Naukowcy zeskanowali skamieniałą bryłkę. W środku była scena polowania sprzed 290 mln lat

Maleńka bryłka z niemieckiego piaskowca okazała się kapsułą czasu z czasów, gdy po Ziemi nie chodził jeszcze ani jeden dinozaur.

Na pierwszy rzut oka wyglądała jak niepozorny kamień z odrobiną kości. Badania pokazały jednak, że to utrwalony w skale ślad ostatniego posiłku drapieżnika sprzed prawie 300 milionów lat. Naukowcy przeanalizowali go tak dokładnie, jakby prześwietlali brzuch zwierzęcia, które dawno już przestało istnieć.

Najstarsze „zwymiotowane” skamieniałości z lądu

Bryłkę znaleziono w niemieckim geoparku Thüringen Inselsberg. Warstwy skał w tym miejscu pochodzą z wczesnego permu, czyli okresu sprzed około 290–248 milionów lat. To czas na długo przed dinozaurami, kiedy życie na lądzie dopiero nabierało rozpędu.

Analiza wykazała, że znalezisko to nie przypadkowa mieszanina kości, lecz regurgitalit – skamieniałe treści zwrócone przez drapieżnika. To element szerszej grupy tzw. bromalitów, czyli wszelkich skamieniałych pozostałości związanych z trawieniem. W tej samej kategorii znajdują się coproli­ty, czyli skamieniałe odchody.

Bryłka z Turyngii jest najstarszym znanym przykładem skamieniałych treści żołądkowych z lądowego ekosystemu. Utrwaliła realną scenę z pradawnego łańcucha pokarmowego.

Różnica między coproli­tami a regurgitalitami jest bardzo konkretna. Odchody zawierają zwykle silnie strawione, rozdrobnione kości, zanurzone w fosforanowej masie. W zwróconej treści zachowują się często stosunkowo całe, tylko częściowo nadtrawione elementy szkieletu, a w otoczeniu jest zdecydowanie mniej związków fosforu.

Starsze przykłady takich skamieniałości były dotąd znane głównie ze środowisk morskich, gdzie warunki sprzyjały zachowaniu organicznych szczątków. Tutaj chodzi o lądową równinę zalewową, co czyni znalezisko wyjątkowo rzadkim materiałem badawczym.

41 kości, co najmniej trzech ofiar

Naukowcy zastosowali mikro-CT, czyli bardzo dokładne skanowanie przypominające tomografię komputerową. Ta metoda pozwoliła „zajrzeć” do środka kamiennej bryły bez naruszania jej struktury. Obrazowanie odsłoniło 41 drobnych kości należących do minimum trzech różnych zwierząt.

Wśród nich znaleziono m.in. górną kość szczęki gadopodobnego kręgowca oraz elementy kończyn dwóch innych czworonogów. Wszystkie szczątki leżały bardzo blisko siebie, zorientowane częściowo w jednym kierunku. To silna wskazówka, że kości zbiły się w żołądku drapieżnika, który nie strawił ich w całości, a następnie je zwrócił.

• liczba zidentyfikowanych kości: 41
• liczba gatunków ofiar: co najmniej 3
• środowisko: lądowa równina zalewowa wczesnego permu
• typ znaleziska: regurgitalit, czyli skamieniałe zwrócone treści żołądkowe

Analiza kształtu oraz wielkości kości sugeruje, że ofiarami były niewielkie, zwinne czworonogi. W rekonstrukcjach pojawiają się takie formy jak Eudibamus cursoris czy Thuringothyris mahlendorffae – drobne, gadokształtne zwierzęta uznawane za jednych z wczesnych mieszkańców lądów w tej części Europy.

Kto stał na szczycie dawnego łańcucha pokarmowego

Badacze spróbowali wskazać, do jakiego drapieżnika należał „zwymiotowany” posiłek. Zestawili dane o rozmiarach kości ofiar, kontekście geologicznym oraz znajdowanych w tym samym rejonie szczątkach dużych drapieżnych czworonogów.

Najbardziej prawdopodobne są dwie możliwości: Dimetrodon teutonis lub Tambacarnifex unguifalcatus. Oba te zwierzęta zalicza się do wczesnych krewnych linii prowadzącej do ssaków, choć same ssakami jeszcze nie były. W zapisie kopalnym tej okolicy uchodzą za jedne z największych drapieżników lądowych swojej epoki.

Dla zespołu badającego bryłkę ważne było odtworzenie nie tylko tego, co zjadł drapieżnik, ale też w jaki sposób funkcjonował cały ekosystem. Okazało się, że nie ograniczał się do polowania na duże roślinożerne zwierzęta. Chętnie sięgał po mniejsze ofiary, czyli stosował mocno elastyczną strategię żywieniową.

Treści żołądkowe pokazują, że ówczesny „król” lądowego ekosystemu korzystał z każdej okazji. Zjadał zarówno większe, jak i całkiem niewielkie czworonogi.

Scena z jednego dnia sprzed milionów lat

Kości ofiar zachowały się razem, co sugeruje, że wszystkie zwierzęta żyły dokładnie w tym samym czasie, na tym samym obszarze. Nie są to przypadkowe szczątki zlepione przez wodę rzeczną. Ich stan bardziej pasuje do sytuacji, w której drapieżnik po prostu nie poradził sobie z pewnymi fragmentami posiłku i się ich pozbył.

Badacze przypuszczają, że niewygodne, trudne do strawienia kości zostały zwrócone na błotnistą równinę zalewową w pobliżu rzeki. Następnie szybko przykryły je osady, które w ciągu milionów lat zamieniły się w piaskowiec. Tak powstała naturalna „kapsuła” z dowodem dawnej interakcji między drapieżnikiem a ofiarą.

Dla paleontologów to jeden z najcenniejszych typów materiału – nie pojedyncza kość wyrwana z kontekstu, lecz całe zdarzenie, odzwierciedlone w układzie szczątków. Na tej podstawie można odtwarzać relacje między gatunkami, a nie tylko ich wygląd anatomiczny.

Co mówi nam skamieniałe „wymioty” o życiu sprzed dinozaurów

Wczesny perm to okres, w którym lądowe ekosystemy dopiero się stabilizowały. Roślinność przestała już ograniczać się do bardzo niskich form, pojawiały się coraz większe drzewa, a za nimi w ślad ruszyły roślinożerne kręgowce. W ich otoczeniu wyewoluowały drapieżniki, wyspecjalizowane w polowaniu na czworonożne ofiary.

Analiza regurgitalitu z Niemiec pokazuje kilka istotnych rzeczy:

• w strefie tej funkcjonowało kilka gatunków małych czworonogów jednocześnie, dzielących to samo środowisko;
• duże drapieżniki nie gardziły małą zdobyczą, co świadczy o dużej elastyczności w doborze pokarmu;
• łańcuchy pokarmowe na lądzie były już wtedy zaskakująco złożone, choć do ery dinozaurów pozostawało jeszcze wiele milionów lat.

Jedna skamieniała bryłka pozwala zrekonstruować relacje między drapieżnikiem a trzema różnymi gatunkami ofiar, żyjącymi równocześnie w tym samym miejscu.

Dlaczego takie znaleziska są tak rzadkie

Treści żołądkowe drapieżnika to materiał bardzo nietrwały. Zwykle rozkładają się błyskawicznie, są rozwlekane przez inne zwierzęta albo niszczone przez erozję. Żeby coś takiego zachowało się w skałach, musi nastąpić zestaw sprzyjających okoliczności: szybkie przykrycie osadami, ograniczony dostęp tlenu i brak intensywnego mieszania przez inne organizmy.

W środowiskach morskich takie warunki zdarzają się częściej niż na lądzie, stąd przewaga znalezisk z dawnych mórz. Równina rzeczna z Turyngii dała więc badaczom wyjątkowy prezent – dowód na to, jak wyglądały wczesne lądowe sieci pokarmowe w Europie.

Co dalej mogą zrobić z jedną bryłką paleontolodzy

Nowoczesne techniki obrazowania, takie jak mikro-CT, pozwalają wielokrotnie wracać do tego samego okazu i wydobywać z niego nowe szczegóły. Naukowcy mogą tworzyć trójwymiarowe modele każdej kości, porównywać je z innymi skamieniałościami i stopniowo doprecyzowywać identyfikację gatunków.

Dodatkowo analizuje się skład chemiczny osłaniającej kości skały. Proporcje pierwiastków, takich jak fosfor czy wapń, wskazują, czy w bryłce zachowały się pozostałości soków trawiennych i w jakim stopniu kości uległy nadtrawieniu. To pomaga odtworzyć fizjologię samego drapieżnika, a nie tylko jego menu.

Takie znaleziska są ważne również z innego powodu: pozwalają zestawić dane z wielu dziedzin naraz. Informacje o anatomii zwierząt łączy się z geologią, chemią skał i modelami ekologicznymi. Z czasem daje to coraz pełniejszy obraz dawnych ekosystemów, w których kształtowała się linia prowadząca ostatecznie do ssaków, a więc i do ludzi.

Dla współczesnego czytelnika może to brzmieć jak detal z dalekiej przeszłości. W praktyce każdy taki „detal” stanowi brakujący element większej układanki. Dzięki niemu da się lepiej zrozumieć, kiedy na lądzie pojawiły się złożone sieci zależności i jak zmieniały się w kolejnych epokach geologicznych, aż do momentu, gdy scenę przejęły znane z filmów gigantyczne gady.