Rozbite szkockie skamieliny zostały zrekonstruowane, aby odsłonić czaszkę starożytnego drapieżnika

Dowiedz się więcej o „kijance z piekła rodem” lub podaj jej pełną nazwę, Crassigyrinus scoticus. Cyfrowe rekonstrukcje popękanych skamieniałości ujawniły więcej informacji na temat życia tego starożytnego drapieżnika przypominającego krokodyla.

Dzięki ogromnym zębom, dużym oczom i wielu adaptacjom sensorycznym Crassigyrinus scoticus doskonale nadawał się do polowania na zdobycz na bagnach karbonu ponad 300 milionów lat temu.

Naukowcy od prawie wieku próbują zrozumieć ten liczący 330 milionów lat gatunek, krewny niektórych z pierwszych zwierząt, które chodziły po Ziemi. Jednak przy tak mocno zmiażdżonych wszystkich znanych skamielinach karbońskiego mięsożercy było to szczególnie trudne.

Postępy w tomografii komputerowej i wizualizacji 3D oznaczają, że zespół naukowców był w stanie po raz pierwszy złożyć fragmenty razem, ujawniając kształt czaszki crassigerinusa.

Dr Laura Burrow z University of California, główna autorka nowego badania, mówi: „To zwierzę zostało wcześniej zrekonstruowane z bardzo długą czaszką, podobną do czaszki Murraya, na podstawie okazu z Edynburga, który został spłaszczony z boku na bok” strona.”

„Jednak kiedy próbowałem naśladować ten kształt za pomocą cyfrowej powierzchni ze skanów CT, nie zadziałało. Nie było szans dla zwierzęcia z tak szerokim podniebieniem i wąskim stropem czaszki jak to.”

„Zamiast tego miałby czaszkę podobną do współczesnego krokodyla, z masywnymi zębami i potężnymi szczękami pozwalającymi mu jeść praktycznie wszystko, co stanie mu na drodze”.

Artykuł opublikowany w Journal of kręgowców paleontologiijest dedykowana współautorce, profesor Jenny Clack, pionierskiej paleontolog, która zrewolucjonizowała nasze rozumienie wczesnej ewolucji czworonogów i która zmarła w 2020 roku.

„Słodko-gorzkie jest to, że w końcu opublikowano ten artykuł” — mówi Laura. „Jenny Clack pracowała nad tym jako doktorantka i cieszę się, że mogła zobaczyć ostateczną rekonstrukcję Crassigyrinusa. Była tak inspirująca, że ​​miałam nadzieję kontynuować z nią współpracę przez wiele lat”.

Jak zrekonstruować spłaszczoną skamielinę

Crassigyrinus to czworonog, grupa czteronożnych zwierząt, które jako jedne z pierwszych przeszły z wody na ląd. W przeciwieństwie do swoich krewnych, Crassigyrinus był zwierzęciem wodnym, albo dlatego, że jego przodkowie przenieśli się z lądu do wody, albo dlatego, że nigdy nie przenieśli się na ląd.

Zamiast tego żył na torfowiskach węglowych znajdujących się na terenie dzisiejszej Szkocji i części Ameryki Północnej, co zapewniało warunki do jego zachowania po śmierci.

„Zwierzęta te zostały zachowane w drobnoziarnistych skałach, które zapewniają duży kontrast w tomografii komputerowej” – wyjaśnia Laura. „Niestety, nie zapewnia to dużej integralności strukturalnej, więc gdy więcej materiału ułożyło się na Crassigyrinus, zmiażdżyło skamieniałości”.

Oznacza to, że chociaż niektóre ze znanych okazów są całkiem kompletne, wszystkie są połamane i zniekształcone. Kości zostały rozbite na wiele kawałków, spłaszczone i ułożone jedna na drugiej, co w przeszłości zaowocowało wieloma różnymi rekonstrukcjami.

Aby spróbować zrekonstruować ten zmiksowany okaz, zespół wykorzystał tomografię komputerową czterech okazów Crassigyrinus, w tym trzech w muzeum. Pomiędzy tymi skamielinami znajdowały się wszystkie kości czaszki, co pozwoliło im rozpocząć rekonstrukcję czaszki czworonoga.

„Po zidentyfikowaniu wszystkich kości wyglądało to trochę jak trójwymiarowa układanka” — mówi Laura. „Zwykle zaczynam od szczątków mózgu, ponieważ to będzie rdzeń czaszki, a następnie zbieram wokół niego podniebienie”.

„To daje mi podstawę, na której mogę zacząć budować w górę, używając nakładających się obszarów kości zwanych szwami, które dostarczają wskazówek na temat tego, jak kości czaszki trzymają się razem. Ponieważ kości są złamane, a nie zgięte, możemy zrekonstruować okaz za pomocą dobry poziom zaufania”.

Wynikający z tego płytki kształt czaszki jest zgodny z niedawną ponowną oceną reszty ciała Crassigyrinusa, która wykazała, że ​​jest to zwierzę o stosunkowo płaskim ciele i bardzo krótkich kończynach. Razem te rekonstrukcje mogą ujawnić więcej informacji o tym, jak żył Crassigyrinus.

Co odkryto na temat Crassigyrinusa?

Z nazwą oznaczającą „grubą kijankę”, Crassigyrinus nie jest dokładnie wywołujący strach. Jednak w swoim czasie byłby przerażającym drapieżnikiem.

„Za życia Crassigyrinus miał około dwóch do trzech metrów długości, co w tamtych czasach było dość duże” — mówi Laura. „Prawdopodobnie zachowywał się podobnie do współczesnych krokodyli, czai się pod powierzchnią wody i używa swojego potężnego ugryzienia do chwytania zdobyczy”.

Kształt czaszki Crassigyrinusa miał wiele występów, które pomagały usztywnić czaszkę, rozkładając siłę gryzienia między wieloma zębami.

Każda zdobycz, która przekroczy jego ścieżkę, musiałaby również zaangażować zestaw wyspecjalizowanych zmysłów, które Crassigyrinus pomógł wyśledzić. Obejmowało to duże oczy, które można było zobaczyć w ciemnych torfowiskach węglowych, a także linie boczne do wykrywania wibracji w wodzie. Tajemnicze rozwarcie w pobliżu przodu pyska może być również oznaką, że ma też inne zmysły.

„Wiele wczesnych czworonogów ma wgłębienia w linii środkowej z przodu pyska, ale wgłębienia Crassigyrinus są znacznie większe i mają gładko wyrzeźbione krawędzie” – wyjaśnia Laura. „Nozdrza znajdowały się gdzie indziej, więc było wiele spekulacji na temat tego, czym może być ten otwór”.

Jedną z możliwości jest to, że podobnie jak niektóre żywe ryby Crassigyrinus mógł mieć narząd dziobowy, który pomagał mu wykrywać pola elektryczne. Zamiast tego mógł zawierać narząd Jacobsona, który występuje u zwierząt, takich jak węże i pomaga wykrywać różne chemikalia.

„Niestety nie możemy być pewni, co było w tej luce, ponieważ nic tam nie zostało zachowane, a dzisiaj nie ma nic żywego, co byłoby wystarczająco blisko związane z Crasegirinusem, aby wiedzieć na pewno” – mówi Laura. „Oczywiste jest, że te zwierzęta mają dobrze rozwinięte zmysły, więc logiczne jest, że mogły mieć inny narząd czuciowy z przodu nosa”.

Teraz, gdy czaszka została zrekonstruowana, naukowcy poddają ją serii biomechanicznych symulacji, aby zobaczyć, do czego może być zdolna.