Czworonożny wąż

W nowym artykule w “Science” David Martill, Helmut Tischlinger i Nicholas Longrich opisują węża o czterech nogach z końca wczesnej kredy (około 120 milionów lat temu) z Brazylii, nadając mu trafne, opisowe imię Tetrapodophis czyli “wąż o czterech nogach”. Przednie i tylne kończyny są małe, ale dobrze rozwinięte z pięcioma palcami na każdej. Autorzy sugerują, że wąż mógł ich używać przy chwytaniu zdobyczy. Interpretują je także jako ryjące. Jest to ważne, ponieważ dwie główne teorie o pochodzeniu węży mówią, że pochodzą one od ryjących przodków lub że pochodzą od wodnych przodków (niektórzy z najbliższych znanych krewnych węży to wymarłe jaszczurki wodne, a okazy, które opisał Haas pochodzą z osadów morskich).

Długie, giętkie ciało, zakrzywione do tyłu zęby i staw śródżuchwowy (do szerokiego otwierania paszczy) wszystko to sugeruje Martillowi i jego kolegom, że Tetrapodophis był dusicielem, żerującym na innych kręgowcach. To także ma znaczenie dla ustalenia pochodzenia węży. Według teorii ryjących przodków najwcześniejsze węże powinny były być owadożerne lub zjadające inną małą zwierzynę (jak to robią dzisiaj domniemanie prymitywne węże ryjące). Według teorii wodnej, najwcześniejsze węże powinny były być drapieżnikami, chwytającymi zwierzynę “większą od ich głów“, z dużymi, rozciągającymi się paszczami i związanymi z tym adaptacjami szkieletu i mięśni – takie węże nazywają się macrostomatan (dosłownie, „wielkoustne”). Dwunogie wodne węże Haasa są macrostomatan. Martill i jego koledzy znaleźli to, co uważają za bardzo wczesny okaz węża macrostomatan, który jednak był ryjący – krzyżówka między dwiema teoriami.

Niemal natychmiast po publikacji wokół artykułu rozpętała się seria nachodzących na siebie kontrowersji, które, choć daleko im było do rejwachu wokół obelg wymienianych między  Nicki Minaj i Taylor Swift, wywołała wielkie poruszenie w małym świecie naukowych mediów społecznościowych. Są co najmniej trzy dziedziny, które kwestionowano, omówmy je więc jedną po drugiej.

Skąd (a więc z kiedy) jest okaz Tetrapodophis? Okazuje się, że autorzy artykułu nie znają pochodzenia tego okazu. Wyciągnęli o nim wnioski (i mogą mieć całkowitą rację), ale fakt, że nie wspominają nawet w artykule o zakładanym pochodzeniu okazu, jest szokujący. Pochodzenie okazu jest absolutnie kluczową informacją w biologii; szczególnie ważne jest to dla okazów skamielin, ponieważ w większości wypadków tylko przez zbadanie geologicznego kontekstu odkrycia (innych skamielin w warstwie i natury warstw leżących poniżej i powyżej) możemy ustalić wiek skamieliny. W tym wypadku nie jesteśmy pewni, skąd pochodzi okaz, a więc nie możemy być pewni, kiedy umarł i został pogrzebany w osadzie.

Czytałem ten artykuł i nie zorientowałem się, że jego pochodzenie jest niepewne. Niepewność i argumentacja, dlaczego autorzy uznali, że mogą zidentyfikować jego pochodzenie, są pogrzebane w dodatku on line. Niektórym może wydawać się, że jest to argument trochę z gatunku „przeklęte bachory, wynoście się z mojego trawnika”, ale od dawna skarżyłem się na praktykę pism, szczególnie „Science”, chowania kluczowych detali artykułu w ulotnych źródłach on line i ten wypadek pokazuje, że takie ostrzeżenia są zasadne. Skąd (i z kiedy) pochodzi jest podstawową rzeczą, jaką trzeba powiedzieć o skamielinie i ukrywanie faktu, że w tym wypadku tego nie wiadomo, w dodatku on line, jest horrendalne.

W materiale on line Martill i jego koledzy stwierdzają, że “nie są dostępne żadne informacje o jego [tego okazu] nabyciu ani pochodzeniu”. Jednak w wywiadzie dla BBC Martill mówi, że pierwszy raz zobaczył ten okaz w Muzeum Solnhofen na “wystawie skamielin brazylijskich”, a więc jakieś dane o jego pochodzeniu wydają się być dostępne w Muzeum. Inne źródło stwierdza, że okaz był skamieliną z “formacji Crato”.

Czy ta skamielina jest, jak twierdzą autorzy, z Nova Olinda należącej do formacji Crato w Brazylii? Być może. Martill jest ekspertem tej formacji. Pewne stanowiska skamielin rzeczywiście mają wyróżniającą się litologię i stan zachowania – sam (zazwyczaj) potrafię rozpoznać skamieliny z formacji Green River. Ale nie wspomnieć o tym na początku i nie dostarczyć w artykule uzasadnienia, dlaczego przypisano skamielinie dane pochodzenie, jest nie do przyjęcia.  

Czy Tetrapodophis w ogóle jest wężem? W artykule w witrynie internetowej “Science” autor pisze za Michaelem Caldwellem, że okaz ten nie jest wężem; w rzeczywistości, powiada, nie jest nawet gadem. Według artykułu Caldwell uważa, że może to być niewymarły członek “grupy wymarłych płazów, które zginęły podczas masowego wymierania 251 milionów lat temu, na długo zanim Tetrapodophis pojawiły się na scenie”. (Nie jestem pewien, jakie płazy ma na myśli – może mikrozaury albo lyzorofidy?) To byłoby zdumiewające – że grupa trwa przez 150 milionów lat bez żadnego zapisu kopalnego, a potem pojawia się ponownie (co ma jednak częściowy precedens w Latimerii), a autorzy i recenzenci artykułu w „Science” tak niesłychanie źle zidentyfikowaliby obiekt będący tematem artykułu. Oczywiście, nie jest to niemożliwe, ale byłoby zaskakujące. Widziałem tylko opublikowane dane, ale Martill i jego koledzy omawiają i bronią cech, dzięki którym zaliczyli okaz do węży. Caldwell pracuje z wczesnymi wężami i powinien znać ich morfologię, ale także on nie widział tego okazu, więc trudno przypisać jego poglądowi pełną wiarygodność. Musimy poczekać, aż inni bliżej przyjrzą się temu okazowi, albo może poczekajmy na monografię Martilla i kolegów. Z punktu widzenia nauki jest to niezmiernie ważna kontrowersja (chociaż ta pierwsza kontrowersja jest także ważna, ponieważ ważność znalezienia czworonożnego węża zależy od okresu, w jakim występował).

Czy zbieracze skamielin i/lub ich eksport wymaga zezwolenia lub licencji? Ponieważ nie ma żadnych danych o tym okazie, nie jest jasne, czy został onzebrany legalnie. Od 1942 r. (a może od 1988 r. – różne źródła podają różne daty) do zbierania skamielin w Brazylii wymagana jest licencja. Oczywiście, nie jest to kwestia naukowa, ale ma ona implikacje dla nauki. Ta kontrowersja jest równie stara jak paleontologia – czy zbieranie przez amatorów lub w celach komercyjnych podnosi, czy hamuje rozwój wiedzy naukowej? Po obu stronach są mocne przekonania. W Stanach Zjednoczonych ten spór wybuchł w sprawie Tyranozaurusa Sue, którego odkryli i zebrali zbieracze komercyjni, a w końcu odebrano im go bez odszkodowania (jeden nawet poszedł do więzienia). Negatywną stroną takich przepisów jest to, że wiele okazów nigdy nie ujrzy światła dziennego lub, jeśli zostaną znalezione, zostaną odrzucone i pozostawione na zniszczenie, jako że ich posiadanie będzie nielegalne. Może powstać komercyjny czarny rynek, na którym znajdą się najlepsze skamieliny, ale potem znikną (niezbadane), w prywatnych zbiorach. Po stronie pozytywów jest to, że znane będzie pochodzenie okazów i będą miały maksymalną wartość naukową. Martill od dawna twierdzi (także tutaj), że brazylijski system pozwoleń jest tak skorumpowany, iż naukowcy zostają wyparci oraz że dzięki łapówkom kwitnie handel skamielinami, a równocześnie wiele skamielin pozostawia się na zniszczenie, bo nikomu nie wolno legalnie ich uratować. Mówi, że nie zawsze tak było – przez lata z powodzeniem pracował w systemie brazylijskim. Jego zdaniem:

“Ochrona skamielin” penalizuje paleontologów. Prawo zakazujące zbierania skamielin i prywatnych kolekcji skamielin odstrasza paleontologów-amatorów, spycha ich w podziemie i dławi ciekawość. Pozostawione na powierzchni skamieliny wietrzeją i są stracone. Zakaz komercyjnego zbierania powoduje straty z dochodów podatkowych.

Grupa brazylijskich paleontologów, pod przywództwem Maxa Langera, dała Martillowi ostrą ripostę:

Brazylijski punkt widzenia zakłada, że wywożenie skamielin z kraju oznacza zubożenie jego zasobów naukowych. Brazylia ma rosnącą, ale nadal niewielką społeczność naukową. Dla paleontologii zatrzymanie skamielin w kraju jest sposobem promowania możliwości naukowych. Jak najbardziej mile widzimy partnerstwo międzynarodowe, ale po prostu pozwolenie, by skamieliny wywożono z Brazylii i były badane przez zagranicznych naukowców, głównie pomaga nauce w innych krajach.

W kwestii tych przepisów mój pogląd leży pośrodku. Można uczynić analogię (którą Martill kwestionuje) z ochroną dzikiej przyrody. Wiele gatunków w przyrodzie wymaga ochrony. Często właśnie naukowcy są w pierwszych szeregach propagujących taką ochronę, mimo że przysparza to trudności w wykonywaniu pracy naukowej na chronionych gatunkach i w chronionych środowiskach. To prawda, że czasami takie przepisy mogą być zbyt gorliwie egzekwowane przeciwko naukowcom (częściowo dlatego, że są tak widocznie i nie mają znaczenia ekonomicznego) przy ignorowaniu rzeczywiście zagrażających czynników. Taka ochrona jednak, kiedy jest naukowo uzasadniona i sensownie stosowana, spotyka się z wielką przychylnością naukowców. I istotnie, Martill opisuje dobre dawniej stosunki z władzami brazylijskimi. Nie wiem wystarczająco dużo o sytuacji w Brazylii, by wydawać opinię o tym, czy polityka i praktyka brazylijska w tej sprawie osiągnęły właściwą równowagę, by zachęcić odkrycia i badania naukowe, zachowując właściwe zarządzanie zasobami.

Inną analogią z ochroną przyrody jest kwestia tego, co zrobić z nielegalnie zebranymi okazami. Jest standardem dla władz egzekwujących przepisy o ochronie przyrody przekazywanie takich materiałów do muzeów lub instytucji edukacyjnych (chociaż ich wartość jako okazów naukowych jest niższa z powodu częstego braku informacji o pochodzeniu).

Bardziej kontrowersyjne jest to, co zrobić z odebranymi okazami, które mają wartość komercyjną, ale nie naukową. Niektórzy, na przykład, propagują zniszczenie odebranej kości słoniowej, podczas gdy inni argumentują, że to tylko podnosi cenę, prowadząc do większego kłusownictwa. W wypadku skamielin to, co naukowcy w nich cenią, może zostać wydobyte przez ich opisanie (z ograniczeniami z powodu rozmiarów wiedzy o pochodzeniu) i umieszczone w muzeum (w żadnym razie nie należy ich niszczyć!).

W kwestii eksportu skamielin rozumiem potrzebę rozwijania instytucji naukowych na całym świecie, a więc budowanie miejscowych kolekcji i nawiązywanie stosunków między zagranicznymi i lokalnymi instytucjami i badaczami. Nie można jednak nie brać pod uwagę faktu, że nie wszystkie miejsca są w stanie dbać o ważne zbiory albo angażować się we współpracę. Chciałbym tutaj zauważyć, że Brazylia ma co najmniej jednego wybitnego badacza wczesnej ewolucji węży, Hussama Zahera, i co najmniej kilka znakomitych muzeów, chociaż nie znam wystarczająco dobrze sytuacji skamielin z Crato, by mieć opinie o tej konkretnej sprawie. Chciałbym wskazać na niedawny powrót Tiktaalika do Canadian Museum of Nature po 11 latach badań w USA i na politykę Kostaryki podziału zebranych okazów między instytucje zagraniczne i kostarykańskie, jako strategie, które wydają się dobrze działać.

Dziennikarz brazylijski, Herton Escobar, przeprowadził wywiad e-mailowy z Martillem. Widoczna w tym wywiadzie jest frustracja Martilla, któremu odmówiono dalszego dostępu do stanowisk w Brazylii. Twierdzi (moim zdaniem, słusznie), że na wartość naukową skamieliny nie wpływa legalność jej zebrania (do czego chciałbym dodać, że nie ma żadnej sugestii, by Martill lub jego koledzy byli zamieszani w jego wykopanie – po raz pierwszy zobaczył ten okaz w Muzeum Solnhofen podczas wyprawy ze studentami); na jego wartość wpływa brak pewności co do pochodzenia. W odpowiedzi na pytanie, czy szukał brazylijskiego współpracownika, Martill odpowiedział, że tego nie robił. Można nie starać się o brazylijskiego współpracownika – Martill pracował z kolegami w Anglii i Solnhofen, którzy znajdowali się blisko niego i blisko skamieliny, a także miał trudne stosunki osobiste z brazylijskimi robotnikami w swoim czasie. Ale Martill wdaje się także w dziwaczny wywód o etnicznej i płciowej różnorodności w grupie badawczej – zupełnie odbiegając od tego, o co pytał Escobar.

Haas, G. 1979. On a new snakelike reptile from the Lower Cenomanian of Ein Jabrud, near Jerusalem. Bulletin du Museum national d’Histoire naturelle 4: 51–64.

Haas, G. 1980. Remarks on a new ophiomorph reptile from the lower Cenomanian of Ein Jabrud, Israel. pp. 177–192. In Jacobs, L.L.,
ed., Aspects of Vertebrate History. Museum of Northern Arizona Press, Flagstaff, Arizona.

Martill, D.M., H. Tischlinger, and N.R. Longrich. 2015. A four-legged snake form the Early Cretaceous of Gondwana. Science 349:416-419.

h/t Matthew

https://whyevolutionistrue.wordpress.com/2015/07/26/a-four-legged-snake/

Why Evolution Is True, 26 lipca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska