DNA-structuur.

Volgens deze gegevens scheidden gekko's en slangen zich 180 miljoen jaar geleden van andere geschubde exemplaren, en de scheiding van deze groepen vond iets later plaats, ongeveer 150-165 miljoen jaar geleden. Dat wil zeggen, ongeveer toen, volgens paleontologen, deze groep ontstond. Dus daar komt het allemaal samen.

Een nieuwe onderzoeksmethodologie heeft wetenschappers dus geholpen een leemte in de geschiedenis van reptielen te vullen en een van de meest intrigerende mysteries van de evolutie op te lossen. Opgemerkt moet worden dat paleontologen over het algemeen grote verwachtingen hebben van deze techniek. Hiermee kunt u afbeeldingen maken met een resolutie van enkele microns - duizend keer minder dan een ziekenhuistomografie.

De dramatische toename van de biodiversiteit die plaatsvond tijdens de Cambrische periode werd lange tijd voorbereid door moleculaire evolutie, wat uiteindelijk leidde tot de Cambrische explosie van soortendiversiteit.

Trilobiet is een van de oude geleedpotigen, waarvan het uiterlijk in de Cambrische periode viel (foto door mattheaton).

In de biologie is er een bekende paradox van de Cambrische explosie. De essentie is dat het leven op aarde vanaf een bepaald punt een enorme verscheidenheid aan vormen begint te vertonen, waarvan sporen te vinden zijn in prehistorische fossielen. Dit moment vond plaats in de Cambrische periode - maar daarvoor waren er geen tekenen van toekomstige levensvormen. Revolutionaire sprongen in de natuur zijn relatief zeldzaam, en als we het hebben over een planetaire schaal, zijn ze volkomen ongelooflijk. Ondertussen krijg je het gevoel dat de organismen in één keer, als bij een massale verkoop, een ongelooflijk aantal nieuwe functies hebben verworven en zich snel in systematische groepen begonnen te verspreiden.

Natuurlijk kan men aannemen dat er goddelijke tussenkomst is of dat sommige buitenaardse wezens een zak nieuwe soorten op aarde hebben uitgeschud. Wetenschappers stopten echter niet met proberen op zijn minst enige wetenschappelijke verklaring te vinden voor het paleontologische mysterie. Charles Darwin dacht na over het probleem van de plotselinge "opkomst" van nieuwe fossiele soorten - en kwam tot de conclusie dat archeologen en paleontologen in dergelijke gevallen in elk opzicht "beter moeten graven".

Een groep evolutiebiologen van verschillende Amerikaanse universiteiten publiceerde een artikel in het tijdschrift Science, waarin de resultaten worden gepresenteerd van een nieuwe heroverweging van het mysterie van de Cambrische explosie. Wetenschappers hebben de relatie tussen de overblijfselen van oude wezens herzien, rekening houdend met de nieuwste vondsten, evenals de archeologische leeftijd van deze vondsten. De genealogische relaties van fossiele soorten met hun moderne afstammelingen werden opgehelderd. Daarnaast is gebruik gemaakt van gegevens uit de moleculaire genetica: de onderzoekers reconstrueerden de genealogie van verschillende genen die voorkomen in 118 moderne soorten. Alles bij elkaar maakte het het mogelijk om de vertakkingspunten in de stamboom te verduidelijken en precies te bepalen wanneer deze of gene groep zijn eigen evolutionaire pad begon.

In het algemeen komen de conclusies van de onderzoekers erop neer dat de Cambrische revolutie werd voorafgegaan door een lange onzichtbare evolutie. In de loop van miljoenen jaren hebben organismen genetische en biochemische veranderingen geaccumuleerd die in het Cambrium hebben geleid tot de opkomst van verschillende vormen van leven: de geaccumuleerde interne veranderingen resulteerden uiteindelijk in externe veranderingen. De auteurs vergelijken dit met de industriële revolutie: uitvindingen, kleine technologische innovaties stapelden zich lange tijd op zonder veel verandering in de productiemiddelen, totdat ze uiteindelijk leidden tot een wereldwijde technologische verschuiving.

Geaccumuleerde genetische veranderingen worden al enige tijd in evenwicht gehouden door de externe omgeving en relaties tussen soorten. En vanuit biochemisch oogpunt konden verschillende organismen al vóór het Cambrium aanzienlijk van elkaar verschillen, wat een grote biodiversiteit aantoont. Vervolgens zouden de kleinste ecologische verschuivingen voldoende moeten zijn om de opgehoopte veranderingen van buitenaf te laten zien. Trouwens, een van de zeer gewaagde, zij het nogal controversiële hypothesen die in het artikel naar voren worden gebracht, is de bewering dat Precambrische dieren elkaar intensiever aten: dit kan een van de redenen zijn voor de schaarste aan Precambrische fossiele resten.

Dit wil niet zeggen dat de nieuwe hypothese niet de aandacht van critici heeft getrokken. Zo is een van de claims tegen de auteurs dat ze geen rekening hebben gehouden met de zogenaamde weesgenen, die ongeveer 30% van alle dierlijke genen uitmaken. Deze genen hebben geen homologe "familieleden", en velen geloven dat hun plotselinge verschijning de Cambrische explosie van biodiversiteit zou kunnen hebben veroorzaakt. In deze hypothese is er helaas het woord "plotseling", waarvan de wetenschap altijd met alle middelen probeert af te komen.