7 Minutės
Iš urvo Hispanioloje iškastas fosilinis žandikaulis atskleidė netikėtą vabzdžių elgsenos įrašą: kelių kartų vienišos bitės susisuko lizdus buvusiose dantų alveolėse, priklausiusiose išnykusiai graužikų rūšiai. Ši atradimas, aprašytas Royal Society Open Science žurnale, iliustruoja, kaip smulkūs organizmai gali palikti reikšmingus pėdsakus savo gyvenime ir kaip šiuolaikinės vaizdinės diagnostikos priemonės leidžia tuos pėdsakus skaityti ir interpretuoti. Straipsnyje aptariami ichnofosilijų (t. y. elgesio pėdsakų) aptikimo metodai, biologinės ir ekologinės išvados bei technologijos — ypač mikrokompiuterinė tomografija (micro-CT) — reikšmė paleontologijoje ir konservacijos moksluose.
Iš pelėdės grobio į bičių namus: netikėtas įvykių grandinės paaiškinimas
Paleontologai priskyrė žandikaulį rūšiai Plagiodontia araeum — tai buvęs Karibų salų graužikas, morfologiškai primenantis kapibara primityvesnėmis formomis. Remiantis tyrimų duomenimis ir kontekstu, mokslininkai daro prielaidą, kad pelėda atnešė grobio liekanas į urvą po to, kai suėdė gyvūną, o likęs žandikaulis palaipsniui buvo užkastas smulkia nuosėda, kurios metu dantys atsilaisvino ir iškrito. Tuščios dantų alveolės — natūralios ertmės, kuriose anksčiau stovėjo dantys — tapo tuo, ką zoologai ir ekologai vadintų „nekilnojamuoju turtu“ mažiems bestuburiams.
Vietoj to, kad tyrėjai rastų vabzdžių kūnų liekanas, jie aptiko vadinamuosius stebėjimo arba elgesio fosilijų ženklus: išraižytus, išgludintus paviršius ir užpildytas, kompaktiškas kameras dantų alveolėse, kurie įrašė buveinių kūrimo ir įsisavinimo veiklą. Šį ichnofosiliją tyrėjai pavadino Osnidum almontei, atsižvelgdami į antkapinį ženklų tipą — kiautus ir ertmes, kurias išgraužė ir užpildė kasančios bitės.
Ypač svarbu pažymėti, kad ichnofosilijos skiriasi nuo kūno fosilijų: jos reprezentuoja elgesį, o ne konkrečius organizmų audinius. Tokie radiniai leidžia rekonstruoti ne tik rūšių buvimą, bet ir jų sąveikas su aplinka, naudojimasis resursais bei pasirinkimus, susijusius su lizdų vieta ir konstrukcija. Šiuo atveju vienišos bičių kartos nuosekliai viena po kitos naudojo tą pačią kaulinę erdvę, kas atskleidžia tiek bičių elgsenos pėdsakus, tiek urvo kaip ilgaamžio lizdų agregacijos vietos reikšmę.
Kaip tyrėjai perskaitė daugiakartinį lizdijimą
Pagrindinis tyrimo autorius Lázaro Viñola Lopez ir jo kolegos pasinaudojo mikrokompiuterine tomografija (micro-CT), leidžiančia ištirti kaulų vidų nenaikinant eksponatų. Ši vaizdinimo technologija suteikia trijų matmenų vaizdus, atskleidžiančius vidines struktūras, kanalus ir užpildymus su mikrometriniu detalumu. Micro-CT skenai parodė pasikartojantį tų pačių ertmių užimtumą per kelias bičių kartas — tai reiškė ne atsitiktinį įsikūrimą, o ilgalaikį arba pasikartojantį lizdėjimo modelį.
„Micro-CT skenai pagrindinių kaulų rodo daugiakartinį tos pačios ertmės naudojimą, kas rodo pasikartojantį naudojimą ir tam tikrą lizdo ištikimybę“, — teigia Viñola Lopez ir kolegos savo publikacijoje. Jie priduria, kad lizdo ištikimybė (angl. nest fidelity) bičių elgsenoje yra susijusi su pastovumu arba specifika, kaip konkretūs bičių individai ar rūšys parenka ir naudoja tam tikras lizdų vietas ar medžiagas. Tokio pobūdžio ištikimybė rodo, jog bičių elgesys buvo labiau struktūruotas ir ekologiniu požiūriu adaptuotas nei būtų galima manyti iš vienkartinių stebėjimų.
Įsisąmoninę šį modelį, tyrėjai identifikavo daugybę panašių kamerų kauluose visoje nuosėdų matricoje. Buvo aptiktas bent vienas panašus darinys ir tinginio (sloth) žandikaulyje, kas patvirtina, jog lizdų kūrimas buvo opportunistinis — Osnidum almontei užimdavo bet kurią prieinamą kaulinę ertmę. Be to, radinių tankis parodė, jog urvas veikė kaip ilgalaikė lizdų sankaupos vieta šiai vienišai bičių populiacijai, galbūt tarnaujant kaip sezoniškai arba išsamiu metu naudojama kolonizacijos zona.
Techninė micro-CT privalumų ir interpretacijos dalis slypi gebėjime atskirti skirtingus užpildymų sluoksnius, atpažinti sienelių įbrėžimus, surūšiuoti nuosedas pagal tankį ir aptikti skirtingus užpildymo etapus. Kombinuojant skenavimo rezultatus su mikroskopiniais tyrimais, sedimentologine informacija ir palyginimu su šiuolaikinėmis bičių lizdų struktūromis, mokslininkai suformavo nuoseklią daugiakartinio lizdijimo rekonstrukciją — nuo lizdo įrengimo iki užpildymo ir užkonservavimo proceso.
Kodėl tai svarbu paleontologijai ir ekologijai
Šios ichnofosilijos suteikia elgesio įrodymus, kurie retai išlieka fosiliniame registre. Tradiciškai paleontologai daugiausiai skaičiuoja ir aprašo rūšis pagal jų kūnų liekanas; tačiau elgesio fosilijos leidžia rekonstruoti sąveikas — pavyzdžiui, grobio pernešimą į saugią vietą sovinių (pelėdžių) elgsenos metu, vėlesnį palaidojimą ir galiausiai šių kaulų išnaudojimą kaip dirbtines buveines vienišoms bitėms. Tai plečia mūsų supratimą apie tai, kaip ekosistemos reorganizuoja ir pernaudoja biologines medžiagas per laiką.
Tyrimas taip pat pabrėžia mikro-CT kaip svarbų įrankį subtilių iknofosilijų aptikimui: be tokio skenavimo daugelis smulkių, uždengtų ar užpildytų ertmių būtų praleistos arba klaidingai interpretuotos. Tai turi platesnių pasekmių tiek skaitmeninei saugojimui, tiek muziejų kolekcijų tyrimams: ankstesnės ekspedicijos surinkti pavyzdžiai turi didžiulį potencialą atskleisti neaptiktas elgesio fosilijas, jeigu bus peržiūrimi naudojant šiuolaikines vaizdinimo technologijas.
Be mokslo naujumo, šis atradimas kelia ir platesnius klausimus apie Karibų salų išnykusių vabzdžių įvairovę, jų ekologinius vaidmenis ir apie konservavimo šališkumus paleontologiniuose sluoksniuose. Ar kiti urvai ir kaulų sankaupos turi panašiai informatyvių ichnofosilijų, kurios laiko per ilgą laiką galėtų atskleisti nišinius ir elgesio pokyčius? Kaip tokių radinių apsvarstymas pakeis mūsų supratimą apie maisto grandines, tarprūšinę konkurenciją ir vietinės faunos atsparumą aplinkos pokyčiams?
Šiuolaikinė entomologija gali pasimokyti iš paleontologijos: suvokimas, kad kaulai ir kiti kieti substratai gali tarnauti kaip vertingos lizdijimo medžiagos, verčia peržiūrėti hipotezes apie bičių buveinių pasirinkimą, teritorijų tinkamumą ir lizdų konservacijos strategijas. Tokia tarpdalykinė integracija — nuo mikrostruktūrų tyrimo iki ekologinių modelių — didina žinių apie praeities ir dabarties ekosistemas kokybę bei gali padėti prognozuoti, kaip šiukšliavimas ir kaulų pernauda paveikė ir paveiks vabzdžių bendruomenes.
CT skeno ir fotografijos vaizdai: kairysis Plagiodontia araeum dentarys ir ichnofosilijos tipinis egzempliorius Osnidum almontei.
Be savo naujumo, šis radinys skatina persvarstyti paleontologinių nuosėdų tiriamųjų kampų prioritetus. Tradiciškai daugiausiai dėmesio skiriama dideliems stuburiniams ir jų sistematikai; tačiau šios išvados rodo, kad mažieji, pasikartojantys parašai — smulkūs įpressimai, išklotos kameros ar pakartotiniai užpildymai — gali atskleisti reikšmingą informaciją apie bendruomenių dinamika. Tyrimas ragina paleontologus ne tik apžiūrėti kaulus dėl vien tik taksonominių požymių, bet ir ieškoti mažų, pasikartojančių ženklų, kuriuos paliko organizmai, naudoję tuos kaulus kaip buveines.
Galiausiai, šis atvejis yra pavyzdys, kaip tarpdisciplininis bendradarbiavimas — jungiant paleontologus, entomologus, ekologus, geochemikus ir technologų ekspertus — gali atverti naujus langus į praeities ekosistemas ir pagerinti mūsų metodus biologinių ir geologinių duomenų interpretacijoje. Išnagrinėjus šiuos radinius detaliau, galima tikėtis papildomų įžvalgų apie specifines bičių rūšis, jų lizdų inžineriją, sezoninius modelius ir teritorinį elgesį, kas savo ruožtu padėtų suprasti ekosistemų pokyčius Karibų regione per paskutinius geologinius periodus.
Apibendrinant, raskta Osnidum almontei ichnofosilija ne tik praplečia žinias apie išnykusių Karibų vabzdžių elgseną, bet ir primena, kad net mažiausi elgesio pėdsakai, užkonservuoti netikėtose medžiagose, gali turėti didelę vertę mokslui — ypač kai juos tiria modernios vaizdavimo technologijos ir tarpdisciplininės analizės metodai.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą