Atrastas kopiantis senovinis šuo: Mesocyon pasakojimas

Užfiksuotas akmenų pripildytame bloke daugiau nei tris dešimtmečius, beveik pilnas skeletas tyliai gulėjo Origono kolekcijoje, kol atidžios rankos ir naujos akys ištraukė prarastą kanidų evoliucijos skyrių į šviesą. Fosilija nebuvo tokia, kokios tikėjosi ankstyvieji rinkėjai. Tai šuo, kuris nebėgo kaip šiuolaikiniai kanidai. Jis galėjo laipioti.

Nustebinanti tapatybė muziejaus saugykloje

Kai laukų komandos pirmą kartą iškėlė bloką vėlyvaisiais 1980-aisiais netoli John Day fosilijų lovų nacionalinio paminklo, egzempliorius atrodė pakankamai pažįstamas, kad būtų neteisingai suklasifikuotas. Kaulai rodė į oreodontą, stamboką išnykusį žolėdį, kadaise paplitusią Šiaurės Amerikoje. Ši pirminė išvada išliko kelerius metus. Tada tyrėjai išėmė kaukolę parodai ir kaukolė parodė ką kita. Tai buvo kanidas.

Daugiau nei prieš 30 milijonų metų gyvenęs gyvūnas priskiriamas Mesocyon coryphaeus, rūšiai pavadintai 1879 m., bet iki šiol žinomai daugiausia iš atskirų kaukolių. Mičigano universiteto paleontologė Anne Kort išnagrinėjo visą gyvūną specialiam Paleontologijos žurnalo numeriui, skirtam John Day fosilijų lovų nacionalinio paminklo 50-mečiui. Rezultatas – vienas iš išsamiausių priešledo laikotarpio šunų skeletų, kada nors rastų žemyne.

Kaori Chambers, Mičigano universiteto magistrantė ekologijos ir evoliucinės biologijos srityje, sukūrė meninę Mesocyon coryphaeus interpretaciją. Mičigano universiteto paleontologė Anne Kort identifikavo fosiliją kaip vieną iš iki šiol rastų išsamiausių Mesocyon coryphaeus egzempliorių. Egzempliorius buvo šuns fosilija, panašaus dydžio į kojotą.

Ką skeletas atskleidžia apie elgesį ir kūno sandarą

Pilni skeletai yra reti ir, kai jie pasirodo, atskleidžia istorijas, kurias atskiri kaulai dažnai neperteikia. Šis Mesocyon išsaugo beveik viską, išskyrus dalis uodegos ir smulkmenas rankų bei kojų srityse. Trūkstami elementai svarbūs mažiau, nes tai, kas liko, yra aišku: stambesnis, trumpesnėmis galūnėmis kanidas, išlaikęs anatomines savybes, kurias siejame su laipiojimu ir griebimu, o ne su nuolatiniu bėgimu.

Alkūnės sąnarys nėra formuotas aukšto greičio persekiotojui. Jis leidžia tam tikrą dilbio sukimąsi, kurio neturi šiuolaikiniai bėgantys šunys. Pirmasis pirštas yra didelis, panašiai kaip šiandieninių šunų antrasis nagas, o galūnių proporcijos rodo, kad Mesocyon periodiškai galėjo padėti kulną ant žemės, o ne vaikščioti vien tik ant pirštų. Paprastai tariant: šis gyvūnas nebuvo specializuotas kursorialiam gyvenimui.

Mičigano universiteto paleontologė Anne Kort identifikavo fosiliją kaip vieną iš iki šiol rastų išsamiausių Mesocyon coryphaeus egzempliorių. Egzempliorius, fosilinis šuo kojoto dydžio, turėjo alkūnės sąnarį, kuris pagal Kortą leido manyti, kad jis galėjo laipioti ir griebti. 

Paveldėtas žymuo: osteochondroma

Vienas iš aiškiausių įrodymų, susiejusių skeletą su ankstyvaisiais šunimis, yra osteochondroma – paveldima kaulinė ataugėlė riešo gale. Šis patologinis požymis pasireiškia maždaug 60 procentų ankstiausiai pripažintų šunų fosilijų. Tai mažas, bet įtikinamas pėdsakas, stiprinantis identifikaciją ne tik remiantis kaukolės forma ir dantimis.

Ir yra dar viena asmeninė detalė. Egzempliorius išlaikė baculumą, varpos kaulą, kuris leido tyrėjams nustatyti, kad gyvūnas buvo patinas, nespėliojant remiantis dviprasmiais skeletiniais požymiais. Tokios smulkmenos turi didelę reikšmę atkuriant gyvenimo istorijas ir populiacijų struktūras giliajame laike.

Kodėl šis Mesocyon svarbus kanidų evoliucijai

Šunys savo kilmę sieja su Šiaurės Amerika, beveik prieš 40 milijonų metų. Jų bendras protėvis Hesperocyon tikėtina gyveno tankiai miškais apaugusiose vietovėse ir, daugeliu nuomonių, mokėjo laipioti. Kai klimatas atvėso ir maždaug po 10 milijonų metų miškai ėmė keistis atviresnėmis buveinėmis, daug kanidų linijų vystėsi link greičio ir ištvermės. Galūnės pailgėjo. Alkūnės užsirakino labiau į tiesią padėtį. Kojų poza pasislinko link vaikščiojimo tik ant pirštų, ko pasekoje pagerėjo bėgimo efektyvumas.

Mesocyon užima vietą šiame pereinamajame intervale. Jis demonstruoja, kad ne visi kanidai sekė vieną ir tą pačią kryptį. Šio gyvūno kūno planas išlaikė laipiojimui palankius bruožus net tada, kai aplinka linko į atviresnes teritorijas. Rūšis buvo kojotui panašaus dydžio, bet kompaktiška. Tvirti kaulai. Stiprūs priekieji galūnių raumenys, tinkami manipuliacijai ir galbūt medžiui lipti. Tai piešia šunų ekologiją, kurios mes šiandien nebematome.

Mesocyon coryphaeus fosilija buvo rasta Žemės valdymo biuro žemėje 1980-aisiais, netoli John Day fosilijų lovų nacionalinio paminklo. 

Tokia nebuvimo pasekmė yra daugiau nei smalsumas. Išnykimas ištrina ne tik rūšis, bet ir ekologines roles, kurias jos atliko. Kai linija išnyksta, kartu dingsta jos elgesio, buveinių ir morfologijos derinys. Evoliucija negamina tikslių pakeitimų; ji kuria veikiamus sprendimus. Mesocyon yra vienas iš tokių veikiamų sprendimų, kuris prapuolė.

Mokslinis kontekstas ir pasekmės

Skeletas suteikia duomenų taškus, svarbius kelioms tyrimų kryptims: kanidų judėjimo adaptacijų tempo, morfologinio lankstumo reaguojant į buveinės pokyčius ir paveldimų patologijų dažnumo bei poveikio ankstyvų žinduolių populiacijoms. Paleoekologams Mesocyon pateikia gyvūno, gyvenusio tarp miško ir miškingų pievų nišų, momentinę nuotrauką. Evoliucijos biologams tai priminimas, kad protėvių bruožai gali išlikti ilgiau ir įvairiau nei dažnai pateikiami linijiniai pasakojimai.

Prieš Kort darbą su šiuo egzemplioriumi, Mesocyon buvo tik kaukolės fragmentų ir dalinių žandikaulių šešėlis. Dabar, kai yra po-kraujinis (postcranial) medžiagos, tyrėjai gali vykdyti biomechaninius modelius, testuoti hipotezes apie pėdos pozą ir eisena, bei lyginti galūnių kaulų skerspjūvius, kad nuspėtų aktyvumo lygius ir streso modelius. Tai toks fosilijos tipas, kuris klausimus paverčia kiekybinėmis analizėmis.

Mičigano universiteto paleontologė Anne Kort identifikavo fosiliją kaip vieną iš iki šiol rastų išsamiausių Mesocyon coryphaeus egzempliorių. Kort teigė, kad šuo, maždaug kojoto dydžio, tikriausiai bent retkarčiais vaikščiojo nuo kulno prie pirštų ir nebuvo pritaikytas bėgimui, tuo tarpu šiuolaikiniai šunys vaikšto ant pirštų galiukų ir yra pritaikyti bėgimui. 

Ekspertų įžvalga

„Pilni egzemplioriai, tokie kaip šis, yra retas langas į funkcionalią morfologiją,“ sako dr. Laura Mendes, stuburinių paleontologė, nedalyvavusi tyrime. „Vienas prarastas skeletas gali iškreipti mūsų vaizdą apie visą kladą. Šis Mesocyon padeda ištaisyti tą šališkumą. Jis primena, kad ankstyvoji kanidų evoliucija buvo eksperimentinė. Kai kurios atšakos bėgo, kitos laipiojo. Abu sprendimai tam tikrą laiką tiko jų aplinkoms.“

Citata pabrėžia, kaip vienas radinys gali pakeisti prielaidas. Ji taip pat rodo kryptis ateities darbams. Daugiau lauko darbų John Day regione ir muziejų kolekcijų peržiūrų galėtų atskleisti papildomų Mesocyon egzempliorių ar gretimų formų. Kiekvienas radinys patikslintų dar neišbaigtą vaizdą.

Išvados

Ši fosilija tuo pačiu metu yra anatominiu galvosūkiu ir žinia apie netektį. Mesocyon coryphaeus nėra tiesioginis šiuolaikinių šunų protėvis. Jo linija nutrūko. Tačiau gyvūno kūnas išsaugojo strategijas, kurių nėra tarp gyvenančių kanidų. Tai svarbu mąstant apie prisitaikomumą, specializaciją ir išnykimo galutinumą. Kai unikali ekologinė rolė dingsta, ji greičiausiai negrįš tokia pačia forma.

Praktiniai tolesni žingsniai aiškūs. Tyrėjai integruos šio egzemplioriaus galūnių matavimus į palyginamuosius duomenų rinkinius, modeliuos judėjimo galimybes ir ieškos archyvuose panašiai neteisingai identifikuotų fosilijų užakinių blokų. Muziejai saugo daug tokių netikėtumų. Šįkart palankus išsaugojimo ir smalsumo derinys leido paleontologams perskaityti prarastą kanidų istoriją iš išlikusių kaulų.

JODA paleontologas Ted Fremd iš pradžių rado fosiliją, paskyrė jos išgavimą prioritetu ir atliko pirmuosius paruošimo darbus, atvėrusius kaukolę. JODA paleontologas Joshua Samuels pavedė Cavin 2011 m. pašalinti likusį skeletą iš apsauginio apvalkalo. Nicholas Famoso, dabar JODA vyresnysis paleontologas, vėliau pasiūlė Kort tirti šį egzempliorių. Xiaoming Wang iš Los Andželo gamtos istorijos muziejaus taip pat yra tyrimo bendraautoris.