Przypuszczalnie złamana kość 

Wychodząc od tego wniosku mówią, że Ossinodus, który żył 333 miliony lat temu, był czworonogiem – protopłazem żyjącym przynajmniej częściowo na lądzie – i że jest to najwcześniejszy znany czworonóg, ponieważ przedtem najstarsze niewątpliwe czworonogi pochodziły sprzed 327-331 milionów lat temu. Jeśli ta praca i jej wnioski są poprawne, przesuwa to najwcześniejsze wyjście na ląd o między 2 a 5 milionów lat do tyłu w stosunku do tego, co było wiadomo wcześniej.

Tutaj jest to zwierzę, które bardzo przypomina słynnego Tiktaalik, który sam jest formą przejściową (lub czymś z nią spokrewnionym) między rybami a płazami. Widać także zgrubienie na przedniej kończynie i podpis z artykułu:

Dzięki skanowaniu CT (tomografia komputerowa) byli w stanie zajrzeć przez zgrubienie do kości i sugerują, że było tam złamanie, wskazujące, że zwierzę spadło na przednią kończynę. Tutaj jest rekonstrukcja złamania; strzałka pokazuje pięć różnych modeli, które użyli autorzy do sprawdzenia, co mogło spowodować złamanie:

Po zrobieniu tych modeli, wyliczeniu przypuszczalnej wagi zwierzęcia (10-25 kg) i poczynieniu kilku innych założeń, doszli do wniosku, że złamanie musiało być rezultatem upadku z wysokości między 0,85 a 1,1 metra. Mówią, że nie mogło się to zdarzyć w wodzie i – wykluczając inne wyjaśnienia – argumentują, że pokazuje to całkiem wyraźnie, iż było to zwierzę lądowe. Ich zdaniem rozpoczęła się inwazja na ląd:

Ponieważ wszystkie nasze oszacowania i założenia leżące u podstaw powyższych kalkulacji były czynione bardzo ostrożnie (np. celowo zawyżone oszacowanie wagi ciała), jesteśmy pewni, że siła wymagana do złamania kości promieniowej w ten sposób była duża i że upadek na lądzie jest całkowicie możliwy z punktu widzenia mechaniki. Sposób przemieszczenia wzdłuż pęknięcia (Rys. 7a), zgodny z hipotezą spadku, jest bardzo podobny do złamań kości promieniowej u ludzi, które zdarzają się przy upadku na wyciągnięte ramię, kiedy kość ramienna wbija się w głowę kości promieniowej [33, 34]. Ponieważ siłą wymaganą do złamania FEA był rozłożony ciężar, wyklucza to możliwość, że złamanie wynikło z ugryzienia (drapieżnika), gdzie wbijający się ząb dałby przestrzennie skoncentrowany nacisk. Dlatego wnioskujemy, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem złamania kości promieniowej Ossinodus było to, że zwierzę żyło na lądzie i doznało upadku.

Twierdzą też z dużą pewnością, że ten gatunek jest wcześniejszy od kolejnego lądowego kręgowca o kilka milionów lat:

Ossinodus jest najstarszym czworonogiem zaadaptowanym do życia na lądzie, co jest wykazane z punktu widzenia biomechanicznego, i jest o przynajmniej dwa miliony lat starszy od Casineria kiddi oraz o przynajmniej pięć milionów lat starszy od zestawu czworonogów z East Kirkton. Te małe (na ogół poniżej 40 cm długości), szkockie czworonogi uważano poprzednio za najstarsze kręgowce zaadaptowane do życia na lądzie.  

Jest to intrygujące odkrycie i autorzy dokonali olbrzymiej pracy. Jest możliwe, że istotnie mają rację, ale mam kilka pytań co do pewności wniosków autorów. Niektóre z tych zastrzeżeń mogą odzwierciedlać moją ignorancję w kwestii analizy, bo jest rzeczywiście skomplikowana i czytelnicy o zainteresowaniach biomechanicznych powinni przeczytać tę pracę, która jest dostępna (link podany poniżej).

1. Czy to stworzenie było lądowe? Nie wiemy. Skamieniałość została oczywiście znaleziona w skale osadowej, tj. było pogrzebane pod wodą. Ossinodus mógł być ziemno-wodny, jak musiały być wczesne płazy, ale mógł także być w pełni wodny. Poza złamaną kością promieniowa nie ma żadnego niezależnego dowodu, że był częściowo lub w pełni naziemny.  

2. Czy patologia jednoznacznie pokazuje złamanie spowodowane upadkiem? Jestem pewien, że są inne wyjaśnienia tej dysplazji lub także złamania (jeśli istotnie było to złamanie, które zdarzyło się za życia), włącznie z anomaliami rozwojowymi. Czy możemy z wystarczająca pewnością wykluczyć wszystkie inne przyczyny (włącznie z ugryzieniami), by uznać, że był to upadek na lądzie? Czy istnieją jakieś dowody, że ryby łamią kości w ten sam sposób?  

3. Próbka jest zbyt mała. Mamy jeden okaz z jedną złamaną kością w kończynie przedniej. Czy to wystarcza do wyciągania tak daleko sięgających wniosków? Miło byłoby mieć  albo próbki z innymi złamanymi kośćmi, albo jakieś inne wskazania na lądowość.

W sumie mamy tutaj intrygujące odkrycie i autorzy mogą mieć rację, ale dane – i skomplikowana analiza - nie przekonały mnie w sposób wystarczający do wyciągnięcia wniosku, że mamy tu zwierzę, które było jednoznacznie lądowe lub wodno-lądowe. Gdybym ja to pisał, zastrzegłbym się nieco bardziej niż robią to autorzy, kiedy twierdzą, że znaleźli lądowego czworonoga „co jest wykazane z punktu widzenia biomechanicznego”.

Zastanawiam się także, dlaczego opublikowali artykuł w PLoS ONE, piśmie, które ma mniej rygorystyczny proces recenzyjny niż pisma, które sprawdzają rzeczy nie tylko pod względem solidności, ale także nowości odkryć. Gdybym miał jednoznaczne dowody na najwcześniejsze zwierzę lądowe, jak twierdzą autorzy, posłałbym to do „Nature” lub „Science”.

I, jak powiedziałem, niektóre z moich pytań mogą odzwierciedlać moją niewiedzę o metodach i analizach, ale najwcześniejszy znany czworonóg naprawdę zasługuje na publikację w bardziej renomowanym piśmie.

h/t: Steve

__________

Bishop, P. J.,   Walmsley C. W., Phillips M. J., Quayle M. R. , Boisvert C. A., and McHenry C. R.. 2015. Oldest pathology in a tetrapod gone illuminates the origin of terrestrial vertebrates. PLoS ONE 10(5): e0125723. doi:10.1371/journal.pone.0125723

Putative amphibian fossil shows broken bone said to be first indication of terrestriality

Why Evolution Is True, 26 maja 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska