Jurajski „półwąż, półjaszczurka” sprzed 167 mln lat miesza w nauce

W 2015 roku na klifach szkockiej wyspy Skye paleontolodzy natrafili na nietypową skamieniałość. Po latach badań z użyciem tomografii synchotronowej okazało się, że znaleziono gada sprzed 167 milionów lat, który nie pasuje do żadnej znanej kategorii. Breugnathair elgolensis ma ciało jaszczurki z wyraźnymi nogami, ale czaszkę i uzębienie jak młody wąż. To właśnie ta hybrydalna budowa tak mocno zaskoczyła naukowców.

Na szkockiej wyspie Skye znaleziono skamieniałość drapieżnika, który nie pasuje do podręcznikowych podziałów na węże i jaszczurki.

Nowo opisany gad z czasów środkowej jury wygląda trochę jak jaszczurka, trochę jak młody wąż, a do tego ma cechy, których naukowcy w tym miejscu drzewa rodowego w ogóle się nie spodziewali. Odkrycie zmusza biologów do ponownego przyjrzenia się temu, jak powstały dzisiejsze gady łuskonośne – węże i jaszczurki.

Polowanie w szkockiej jurze: gdzie znaleziono niezwykły szkielet

Wszystko zaczęło się w 2015 roku na klifach wyspy Skye u wybrzeży Szkocji. Zespół paleontologów prowadził tam rutynowe prace w skałach datowanych na około 167 milionów lat. Wśród odłamków trafił się szkielet, który od początku wyglądał nietypowo: rozczłonkowany, ale w zadziwiająco dużej części zachowany.

Okaz otrzymał oznaczenie muzealne NMS G.2023.7.1 i trafił do zbiorów National Museums Scotland. Dopiero po latach, dzięki badaniom z użyciem tomografii synchrotronowej, naukowcy zdołali wirtualnie „poskładać” każdy maleńki element tego układu kostnego i zobaczyć zwierzę takim, jakie było za życia.

Nowy gatunek nazwano Breugnathair elgolensis – „fałszywy wąż z Elgol” – na cześć miejscowości na Skye, w której znaleziono skamieniałość.

Wyspa Skye już od dawna uchodzi za jedno z najciekawszych miejsc jurajskich w Europie. Z tych samych warstw geologicznych naukowcy opisali wcześniej wczesne ssaki, prymitywne krokodyle i dinozaury. Teraz lista „gwiazd” powiększyła się o drapieżnika, który wypełnia lukę między najstarszymi łuskonośnymi a ich dzisiejszymi potomkami.

Mały drapieżnik o ciele jaszczurki i pysku węża

Breugnathair miał około 40 centymetrów długości, mniej więcej tyle co przeciętny kociak. Z daleka można by go pomylić z zwiną jaszczurką: smukłe ciało, wyraźne kończyny, klasyczny ogon. Różnica zaczyna się w okolicach głowy.

Czaszka jest mocno wydłużona, a szczęki uzbrojone w zakrzywione, głęboko osadzone zęby, które natychmiast kojarzą się z wężami, zwłaszcza z pytonami. Do tego dochodzi sposób ich mocowania – w płytkich zagłębieniach, co świadczy o wyspecjalizowanym trybie polowania na ruchliwe ofiary.

Z zewnątrz Breugnathair przypomina jaszczurkę, ale jego zęby i szczęki zachowują się jak u węża wyspecjalizowanego w chwytaniu żywej zdobyczy.

Na podstawie uzębienia badacze wnioskują, że gad ten polował na niewielkie, szybko poruszające się zwierzęta: wczesne gryzonie, mniejsze jaszczurki lub owady o twardym pancerzu. Silne szczęki i haczykowate zęby pomagały utrzymać ofiarę, która próbowała się wyrwać.

Przodek węży czy ślepa uliczka?

Nie wszyscy badacze zgadzają się, gdzie dokładnie wstawić Breugnathaira w drzewo rodowe łuskonośnych. Z analizy wynika, że należy do wymarłej rodziny parwiraptoridów – tajemniczej grupy drapieżników, którą wciąż bardzo słabo znamy. Rodzi się więc kluczowe pytanie: czy to rzeczywiście wczesny krewniak prawdziwych węży, czy raczej równoległa linia, która rozwinęła podobne cechy całkiem niezależnie?

Autorzy pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie naukowym podkreślają, że obie interpretacje mają sens. Z jednej strony nietypowa kombinacja cech – smukła czaszka, wężowate uzębienie, ale jednocześnie obecne i silne kończyny – pasuje do etapu przejściowego pomiędzy klasycznymi jaszczurkami a pierwszymi wężami. Z drugiej strony, w anatomii czaszki widać też elementy bardzo pierwotne, które wprost nie prowadzą do współczesnych linii rozwojowych.

Jurajski poligon doświadczalny ewolucji

Cała sprawa pokazuje, że natura wymyślała różne sposoby na skuteczne drapieżnictwo, zanim ukształtowała się znana nam dziś grupa węży. Zamiast prostego schematu „jaszczurka stopniowo traci kończyny i wydłuża ciało”, widzimy złożoną mozaikę form przejściowych, z których część mogła zniknąć bez bezpośrednich następców.

Breugnathair sugeruje, że w jurze istniała faza intensywnych „eksperymentów” ewolucyjnych – wiele linii gadów testowało podobne strategie łowieckie, niekoniecznie będąc ze sobą blisko spokrewnionymi.

Naukowcy mówią wprost o zbieżności ewolucyjnej. Oznacza to, że różne gatunki, żyjące w podobnych warunkach środowiskowych, mogą niezależnie dojść do podobnych rozwiązań anatomicznych. Przykłady znamy także ze współczesności: delfiny i ichtiozaury miały zbliżony kształt ciała, choć dzieli je przepaść czasowa i należą do zupełnie innych grup.

Dlaczego ten gad utrzymał nogi?

Szczególnie intrygujące jest to, że Breugnathair, mimo wężowatego pyska, zachował dobrze rozwinięte kończyny. Bieżące modele powstawania węży zakładają stopniowe wydłużanie ciała i zanik łap u drapieżników kryjących się w norach lub prowadzących ziemny tryb życia. Tymczasem ten jurajski gad był raczej zwinny i ruchliwy, a jego nogi wyglądały na jak najbardziej użyteczne.

Możliwy scenariusz jest taki, że mamy tu do czynienia z formą „mieszaną”: strategia polowania zbliżyła się do tej typowej dla węży, lecz adaptacje w szkielecie nie zaszły jeszcze tak daleko. Wężowate szczęki okazały się przydatne także przy zachowaniu klasycznego, „jaszczurkowego” ciała.

Gdzie przebiegają granice między grupami zwierząt

Historia Breugnathaira stawia pod znakiem zapytania wygodne szufladki, w które wkładamy żywe organizmy. W podręcznikach granica między jaszczurkami a wężami wygląda na ostrą: jedne mają nogi, drugie nie. W zapisie kopalnym ta linia zaczyna się rozmywać.

Właśnie takie formy pośrednie są największym wyzwaniem dla klasycznych systemów podziału. Oparte wyłącznie na wyglądzie, potrafią się załamać, gdy pojawia się gatunek tak „hybrydowy” jak Breugnathair. Do głosu muszą wtedy dojść szczegółowe analizy cech anatomicznych i badania pokrewieństwa prowadzone za pomocą modeli filogenetycznych.

• Breugnathair ma cechy jaszczurki (kończyny, ogólny plan budowy ciała).
• Ma też cechy typowe dla węży (budowa uzębienia, wydłużona czaszka).
• Jednocześnie zachowuje pierwotne elementy czaszki, których brak u współczesnych węży.
• W efekcie trudno jednoznacznie przypisać go do głównych znanych dziś grup.

Badania nad tym gadem pokazują też ograniczenia podziałów opartych tylko na kościach. W przypadku form wymarłych nie mamy do dyspozycji DNA, więc paleontolodzy łączą dane z anatomii ze statystycznymi modelami komputerowymi. Każdy nowy, dobrze zachowany szkielet może taką układankę wywrócić i zmusić do przeliczenia całego drzewa pokrewieństw.

Co ta skamieniałość mówi o naszej planecie

Jurajski drapieżnik ze Skye to nie tylko ciekawostka dla pasjonatów gadów. Pokazuje, jak bardzo niepełny jest obraz przeszłości, który składamy z fragmentów kości. Przez dziesięciolecia naukowcy mieli do dyspozycji zaledwie kilka starych skamieniałości łuskonośnych. Nowe znaleziska, takie jak ten gad, rozszerzają skalę możliwych form ciała i trybów życia.

Dla przeciętnego czytelnika może to być też dobra lekcja o tym, jak naprawdę działa ewolucja. Nie ma w niej prostych ciągów „od prymitywnego do zaawansowanego”. Zamiast prostej linii pojawia się rozgałęziona sieć, pełna ślepych uliczek, bocznych gałęzi i niespodziewanych powrotów do starych rozwiązań. Breugnathair wpisuje się dokładnie w taki obraz: trochę przód, trochę w bok, ani typowy jaszczur, ani prawdziwy wąż.

Ciekawym wątkiem jest też rola nowoczesnych technologii. Jeszcze kilkanaście lat temu tak kruchy, rozczłonkowany szkielet trafiłby do szuflady z dopiskiem „zbyt fragmentaryczny”. Dzięki skanowaniu w promieniach synchrotronowych badacze mogą dziś zajrzeć do wnętrza skały, odtworzyć kształt mikrostruktury kości i złożyć ją w trójwymiarowy model na ekranie komputera. Taka cyfrowa „sekcja” skamieniałości otwiera drogę do reinterpretacji wielu znanych już okazów.

Z praktycznego punktu widzenia podobne znaleziska uczą też ostrożności wobec zbyt sztywnych definicji w biologii. Gdy mówimy „wąż” czy „jaszczurka”, warto pamiętać, że to wygodne etykiety, a nie ostre granice wymyślone przez naturę. Każde nowe, dobrze przebadane znalezisko z odległej epoki może pokazać zwierzę, które wymyka się prostym kategoriom. Breugnathair elgolensis idealnie wpisuje się w tę rolę – małego jurajskiego „psotnika”, który miesza w naszym rozumieniu różnorodności życia na Ziemi.