7 Minutės
Dešimtmečius paleontologai diskutavo dėl to, ar Nanotyrannus buvo atskira smulkesnė tiranosauridų rūšis, ar tiesiog jaunas Tyrannosaurus rex egzempliorius. Naujas tyrimas, remiantis neįprastu kaulu – hioidė (ceratobranchial) – stiprina argumentą, kad Nanotyrannus galėjo būti brandus ir morfologiškai atskiras plėšrūnas, kas pakeičia mūsų supratimą apie vėlyvosios kreidos periodo plėšrūnų įvairovę ir ekologiją.
Peržiūrint klasikinį fosiliją naujais metodais
Fosilija, kuri apibrėžia Nanotyrannus lancensis, yra kaukolė, surasta 1942 metais ir vėliau 1988-aisiais perskirstyta taksonomiškai. Daugelį metų daug tyrėjų tą kaukolę traktavo kaip nesubrendusią T. rex formą – tai suprantamas sprendinys, atsižvelgiant į ryškų dydžio skirtumą tarp šios kaukolės ir visiškai užaugusio Tyrannosaurus. Visgi Christopher Griffin (Princeton) vadovaujama komanda kartu su svarbiu histologiniu darbu Ashley Poust iš Nebraska valstijos muziejaus nusprendė patikrinti šią hipotezę, pažvelgdami į mažiau tyrinėtą kaukolę lydintį kaulą: ceratobranchial – paprastai vadinamą hioide.
Paleohistologija – mikroskopinis fosilijų kaulinio audinio tyrimas – yra stiprus metodas amžiui nustatyti išnykusiuose gyvūnuose. Tradiciškai mokslininkai imdavo mėginius iš didelių galūnių kaulų (šlaunikaulis, blauzdikaulis) arba šonkaulių. Šiame tyrime nutarta išeiti už įprastų ribų ir patikrinti, ar hioidė gali saugoti augimo įrašą. Atsakymas buvo teigiamas: mikroskopinės augimo linijos ir audinių organizacija hioidėje rodo, kad individas, kuriam priklausė kaukolė, buvo pasiekęs arba artėjo prie skeletinės brandaus stadijos mirties metu. Tai leidžia manyti, kad holotipo kaukolė nepriklausė labai jaunučiui, kuris vėliau būtų užaugęs iki didžiulio T. rex dydžio.
Tokie rezultatai yra reikšmingi taksonomijos diskusijose, nes jie atveria galimybę, jog skirtumai tarp Nanotyrannus ir T. rex nėra vien tik ontogenetiniai (kaitos su amžiumi), o gali atspindėti tikrąsias rūšines diferencialybes. Tyrėjai pabrėžia, kad hioidė, nors dažnai nematoma kaip pagrindinis amžiaus žymeklis, gali išsaugoti patikimą gyvenimo istorijos įrašą, ypač kai tradiciniai mėginiai nėra prieinami arba yra fragmentiški.
.avif)
Ashley Poust, Voorhies Endowed Curator of Vertebrate Paleontology for the University of Nebraska State Museum, stovi už Tyrannosaurus rex viršutinio žandikaulio replikos, tai vienas iš didžiausių žinomų egzempliorių.
Kaip liežuvio kaulas tapo forensiniu įrankiu
Hioidė yra plonas, dažnai smulkus kaulas, kuris palaiko liežuvį ir gerklės struktūras. Gyvuose gyvūnuose, pavyzdžiui, paukščiuose, aligatoriuose ar driežuose, hioidės augimo raštai dažnai patikimai atspindi amžių. Griffin, Poust ir kolegos palygino fosilinės hioidės audinį su mėginiais iš šiuolaikinių giminaičių ir su kitų dinozaurų kaulais. Jie nustatė nuoseklius mikrostruktūrinius brandos indikatorius – augimo linijas, osteono tipus ir audinių remodeliavimą, kurie atitiko suaugusio individo profilius.
Paleontologai imtuvavo hioidę atsargiai, paruošė plonasias skilteles ir tyrė jas aukštos galios mikroskopais, skaičiuodami augimo linijas ir vertindami kaulų pertvarką. Histologinis parašas prieštaravo greito jaunatvinio augimo požymiams ir atitiko modelį, būdingą suaugusiam arba beveik suaugusiam individui. Šis nepriklausomas rodiklis stipriai mažina tikimybę, kad holotipo kaukolė priklausė jaunuoliui, kuris dar tik būtų išaugęs iki T. rex proporcijų. Be to, tyrimo metodika pateikia svarbią demonstraciją, kad mažesni, anksčiau neskaitomi kaulai gali išlaikyti svarbią įvykių kroniką, kurią verta taikyti ir kitiems fragmentuotiems rinkiniams muziejuose.
Ką tai reiškia dinozaurų įvairovei ir ekologijai
Jei Nanotyrannus iš tiesų yra savita, mažesnė rūšis, tuomet ekosistemos, kuriose gyveno T. rex, greičiausiai galėjo palaikyti bent du skirtingo dydžio aukščiausius plėšrūnus. Tai keičia ekologinius interpretavimus: mažesnio kūno dydžio tiranosauridai galėjo grobti kitokius taikinius, užimti skirtingas buveines ar taikyti kitą medžioklės taktiką, kas turėjo pasekmių maisto tinklų struktūrai, konkurencijai ir plėšrūnų koegzistavimo mechanizmams. Paleobiologams dabar teks peržiūrėti maisto tinklų modelius, predacijų spaudimus ir tai, kaip keli dideli plėšrūnai galėjo sugyventi tose pačiose vėlyvosios kreidos kraštovaizdžiuose.
Dydis taip pat lemia išlikimo ir išnykimo tyrimus: mažesnės rūšys dažnai pasižymi skirtingu reprodukcijos tempu, augimo strategijomis ir jautrumu aplinkos pokyčiams. Nustatant Nanotyrannus kaip atskirą taksoną, padidėja atpažintų rūšių gausa fosiliniame registre ir tikslinamas mūsų supratimas apie evoliucines tendencijas tarp teropodų. Tai turi įtakos ne tik taksonomijai, bet ir platesniems klausimams apie biologinę įvairovę, nišų pasidalijimą ir ekologinę dinamiką ilgais geologiniais laikotarpiais.
Mokslinis kontekstas: kodėl diskusijos apie rūšis tęsiasi
Taksonominiai ginčai paleontologijoje nėra reti, nes fosilinis įrašas yra fragmentiškas, o augimas gali radikaliai pakeisti morfologiją. Jauni dinozaurai kartais atrodo visiškai kitaip nei jų suaugusios formos, todėl mokslininkai remiasi keliomis įrodymų grandimis: lyginamosios anatomijos analizėmis, histologija ir, kai įmanoma, susietais skeletais, atspindinčiais augimo serijas. Nanotyrannus atveju holotipo kaukolė yra stulpas, prie kurio pririšamos visos papildomos specimeninės hypotetės: bet kuris papildomas egzempliorius, pavadintas Nanotyrannus lancensis, lyginamas su tuo apibrėžiančiu fosilijos pavyzdžiu. Todėl parodyti, kad holotipas yra brandus, yra esminis žingsnis sprendžiant, ar rūšis yra validi.
Ankstesni tyrimai pateikė mišrias išvadas: kai kurie analizės metodai palaikė jauno T. rex hipotezę, kiti rėmė atskirą rūšį. Nesenas nepriklausomas darbas, paskelbtas žurnale Nature, ištyrė kitą įtariamą Nanotyrannus egzempliorių ir pateikė rezultatus suderinamus su naujaisiais hioidės histologijos duomenimis. Kai skirtingos komandos, taikydamos skirtingus metodus, konverguoja į panašias išvadas, pasitikėjimas taksonominiu sprendimu stiprėja. Tokia konvergencija ypač svarbi paleontologijoje, kur kiekvienas naujas įrodymas gali kardinaliai pakeisti platesnę dinozaurų evoliucijos ir ekologijos interpretaciją.
Ekspertų įžvalgos
„Hioidės panaudojimas kaip amžiaus proxy yra elegantiškas pavyzdys, kaip naujai užduodami klausimai senoms fosilijoms gali atskleisti anksčiau nepastebėtą informaciją,“ teigia dr. Helena Vargas, stuburinių paleobiologė iš Natural History Institute (kontekste fiktyvi institucija). „Tai parodo, kad net ir maži, atrodo nereikšmingi kaulai gali išsaugoti gyvenimo istorijos signalus, kurie pakeičia visos ekosistemos interpretaciją. Paleoekologijai tai milžiniškas poslinkis: viena kaukolė gali perrašyti, kas buvo viršutiniai plėšrūnai ir kaip jie tarp jų pasidalijo ekologines roles.“
Ashley Poust pažymėjo metodologinį potencialą: mažų, anksčiau mažai tirtų kaulų analizė atveria naujas galimybes amžiaus nustatymui ten, kur tradiciniai amžiaus žymenys yra praradę arba jų nėra. Komandos požiūris gali būti pritaikytas kitoms fragmentuotoms fosilijoms, kur trūksta įprastų brandos indikatorių, taip praplečiant tyrimų įrankių rinkinį, reikalingą rūšių atpažinimui giliais geologiniais laikotarpiais. Tai gali padėti muziejams peržiūrėti kolekcijų medžiagą ir aptikti paslėptas, anksčiau praleistas rūšines variacijas.
Pasekmės ir tolesni žingsniai
Patvirtinus Nanotyrannus kaip atskirą rūšį, laukia keli svarbūs tolesni žingsniai mokslo bendruomenei. Paleontologai aktyviau ieškos papildomų susietų skeletų, kurie galėtų pateikti augimo serijas ir aiškiai atskirti anatominius skirtumus tarp Nanotyrannus ir T. rex. Tyrėjai peržiūrės vėlyvosios kreidos faunų sąrašus, siekdami atnaujinti įvairovės įverčius ir tikslinti ekologinius modelius, įskaitant maisto grandinių ir buveinių dalijimosi rekonstrukcijas. Histologiniai tyrimai kitų mažų teropodų kaulų gali atskleisti papildomas kriptines rūšis, kurias šiuo metu muziejų kolekcijos slepia tarp fragmentų.
Galiausiai šis atvejis pabrėžia, kaip metodologinė inovacija – histologijos taikymas neįprastam kaului – gali išspręsti ilgalaikius ginčus. Be to, tyrimas suteikia naują langą į senovinių ekosistemų sudėtingumą ir primena, kad net menkiausias kaulas gali nešti didžiulę mokslinę informaciją. Tolimesni darbai, įskaitant platesnius histologinius palyginimus, morfometrinę analizę ir galbūt genetinės kilmės spėjimus per izotopines ar mikrostruktūrines studijas, gali papildomai patvirtinti arba patikslinti šį naują supratimą apie Nanotyrannus ir jo vietą kreidos ekosistemose.
Apibendrinant: hioidės histologija ne tik prideda svarbų įrodymą į Nanotyrannus taksonominį ginčą, bet ir parodo, kaip kryžminis metodų taikymas – anatominis, histologinis ir ekologiškas – gali pagerinti mūsų gebėjimą atkurti praeities biologinę įvairovę. Tokios integruotos studijos yra būtinos, jei norime tiksliai atvaizduoti, kaip gyvenimas vystėsi ir kaip sudėtingos bendruomenės veikė prieš milijonus metų.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą