Dinozaury: Wymieszane skamieniałości dadzą się już odczytać
Obserwuj nas. Pulsar na Facebooku:
W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.
Region Intermountain West obfituje w cmentarzyska dinozaurów. W warstwach skał późnojurajskich między Nowym Meksykiem a Montaną paleontolodzy odkryli złoża, wyglądające jak zwały szkieletów.
Kości okazów-ikon prehistorii, takich jak allozaur, stegozaur, diplodok i wielu innych osobników jednego lub różnych gatunków zostały zmyte przez jurajskie powodzie monsunowe, tworząc wielkie stosy pokryte osadami, co sprzyjało ich skamienieniu. Wygląda to na naukową bonanzę, ale może przyprawić o ból głowy ekspertów próbujących rozszyfrować szczegóły prehistorii na podstawie tych osteologicznych skupisk.
Z iloma dinozaurami mamy do czynienia? To pytanie wydaje się proste, ale nie dla paleontologów. Każdy szkielet dinozaura, duży czy mały, składa się przynajmniej z 200 kości. W miarę formowania się późnojurajskich skamieniałości szkielety rzadko pozostawały nienaruszone. Padlinożercy, procesy rozkładu i niosące osady wody powodziowe rozdzielały i rozpraszały szczątki. W miejscach takich, jak Cleveland-Lloyd Dinosaur Quarry w środkowym Utah, nie ma kompletnych połączonych szkieletów. Paleontolodzy szacują, że są tam szczątki co najmniej 46 allozaurów – ale wnioskują wyłącznie na podstawie 46 zidentyfikowanych lewych kości udowych tego gatunku.
Takie szacunki to tylko wartości minimalne, ponieważ prawdopodobnie brakuje lewych kości udowych niektórych zwierząt. Podobna sytuacja występuje również w przypadku innych prehistorycznych tzw. łóż kostnych. „Do tej pory kości przypisywano pojedynczemu osobnikowi, jeśli znaleziono je połączone lub blisko siebie” – informuje studentka Uniwersytetu w Bonn Kayleigh Wiersma-Weyand. Paleontolodzy zazwyczaj zakładają, że pasujące rozmiarem i leżące obok siebie kości tego samego gatunku należą do jednego zwierzęcia, ale dotąd nie było skutecznego sposobu, by to sprawdzić. Obecnie Wiersma-Weyand i jej koledzy w publikacji zamieszczonej na łamach „Palaeontologia Electronica” (2021) zaproponowali: zajrzyjmy do wnętrza kości.
Howe-Stephens i Howe Scott Quarries w stanie Wyoming uchodzą od dawna za unikatowe stanowiska paleontologiczne, ale podobnie jak w innych znanych jurajskich łożach kostnych na Zachodzie szczątki w tych skałach są bezładnie zmieszane. Jednak badając strukturę komórkową tkanek pod mikroskopem, naukowcy byli w stanie dopasować poszczególne kości do konkretnych osobników.
Członkowie zespołu kroili w cienkie plastry próbki rdzeni kości kończyn zauropodów długoszyjnych, aby badać je pod mikroskopem (pobierając próbki ostrożnie, można zachować ich ogólną strukturę). To badanie jest pierwszym łączącym kilka rodzajów analizy mikrostruktury w celu określenia, które kości pasują do danego szkieletu. Polega na analizowaniu takich cech, jak linie wzrostu (linie Harrisa), liczba otworów na naczynia krwionośne w tkance kostnej oraz koliste struktury, w których narosła nowa tkanka, zastępując starą.
„Uważam, że to sprytne podejście do typowego problemu” – mówi Michael D’Emic, paleontolog z Adelphi University, który nie brał udziału w badaniach. Trudno jest – zwłaszcza w kolekcjach historycznych sprzed dziesięcioleci – stwierdzić, czy dana kość pasuje do innych znalezionych w jednym miejscu, czy też trafiła tam jako oddzielny fragment. Niektóre szkielety dinozaurów eksponowane w muzeach zostały zrekonstruowane z wielu odrębnych kości, pochodzących z tego samego miejsca, bez sprawdzenia, czy wszystkie należą do jednego czy kilku zwierząt. „Ten artykuł otwiera możliwość weryfikacji spójności poszczególnych eksponatów – dodaje D’Emic – pod warunkiem, że muzea pozwolą na pobieranie niezbędnych próbek”.
Nowe badanie opiera się na dziesiątkach lat studiów nad sposobem „zapisu” w kościach dinozaura jego życia i rozwoju. Wiersma-Weyand zauważa, że studia te obejmowały różne kości z wielu lokalizacji, ale nasze ogólne spostrzeżenia możemy teraz zastosować do konkretnych stanowisk.
Na przykład w przypadku zauropoda znanego jako „Max” prawie wszystkie kości znaleziono w stosie jako rozdzielone. Dwie kości podudzia tworzyły jedną całość, ale czy pozostałe niepołączone należały do tego przedstawiciela Galeamopus? Naukowcy ustalili, że szczegóły strukturalne kości połączonych przegubowo pasowały do szczegółów wielu odrębnych kości, co sugeruje, że należały do tego samego osobnika. Ale odkryli również, że niektóre kości, wcześniej przydzielone Maxowi na podstawie samego ich wyglądu, w rzeczywistości należały do innych zwierząt. W ten sposób doprecyzowano skład szkieletu Maxa ponad 148 mln lat po jego śmierci. Badanie ma pewne ograniczenia. „Dotyczą one różnych własności biomechanicznych poszczególnych części konkretnego szkieletu” – mówi Julia McHugh, paleontolożka z Museums of Western Colorado, która nie uczestniczyła w badaniach.
Wiersma-Weyand zgadza się z tym i zauważa, że czasem jej metoda jest skuteczniejsza, gdy chodzi o ustalenie, które kości do siebie nie pasują. Rozpoczynanie od kości, które są nadal połączone lub znajdują się bardzo blisko siebie, pozwala ustalić punkty odniesienia przy dołączaniu pozostałych. Przy sprawdzaniu, czy kości należą do tego samego zwierzęcia, korzystamy z wielu aspektów analizy mikroskopowej.
Wykorzystanie struktury mikroskopowej w celu identyfikacji, do którego dinozaura należy dana kość, ma na celu nie tylko lepsze oszacowanie liczby osobników w łożu i zapewne nie tylko dinozaurów, zauważa McHugh. „Może być bardzo przydatne do określenia profili wiekowych populacji w poszczególnych łożach kostnych, niezależnie od tego, czy są to dinozaury jurajskie, czy skamieniałe ssaki.”
Takie podejście może również pomóc w ustaleniu, w jaki sposób szczątki znalazły się tam, gdzie są – mówi Wiersma-Weyand. Na przykład w skamieniałym korycie rzeki dopasowanie kości do konkretnych dinozaurów może pomóc paleontologom określić kierunek, w którym płynęła woda, gdy kości zostały zasypane. Ma to kluczowe znaczenie dla rekonstrukcji sposobu formowania się łoża kostnego i określenia, czy powstawało ono w jednym, czy w wielu etapach.
„To dość fascynujące!” – twierdzi Joseph Peterson, paleontolog z University of Wisconsin–Oshkosh, który nie uczestniczył w badaniach.
„Możliwość rekonstrukcji sposobu, w jaki wiele szkieletów uległo rozpadowi – przy uwzględnieniu środowiska, w którym się znalazły – wniosłaby do paleontologii elementy współczesnej medycyny sądowej i kryminalistyki”.
Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.