„Nem hittem el, amit látok” – az evolúciós rejtvény hiányzó darabjának felfedezése 130 millió éves sziklákban

A képen egy sziklalap látható, amely a gerincesek mélytengeri jelenlétének legrégebbi bizonyítékát tartalmazza. A fosszilis bizonyítékok gödrökből és járatokból állnak, amelyeket a kora kréta időszakában halak táplálása során hoztak létre. Az edényszerű szerkezetek körülbelül 4 cm szélesek. Köszönetnyilvánítás: Andrea Bacon

A tudósok 130 millió éves kőzetekben fedezték fel az evolúciós rejtvény hiányzó darabját. Ez a felfedezés nemzetközi együttműködés eredménye A Lisszaboni Egyetem Természettudományi Kara (Portugália) érintett.

annak ellenére Gerincesek Mivel a kortárs mélytengeri ökoszisztémák domináns alkotóeleme, nincs 50 millió évnél régebbi mélytengeri halak fosszilis bizonyítéka. Most a kivételesen ritka kövületek nemrégiben történt felfedezése szolgáltatja a legrégebbi ismert bizonyítékot a mélytengeri halakra. Ez elképesztő 80 millió évvel kitolja a mélytengeri gyarmatosítás idővonalát.

Az eredmények a közelmúltban jelentek meg a folyóiratban Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Amikor először megtaláltam a kövületeket, nem hittem el, amit látok” – mondja Andrea Bacon paleontológus, a tanulmány vezetője és a Genovai Egyetem (Olaszország) kutatója. Ő volt az, aki halkövületeket fedezett fel az Appenninek északnyugati részén, Piacenza, Modena és Livorno (Olaszország) közelében.

A vörös márna táplálkozó lyukat hoz létre a Ligur-tenger sekély tengerfenékén. Az új tanulmány azonos szerkezetekről számol be Olaszország északi Appenninek krétakori üledékéből. Az eredmények azt mutatják, hogy a mélytengeri gerincesek legrégebbi bizonyítékai a fosszilis táplálékgödrök. Köszönetnyilvánítás: Andrea Bacon

Ennek a megdöbbenésnek az oka a kövületek távoli kora, amely egymillió évvel megelőzi a mélytengeri halak létezésének bármely más bizonyítékát. Az újonnan felfedezett kövületek a korai időszakból származnak Kréta időszak (130 millió évvel ezelőtt). „Az új kövületek haltevékenységet mutatnak be a dinoszauruszok korából származó tengerfenéken, amely több ezer méter mély volt” – teszi hozzá Andrea Baucon.

Fotogrammetria segítségével a tudósok fotókkal díszített magassági térképet készítettek a kráterekről és a kövületek táplálkozási útvonalairól. Ez a bizonyíték a mélytengeri gerincesek legrégebbi bizonyítéka. Kredit: Girolamo Lo Russo

Az újonnan felfedezett kövületek ritkák és szokatlanok. Ide tartoznak az ősi táplálkozó halak által előállított tál alakú kövületek, valamint az úszó hal farka által alkotott kanyargós ösvény, amely áthalad a sáros tengerfenéken. Ezek a régészeti kövületek nem tartalmaznak testfosszíliákat, például halcsontokat, de rögzítik az ősi viselkedést. Mint ilyenek, az Appenninek kövületei kritikus pontot jelentenek a térben és az időben. Ez az a pont, ahol a halak elköltöztek a kontinentális talapzatról, és megtelepedtek egy új, zord környezetbe, amely távol helyezkedett el eredeti élőhelyüktől.

Több ezer méterrel a Tethys-óceán felszíne alatt – egy ősi óceán, amely 250 és 50 millió évvel ezelőtt létezett, és a mai Földközi-tenger előfutára –, a legrégebbi mélytengeri halak a sekélyhez képest kemény környezeti feltételekkel néztek szembe. víz eredete. A teljes sötétség, a fagypont közeli hőmérséklet és a hatalmas nyomás korlátozza ezeknek a mélységbeli úttörőknek a túlélését.

A videón egy kiméra látható, amint üledékek felett úszik a Kermadec-árokban (mélység: 1544 méter), majd száját az üledékbe merülve táplálkozik. Az új tanulmányban a tudósok a modern halak viselkedését tanulmányozták, hogy megértsék a legrégebbi mélytengeri gerinces fosszíliákkal kapcsolatos viselkedést. Köszönetnyilvánítás: Thomas Linley, Alan Jamieson

Az ilyen szélsőséges körülmények alkalmazkodást igényelnek a mélytengeri élethez, olyan fontos evolúciós újításokat, mint azok, amelyek lehetővé tették a szárazföld és a levegő gyarmatosítását, például szárnyakat és végtagokat.

Az újonnan felfedezett kövületek nemcsak a legrégebbi mélytengeri halakat, hanem a legrégebbi mélytengeri gerinceseket is képviselik. A gerincesek – a függőleges állatok – evolúcióját a sekély tengeri eredetről a szárazföldi, légi és mélytengeri környezet felé történő eltolódások tarkítják. A mélytengeri invázió a legkevésbé ismert élőhely-átalakítás, mivel a mélytengerhez kapcsolódó megkövesedési potenciál alacsony.

„Az új kövületek rávilágítanak a földi élet történetének egy titokzatos fejezetére” – kommentálja Carlos Neto de Carvalho, a Lisszaboni Egyetem (Ciências ULisboa) (Portugália) Tudományos Karának Dom Luiz Intézetének kutatója.

A fenti sziklalap domborzati térképe, amely a mélytengeri gerincesek legrégebbi bizonyítékát őrzi. A színkódolás a tengerszint feletti magassághoz kapcsolódik, nagyobb magasságban melegebb színek. Kredit: Girolamo Lo Russo

Az Appenninek kövületei arra kényszerítik a tudósokat, hogy újragondolják azokat a tényezőket, amelyek a gerincesek által a mélytengeri kolonizációhoz vezethettek. A szerzők azt sugallják, hogy a katalizátor a szerves anyag példátlan bemenete volt, amely a késő paleolitikum között történt. jura A kora kréta időszak. A táplálék elérhetősége a mélytengerben ösztönzi a fenéken élő férgeket, amelyek viszont vonzzák a halakat, amelyek meghatározott viselkedést alkalmaznak, hogy kiszolgálják őket.

Ebben a tanulmányban a kutatók a jelenlegi tengerekhez fordultak, hogy megértsék a fosszilis viselkedést, és tanulmányozzák a modern halak viselkedését a környezetükben. A tudósok a Csendes-óceán mélyét kutatták, hogy élőhelyükön kimérákat, más néven szellemcápákat vizsgáljanak.

Az új kövületek illeszkednek a modern halak által termelt szerkezetekhez, amelyek vagy a tengerfenék megkarcolásával táplálkoznak, vagy a fenéken élő zsákmányukat szívással szabadítják fel. Ez a Neoteleostei-re emlékeztet, a gerincesek azon csoportjára, amely magában foglalja a modern zseléhalakat és gyíkhalakat.

Az üledékek felett úszó kimérák a Kermadec-árokban a Csendes-óceánban (mélység: 1544 m). Az új tanulmányban a tudósok a modern mélytengeri halak viselkedését tanulmányozták, hogy megértsék a kréta időszakból származó régészeti kövületek keletkezési mechanizmusát. A leletek feltárják a mélytengeri gerincesek legrégebbi bizonyítékát. Köszönetnyilvánítás: Thomas Linley, Alan Jamieson

„A közhiedelemmel ellentétben a mélytengeri fenék üledékei tele vannak az ősi élet fosszilis maradványaival, de általában olyan kis szervezetektől származnak, amelyek magasabban élnek a vízoszlopban, mint például a fitoplankton vagy a zooplankton” – magyarázza Mario Cachao, a kutatás társszerzője. Tanulmány és kutató a Dom Luís Intézetben, Ciências ULisboa.

„Azonban, hogy felfedezzük és értelmezzük a benyomott és geológiailag megőrzött gerincesek szerves aktivitásának közvetlen bizonyítékait az ilyen lelőhelyeken, miután tektonikusan deformálódtak és az Appenninek északi hegyláncaként feltárultak, és amelyek többnyire a miocén és a pliocén geológiai időkben éltek. – vagyis szinte azóta, hogy „20 millió évvel ezelőtt ez egy rendkívül ritka lelet”.

Az újonnan felfedezett kövületek jelenthetik az első nagy lépést a modern mélytengeri gerincesek biodiverzitása felé. A modern mélytengeri ökoszisztémák gyökerei az Appenninek kövületeiből erednek, amelyek az óceánok történetében jelentős élőhelyváltáson mennek keresztül. „A fosszilis felfedezéseink újraértékelik a helyzetet A gerincesek mélytengeri kolonizációjának üteme. Az újonnan felfedezett kövületek kulcsfontosságú bizonyítékokat tartalmaznak Magukról a kezdetekről „A mélytengeri gerincesek evolúciója mélyreható következményekkel jár a Földre és az élettudományokra egyaránt” – összegzi Andrea Baucon.

Hivatkozás: „A legrégebbi bizonyíték mélytengeri gerincesekre” – Andrea Boccone, Annalisa Ferretti, Chiara Fiorone, Luca Pandolfi, Enrico Serbagli, Armando Piccinini, Carlos Neto de Carvalho, Mario Cachao, Thomas Linley, Fernando Muñiz, Zane Belastegui, Alan Jamieson . , Girolamo Lo Russo, Filippo Guerrini, Sara Ferrando és Emantes Pride, 2023. szeptember 5., Proceedings of the National Academy of Sciences.
doi: 10.1073/pnas.2306164120

A tanulmány olaszországi tudományos intézményekkel (Genova, Modena és Reggio Emilia, Padova, Pisa, Parma; Piacenzai Természettudományi Múzeum; Dél-Tirol Természettudományi Múzeum), Portugália (UNESCO Global Geopark Naturtigo; Egyetem) kutatók együttműködésének eredményeként jött létre. Lisszabon), Anglia (Newcastle Egyetem), Spanyolország (Sevillai és Barcelonai Egyetem), Ausztrália (Nyugat-ausztrál Egyetem), Skócia (University of Aberdeen).