Οι Ιχθυοσαύροι είναι μια κλασική περίπτωση συγκλίνουσας εξέλιξης. Από το σχήμα του σώματός τους στον τρόπο ζωής τους που βγάζουν ψάρια, πρωτοστάτησαν έναν τρόπο ζωής στις θάλασσες, που αργότερα θα αναπαραχθεί από τα δελφίνια. Και τώρα, μια εις βάθος μελέτη ενός εξαιρετικού απολιθώματος ιχθυοσαύρων έχει προσθέσει νέα σημεία ομοιότητας μεταξύ των θαλάσσιων ερπετών του παρελθόντος και των κητοειδών των σύγχρονων θαλασσών μας, συμπεριλαμβανομένου ενός λιπαρού, μονωτικού στρώματος ιστού που ονομάζεται υγρασία.
Η νέα μελέτη της βιολογίας των κρατικών πανεπιστημίων της Βόρειας Καρολίνας Mary Schweitzer και των συναδέλφων της δημοσιεύεται στη Φύση και επικεντρώνεται σε ένα ειδικό απολίθωμα γνωστό στους εμπειρογνώμονες ως MH 432. Πρόκειται για ένα εξαιρετικό δείγμα ενός ιχθυοσωματού που ονομάζεται Stenopterygius και βρίσκεται στα στρώματα των περίπου 178 εκατομμυρίων ετών του Holzmaden, Γερμανία.
"Όταν ψάχνω για δείγμα για μελέτη, ένα από τα πρώτα μου κριτήρια είναι ότι δείχνει κάποια σημάδια ασυνήθιστης συντήρησης", λέει ο Schweitzer. Στην περίπτωση του MH 432, αυτή η ασυνήθιστη συντήρηση ήρθε με τη μορφή υπολειμμάτων μαλακών ιστών που περιβάλλουν τα οστά. Αυτός ο απολιθωμένος ιστός έθεσε το ερώτημα πόση λεπτή λεπτομέρεια θα μπορούσε να διατηρήσει το δείγμα, μέχρι το μοριακό επίπεδο. "Αυτή είναι ίσως η πιο εμπεριστατωμένη και μεταβλητή, διεπιστημονική, χημική και μοριακή ανάλυση που διεξάγεται σε οποιοδήποτε απολιθωμένο δείγμα που γνωρίζω", λέει ο Schweitzer.
Φωτογραφική (πάνω) και διαγραμματική (κάτω) αναπαράσταση ενός απολιθώματος ιχθυοσαύρου περίπου 180 εκατομμυρίων ετών. (Johan Lindgren) Αυτό που έβρισκε η ερευνητική ομάδα ήρθε ως έκπληξη. Η μοριακή ανάλυση απολιθωμάτων από θαλάσσια περιβάλλοντα δεν είχε προηγουμένως επιφέρει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα, λέει ο Schweitzer. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, οι παλαιοντολόγοι βρήκαν μια πληθώρα πληροφοριών, από τα σημάδια του δέρματος του ιχθυοσαύρου που σκιάζεται σε απόδειξη ότι αυτά τα θαλάσσια ερπετά ήταν ενεργά, θερμόαιμα κολυμβητές.
Η ανάλυση θεωρούσε τον Stenopterygius από μέσα προς τα έξω. "Η πιθανότητα ανακατασκευής των χρωμάτων σε εξαφανισμένους οργανισμούς είναι μία από τις πιο συναρπαστικές πρόσφατες εξελίξεις στην παλαιοντολογία, " λέει ο παλαιοντολόγος του Πανεπιστημίου Vanderbilt Neil Kelley. «Από τη δική μου γνώση, αυτή είναι η πρώτη αποδεδειγμένη μαρτυρία για την αντιμετώπιση των ιχθυοσωμάτων». Χάρη στην παρουσία κυττάρων που φέρουν χρωστικές ουσίες που ονομάζονται χρωματοφόρα, η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι αυτός ο Stenopterygius πιθανότατα είχε σκοτεινή σκίαση επάνω και ελαφρά σκίαση το ωκεάνιο περιβάλλον.
Εργάζοντας μέσα από τα διατηρημένα στρώματα μαλακών ιστών του απολιθώματος, ο Schweitzer και οι συνεργάτες του βρήκαν επίσης στοιχεία για μια λιπαρή στοιβάδα κάτω από αυτό το δέρμα. Πολλά θαλάσσια θηλαστικά, θαλάσσια χελωνάκια και πιγκουίνοι έχουν παρόμοιες καταθέσεις, λέει ο Kelley, και ο όγκος είναι συνδεδεμένος με αυξημένο μεταβολισμό και θερμοκρασίες σώματος για να κρατήσει το ζώο θερμότερο από το περιβάλλον. Αυτό το εύρημα συναντά την προηγούμενη έρευνα που πρότεινε ένα άλλο είδος θαλάσσιου ερπετού να ρυθμίζει εσωτερικά τη θερμοκρασία του σώματος και είναι σύμφωνη με την ιδέα ότι «ορισμένοι ιχθυοσωματίες ήταν πιθανώς βαθιοί δύτες και θα χρειαζόταν να διατηρήσουν την ενέργεια και τις υψηλές θερμοκρασίες να εκτελούν σε κρύο, νερά », λέει ο Kelley.
Συγκρίσεις μεταξύ του τεχνητά ωριμασμένου σύγχρονου κάπρου και του ορυκτού ιχθυοσαύρου. (Johan Lindgren και Martin Jarenmark) Τα στοιχεία που έδειξε ότι ο Stenopterygius είχε υγρασία είναι μια περαιτέρω επιβεβαίωση ότι οι ιχθυοσωματοί διατηρούσαν αυξημένες θερμοκρασίες του σώματος και ήταν εξαιρετικά δραστήριοι. "Το ξυλοδαρμό είναι ακριβό, " λέει ο Schweitzer. "Τα μόνα ζώα που το παράγουν το χρησιμοποιούν για να διατηρούν τη θερμότητα του σώματος πάνω από τα περιβαλλοντικά επίπεδα και τα μόνα ζώα που πρέπει να κάνουν είναι εκείνα που παράγουν θερμότητα." Αυτή η εσωτερική θέρμανση του σώματος είναι ένα άλλο σημείο ομοιότητας μεταξύ ιχθυοσωμάτων και τα σημερινά δελφίνια, τις φάλαινες και τις φώκιες. Τα αρχαία θαλάσσια ερπετά και τα σύγχρονα θαλάσσια θηλαστικά δεν μοιάζουν μόνο μεταξύ τους, αλλά ανέπτυξαν ανεξάρτητα ομοιότητες που πήγαν περισσότερο από το δέρμα βαθιά.
"Η ανακάλυψη ιχθυοσωμάτων με μαλακά σχήματα περιγράφει πραγματικά την επανάσταση μας ως ζώα μέχρι τον 19ο αιώνα", λέει ο Kelley. "Έτσι, είναι πολύ συναρπαστικό και επίκαιρο να τους δούμε να εφαρμόζουν ένα τόσο ευρύ δείγμα εργαλείων αιχμής για να σαρώνουν κυριολεκτικά αυτά τα εξαφανισμένα ζώα." Αυτή η μελέτη είναι η πιο κοντινή ματιά στην ανατομία των ιχθυοσαύρων και τη βιολογία που έχει ακόμα συγκεντρωθεί.
Φυσικά, οι επιπτώσεις αυτών των ευρημάτων εκτείνονται πέρα από τους ιχθυοσωματίες. Παρόλο που οι παλαιοντολόγοι αναρωτιόντουσαν εάν η συντήρηση των ορυκτών μπορεί να φτάσει στο μοριακό επίπεδο, οι εμπειρογνώμονες τώρα χρησιμοποιούν μια ποικιλία τεχνικών για τον εντοπισμό και την ανάλυση αυτών των μικροσκοπικών ενδείξεων. "Νομίζω ότι δείχνει αυτό που μπορούμε να γνωρίζουμε από τα αρχαία απολιθώματα, " λέει ο Schweitzer. Και "ότι είναι πολύ περισσότερα από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως."
