Αυτό το εκπληκτικό απολίθωμα θηλαστικού δίνει στους επιστήμονες κάτι να μασήσουν

Με τα χρόνια, ένα τμήμα της περιοχής της Εσωτερικής Μογγολίας της Κίνας έχει βήξει σωρούς από αξιοσημείωτα απολιθώματα, που κυμαίνονται από φτερωτούς δεινόσαυρους έως ιπτάμενα ερπετά.

«Για να πω ότι είναι [a] hot spot είναι στην πραγματικότητα [an] υποτιμώ», λέει ο Zhe-Xi Luo, παλαιοντολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο.

Πολλά από αυτά τα απολιθώματα καταλήγουν στο κοντινό Παλαιοντολογικό Μουσείο του Λιαονίνγκ, μια εγκατάσταση που ο Λου και ο συνάδελφός του, Τόμας Μάρτιν του Πανεπιστημίου της Βόννης, επισκέπτονται κάθε χρόνο για να εξετάσουν νέα ευρήματα. Πριν από μια δεκαετία, ένα δείγμα σε μια χοντρή πλάκα σχιστόλιθου τράβηξε την προσοχή τους.

Ήταν τα απολιθωμένα οστά και τα αποτυπώματα των μαλακών ιστών ενός αρχαίου θηλαστικού που έζησε περίπου 165 εκατομμύρια χρόνια πριν. “Τα πρώιμα απολιθωμένα θηλαστικά – στην πραγματικότητα, είναι εξαιρετικά σπάνια”, λέει ο Luo.

Αυτό το ζώο, το οποίο ονόμασε η ομάδα Megacauda sungei και έχουν περιγραφεί στο περιοδικό Φύσηήταν μια ανακάλυψη βραβείου. Τα υπολείμματα ήταν τόσο άθικτα που ήταν δυνατό να προσδιοριστεί ότι πιθανότατα ήταν ικανό να μασήσει την τροφή και στη συνέχεια να την καταπιεί, καθώς και να θηλάσει – χαρακτηριστικά που μοιράζονται τα θηλαστικά.

Ο Λούο και οι συνάδελφοί του καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι αυτές οι εξελικτικές καινοτομίες – και η παρουσία τους στους αρχαίους συγγενείς μας στα θηλαστικά – εκτείνονται βαθιά στο παρελθόν τουλάχιστον στη μέση Ιουρασική.

«Είναι όλα εκεί σε ένα αξιοσημείωτο απολίθωμα», λέει ο Luo.

Μια χίμαιρα μεγέθους τσιουάουα

Το απολίθωμα ήταν περίπου στο μέγεθος ενός τσιουάουα, αλλά κάπως δύσκολο να το διακρίνει κανείς από τον βράχο που το περιβάλλει.

«Το ίδιο το απολίθωμα είναι στην πραγματικότητα πολύ σκοτεινό», εξηγεί ο Luo. «Τα κόκαλα είναι μαύρα, η πλάκα [is] σκοτάδι. Και είναι κάπως δύσκολο να έχεις όμορφες φωτογραφίες».

Ένας από τους συνεργάτες του, ο Chang-Fu Zhou του Shandong University of Science and Technology, τράβηξε ένα διαφορετικό είδος ζωντανής εικόνας χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων Χ. «Θα έκανε αυτό το κόκαλο να ξεπροβάλει σε διαφορετικά χρώματα», λέει ο Luo.

Η εικόνα που προέκυψε έκανε τον σκελετό σε έντονο κίτρινο χρώμα και παρουσίαζε έναν περίεργο συνδυασμό χαρακτηριστικών. Το πίσω άκρο, που περιλαμβάνει τη λεκάνη, τα οπίσθια άκρα και την ουρά, μοιάζει με έναν σύγχρονο πλατύποδα.

Αυτά τα χαρακτηριστικά υποδηλώνουν ότι αυτό το ζώο ήταν πιθανότατα ημιυδρόβιο και αναζητούσε τροφή στο νερό. «Η μεγάλη ουρά είναι καλή για κολύμπι», λέει ο Luo.

“Ωστόσο”, συνεχίζει, “τα δόντια και η γνάθος του θα ήταν πολύ διαφορετικά από τον πλατύποδα. Άρα το κεφάλι είναι πολύ αρπακτικό”. Πράγματι, ο Luo και οι συνεργάτες του βρήκαν ένα σωρό μικρά οστά σαλαμάνδρας μέσα στο απολίθωμα που υποπτεύονται ότι το ζώο είχε φάει κόβοντας και κουρεύοντας πρώτα με τα κοφτερά δόντια του.

Πολλά να καταπιούν

Υπήρχε κάτι άλλο που ο Luo παρατήρησε αμέσως σχετικά με το απολίθωμα. «Τα μάτια μου στάθηκαν σε αυτά τα μικροσκοπικά υοειδή οστά», θυμάται.

Το ανθρώπινο υοειδές οστό κάθεται στο λαιμό, περίπου μισή ίντσα πάνω από το μήλο του Αδάμ, και στηρίζει το πίσω μέρος της γλώσσας.

Αργότερα, η ομάδα αξονική τομογραφία σάρωσε το απολίθωμα, συμπεριλαμβανομένης της κάτω πλευράς του κρανίου, η οποία εξέθεσε μια λεπτή οροφή του στόματος καθώς και μια σειρά από αγκίστρια οστών και ραβδώσεις.

Με αυτόν τον συνδυασμό σπάνια διατηρούμενων χαρακτηριστικών, “είμαστε σε θέση με μεγάλη σιγουριά να ανακατασκευάσουμε ολόκληρο τον μυϊκό σκελετικό μηχανισμό”, λέει ο Luo.

Αυτή η ανακατασκευή αποκάλυψε ότι το ζώο ήταν πιθανόν ικανό να κάνει δύο πράγματα που είναι μοναδικά για τα θηλαστικά.

Το πρώτο είναι η κατάποση της τροφής μετά τη μάσηση. Άλλα σπονδυλωτά τείνουν να δαγκώνουν και να καταβροχθίζουν. Αλλά τα θηλαστικά «μασούν όλη την τροφή με τα δόντια μας», λέει ο Luo. «Και μετά καταπίνουμε ένα βλωμό τροφής μέχρι τον οισοφάγο μας τη φορά».

Σκεφτείτε, για μια στιγμή, ένα σαρκοφάγο που μασάει κρέας, ένα φυτοφάγο που τσακίζει τα λαχανικά και έναν εντομοφάγο που τσακίζει ζωύφια. Αυτή η ποικιλόμορφη σειρά τροφών όλα μασώνται και στη συνέχεια καταπίνονται με παρόμοιο τρόπο από τον λαιμό ενός θηλαστικού.

Δεύτερον, αυτό το απολίθωμα φαίνεται να ήταν ικανό να θηλάζει, πράγμα που ενσωματώνει κάτι ακόμα πιο θεμελιώδες.

«Αυτή η ικανότητα να θηλάζουμε το μητρικό γάλα καθόρισε κυριολεκτικά τη βιολογία μας», λέει ο Luo. “Και γι’ αυτό η ομάδα μας ονομάζεται θηλαστικά. Έχουμε πάρει το όνομά μας από τους μαστικούς αδένες.”

Αυτά είναι μερικά από τα παλαιότερα απολιθώματα ενός ζώου με αυτές τις βασικές ικανότητες θηλαστικών.

Μικρό αλλά ποικίλο

«Είναι ένα συναρπαστικό δείγμα», λέει η Jessica Theodor, παλαιοντολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι που δεν συμμετείχε στην έρευνα. «Η όλη διάταξη μοιάζει περισσότερο με αυτό που βλέπουμε στα σύγχρονα θηλαστικά».

Ο Theodor θα ήθελε να δει μερικές από τις εικόνες με περισσότερες λεπτομέρειες, αλλά λέει ότι ένα απολίθωμα όπως αυτό παρακολουθεί την εξέλιξη της γαλουχίας, το οποίο παρομοιάζει με ένα είδος διατροφικής και ορμονικής συνομιλίας μεταξύ μητέρας και μωρού.

«Η συζήτηση ξεκινά πολύ πίσω στο Μεσοζωικό – στην Ιουρασική και στο Κρητιδικό», λέει ο Theodor. «Είναι εκπληκτικό για μένα που είναι τόσο παλιό και τόσο θεμελιώδες».

Για τον Luo, αυτό το απολίθωμα είναι η πιο πρόσφατη απόδειξη για το πώς οι νέοι τρόποι διατροφής βοήθησαν τα θηλαστικά και τους προκατόχους τους να διαφοροποιηθούν – ακόμα και όταν ήταν τα μικρά παιδιά στο παροιμιώδες μπλοκ.

«Τα θηλαστικά, δεν είναι ποτέ κυρίαρχα στην εποχή των δεινοσαύρων», λέει. “Αλλά παρ ‘όλα αυτά, κρατούν σχετικά καλά σε σύγκριση με όλα τα άλλα σπονδυλωτά.”

Την εποχή της Ιουρασικής περιόδου, υπήρχαν ήδη πρωτοθηλαστικά ανεμόπτερα, κολυμβητές, κάτοικοι της γης, κάτοικοι δέντρων και εκσκαφείς. Ο καθένας έβγαζε τα προς το ζην με τον δικό του ξεχωριστό τρόπο – όλοι ενωμένοι στην κοινή τους ικανότητα να μασούν, να καταπίνουν και να θηλάζουν.