Fossyl „pół wąż, pół jaszczurka” sprzed 167 mln lat zaskakuje naukowców

Na szkockiej wyspie Skye znaleziono niezwykły szkielet gada sprzed 167 milionów lat, który nie mieści się w znanych szufladkach biologii.

Nowy gatunek, nazwany Breugnathair elgolensis, wygląda trochę jak jaszczurka, trochę jak wąż, a do tego ma cechy, których badacze w ogóle się tam nie spodziewali. Ten nietypowy zestaw elementów anatomicznych zmusza specjalistów do ponownego przemyślenia, jak naprawdę przebiegała ewolucja współczesnych jaszczurek i węży.

Skye – jurajski „plac zabaw” ewolucji

Wszystko zaczęło się w 2015 roku na klifach w okolicach miejscowości Elgol na wyspie Skye w Szkocji. Zespół paleontologów odkrył tam niepozorny, częściowo rozczłonkowany szkielet niewielkiego gada. Skały datowane na środkową jurę wskazywały wiek około 167 milionów lat – okres kluczowy dla wczesnej historii gadów łuskonośnych, czyli grupy obejmującej dzisiejsze jaszczurki i węże.

Choć kości nie leżały w idealnym porządku, zachowało się ich zaskakująco dużo. Eksperci z National Museums Scotland i Uniwersytetu w Cambridge postanowili poświęcić temu znalezisku lata pracy. Z pomocą zaawansowanych skanerów, w tym tomografii synchrotronowej, odtworzyli trójwymiarowy obraz niemal każdego elementu szkieletu.

Przeczytaj również: Dlaczego pies patrzy na ciebie, gdy robi kupę? Wyjaśniają behawioryści

Tak dobrze zachowany gad łuskonośny z jury zdarza się wyjątkowo rzadko. Dzięki temu można zajrzeć do bardzo wczesnego etapu rozwoju grupy, z której wywodzą się współczesne jaszczurki i węże.

Nowy gatunek przypisano do wymarłej rodziny parwiraptorów – niewielkich drapieżników o niejasnym miejscu na drzewie rodowym gadów. Już sama ta klasyfikacja pokazywała, że nie mamy do czynienia z „zwykłą” jurajską jaszczurką.

Gad wielkości kota o głowie jak u węża

Odtworzony osobnik mierzył około 40 centymetrów, mniej więcej tyle co mały kot. Miał dobrze rozwinięte kończyny, ogon i ogólne proporcje, które na pierwszy rzut oka przypominają niewielkiego jaszczurczego drapieżnika. Dopiero spojrzenie na czaszkę wywołało konsternację.

Przeczytaj również: Który pies jest najinteligentniejszy? Naukowcy wskazali zaskakującego lidera

Głowa Breugnathair elgolensis jest mocno wydłużona. Szczęki są potężne jak na tak małe zwierzę, a zęby – długie, zakrzywione ku tyłowi i głęboko osadzone w kości. Taki układ uzębienia kojarzy się raczej z dzisiejszymi wężami, zwłaszcza z dusicielami polującymi na większe, ruchliwe ofiary.

W jednym ciele spotykają się cechy typowe dla jaszczurek z wyraźnymi kończynami i elementy charakterystyczne dla wyspecjalizowanych, „wężowych” drapieżników.

Na początku część badaczy przypuszczała, że w skałach znalazły się przemieszane kości dwóch różnych gatunków. Dopiero szczegółowe porównania i modelowanie komputerowe pokazały, że wszystkie elementy pasują do jednego szkieletu.

Przeczytaj również: Sąsiedzi śledzą zziębniętą suczkę. W krzakach czekała na nich szokująca scena

Czaszka jak zagadka dla systematyków

Opis anatomiczny opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym. Analiza wskazuje, że zęby Breugnathair mają budowę bliską wężom: są smukłe, haczykowato zagięte i stworzone do utrzymywania szamoczącej się zdobyczy. Jednocześnie część kości sklepienia czaszki, na przykład kości ciemieniowe, zachowuje bardziej pierwotny układ, kojarzony z prymitywnymi gadami, a nie z nowoczesnymi łuskonośnymi.

Taka mieszanka sprawia, że zwierzę trudno wcisnąć w prosty schemat „przodek jaszczurki” albo „przodek węża”. To raczej forma przejściowa lub boczna gałąź, która testowała inne „rozwiązanie konstrukcyjne” dla drapieżnika wielkości szczura czy małego ssaka.

Kiedy jaszczurka zaczyna jeść jak wąż

Na podstawie budowy szczęk naukowcy sądzą, że Breugnathair polował na niewielkie kręgowce – młode ssaki, niewielkie gady, może ptaki prymitywnego typu. Długie, zakrzywione zęby idealnie nadawały się do błyskawicznego chwytania i pewnego trzymania śliskiej lub futrzastej zdobyczy.

• Kończyny – w pełni wykształcone, zdolne do szybkiego biegu lub czajenia się w kryjówkach.
• Szczęki – długie, z dużą liczbą haczykowatych zębów działających jak żywy hak.
• Kręgosłup – wydłużony, zwiększający zwinność i zakres ruchu ciała.

Powstaje obraz zwierzęcia, które łączyło „jaszczurczy” sposób poruszania z „wężowym” sposobem zdobywania pożywienia. Nie przypomina jeszcze dzisiejszych węży bez nóg, ale jego głowa pracuje bardzo podobnie do ich głów.

Breugnathair wygląda, jakby ewolucja testowała, co się stanie, gdy drapieżnik z nogami dostanie do dyspozycji wężowy zestaw narzędzi w pysku.

Wyboista droga do węży, które znamy z teraźniejszości

Przez lata wielu specjalistów zakładało, że węże pochodzą od jaszczurek, których ciała stopniowo się wydłużały, a kończyny redukowały. W tej wizji zęby i czaszka zmieniały się „przy okazji”. Breugnathair pokazuje inny scenariusz: można mieć jeszcze w pełni obecne nogi, a jednocześnie wysoce wyspecjalizowany pysk.

Część zespołu badawczego sugeruje, że przodkowie węży mogli wyglądać zupełnie inaczej, niż zakładano. Mogli to być aktywni drapieżnicy z kończynami, których głównym atutem były właśnie szczęki. Z biegiem czasu różne linie tych zwierząt mogły ewoluować w odmiennych kierunkach – jedne traciły kończyny, inne zachowywały je dłużej, jeszcze inne całkowicie wymierały.

Konwergencja, czyli różne drogi do podobnego efektu

Inna interpretacja jest jeszcze bardziej przewrotna. Być może Breugnathair w ogóle nie był bliskim krewnym wczesnych węży. Mógł po prostu rozwinąć bardzo podobne cechy z zupełnie innej linii ewolucyjnej. W biologii określa się to mianem konwergencji – różne grupy zwierząt, poddane podobnej presji środowiska, niezależnie wytwarzają zbliżone rozwiązania.

Klasyczne przykłady to np. skrzydła ptaków i nietoperzy czy kształt ciała delfinów i ryb. Teraz ta sama logika może dotyczyć drapieżnych gadów łuskonośnych: różne linie mogły wielokrotnie „wymyślać na nowo” łeb i uzębienie w stylu wężowym.

Granice między grupami zwierząt nie są proste

Historia Breugnathair uderza w samo serce klasycznej systematyki. W podręcznikach łatwo oddzielamy jaszczurki od węży, gady od ptaków, ryby od płazów. Rzeczywistość w zapisie kopalnym pokazuje, że te granice często przyjmujemy trochę na siłę. Życie zmieniało się płynnie, czasem tworząc formy tak „pomiędzy”, że współczesne schematy po prostu sobie z nimi nie radzą.

Badacze podkreślają też trudność w ustaleniu dokładnego miejsca parwiraptorów na drzewie życia. Analizy porównują setki cech szkieletowych, a tam, gdzie to możliwe – także dane genetyczne żyjących gatunków. Mimo to istnieje kilka sensownych scenariuszy, z których żaden na razie nie wygrywa w stu procentach.

Szkielet tego niewielkiego gada staje się rodzajem „znaku drogowego” pokazującego, jak kręte i zaskakujące mogą być ścieżki ewolucji gadów łuskonośnych.

Co taki fossyl mówi zwykłemu czytelnikowi?

Historia Breugnathair elgolensis pokazuje, że obraz prehistorycznych zwierząt nie jest zamkniętą księgą. Każde nowe, dobrze zachowane znalezisko potrafi dopisać rozdział, który kłóci się z ustalonym porządkiem i zmusza do korekty rysunków w podręcznikach. W praktyce oznacza to, że nawet bardzo „utrwalone” schematy ewolucji węży czy jaszczurek trzeba traktować jako robocze, a nie ostateczne.

Dla laików ważne może być jeszcze jedno: ewolucja nie działa jak prosty marsz od form prymitywnych do „doskonałych”. To raczej gęsta sieć rozgałęzień, ślepych uliczek i doraźnych rozwiązań. Breugnathair idealnie wpisuje się w ten obraz – to mały drapieżnik, który łączy w sobie cechy kilku różnych „szuflad”, nie mieszcząc się w żadnej do końca.

Takie znaleziska pomagają też lepiej rozumieć dzisiejszą różnorodność gadów. Pokazują, że współczesne węże czy jaszczurki są efektem długiej serii eksperymentów natury, z których większość linii zniknęła bez śladu. Czasem wystarczy jeden dobrze zachowany szkielet w skale nad szkockim klifem, żeby przypomnieć, jak złożone były te wcześniejsze próby.