W skamieniałej „kupce” sprzed 290 mln lat kryje się scena polowania

Mikroskopijna bryłka piaskowca z Niemiec okazała się czymś znacznie ciekawszym niż zwykły kamień – to zapis dawnej uczty drapieżnika.

Naukowcy zeskanowali ją w wysokiej rozdzielczości i odkryli w środku dziesiątki drobnych kości. Ta skamieniałość z wczesnego permu pokazuje, kto naprawdę rządził na lądzie długo przed pojawieniem się dinozaurów.

Skamieniałe wymiociny, nie zwykły kamień z piaskowca

Znalezisko pochodzi z geoparku Thüringen Inselsberg w środkowych Niemczech. Warstwy skalne z tego miejsca datuje się na wczesny perm, czyli okres między około 290 a 248 milionów lat temu. To czas, kiedy po lądzie nie chodził jeszcze żaden dinozaur, a ekosystemy dopiero się stabilizowały po wcześniejszych zawirowaniach klimatycznych.

Badacze początkowo mieli w rękach niewielką, niepozorną bryłkę piaskowca z zatopionymi w środku fragmentami kości. Szybko okazało się, że nie są to przypadkowe szczątki. Układ kości i ich stan wskazywały, że chodzi o coś o wiele bardziej konkretnego: skamieniałe resztki treści żołądkowej, które zostały zwrócone przez drapieżnika.

Przeczytaj również: Mała ryba z rafy zaskakuje naukowców. Zdała test dla małp człekokształtnych

Według nowej analizy to najstarszy znany przykład skamieniałych wymiocin z lądowego ekosystemu, zachowany w formie tzw. regurgitalitu.

Regurgitalit to termin używany przez paleontologów na określenie skamieniałych resztek zwróconego pokarmu. Należy on do szerszej grupy tzw. bromalitów, czyli wszystkich skamieniałości związanych z układem pokarmowym – od odchodów po zawartość żołądka.

Regurgitalit a koprolit – czym się różnią?

Najbardziej znane bromality to koprolity, czyli skamieniałe odchody. Ten rodzaj skamieniałości pomaga zrozumieć, co jadły dawne zwierzęta i jak funkcjonował ówczesny ekosystem. Regurgitality pojawiają się w zapisie geologicznym dużo rzadziej, bo ich zachowanie wymaga specyficznych warunków.

Przeczytaj również: Jak usunięcie 131 kotów z japońskich wysp uratowało rzadkiego ptaka

W przypadku opisywanej bryłki z Niemiec widać cechy typowe dla regurgitalitu. Kości są dość dobrze zachowane, wiele z nich pozostaje niemal w całości. Brakuje też charakterystycznej fosforanowej otoczki, którą zwykle widać wokół koprolitów. Do tego fragmenty kości leżą blisko siebie i są częściowo ułożone w tym samym kierunku, jakby zostały „uformowane” w żołądku, a później wyrzucone na raz.

41 kości, co najmniej trzy ofiary

Zespół badawczy sięgnął po mikro-tomografię komputerową. To technika zbliżona do klasycznego skanera RTG, ale w znacznie wyższej rozdzielczości, która pozwala „zajrzeć” do wnętrza skamieniałości, nie niszcząc jej. Dzięki temu naukowcy dokładnie obejrzeli każdy fragment zaklęty w skale.

Przeczytaj również: Biegaczka myślała, że widzi psa. Zdjęcie ujawniło coś znacznie groźniejszego

W środku naliczono 41 drobnych kości. Analiza pokazała, że nie należały do jednego zwierzęcia. Przynajmniej trzy osobniki padły ofiarą drapieżnika, który później część niestrawnych elementów po prostu zwrócił.

• zidentyfikowano fragment kości szczękowej gadopodobnego zwierzęcia,
• rozpoznano elementy kończyn dwóch innych czworonogów (tetrapodów),
• wszystkie kości należały do drobnych lądowych kręgowców.

Na podstawie kształtu i proporcji kości badacze porównali materiał z wcześniej opisanymi gatunkami z tego regionu. Wśród potencjalnych ofiar pojawiły się niewielkie zwierzęta, takie jak Eudibamus cursoris czy Thuringothyris mahlendorffae – smukłe, zwinne czworonogi, które biegały po ówczesnych nadrzecznych równinach.

Kto mógł zwymiotować tę „kupkę kości”?

W kolejnym kroku naukowcy próbowali ustalić, kto stał na końcu tego krótkiego, permijskiego łańcucha pokarmowego. W skałach z Thüringen Inselsberg znane są zaledwie dwa większe drapieżniki, które pasują do obrazu:

• Dimetrodon teutonis – niewielki przedstawiciel słynnej grupy Dimetrodonów, rozpoznawalnych po dużym, „żaglowatym” wyrostku na grzbiecie,
• Tambacarnifex unguifalcatus – mniej znany, ale także drapieżny krewniak wczesnych ssaków.

Oba te zwierzęta zalicza się do tzw. synapsydów, czyli linii ewolucyjnej, z której znacznie później wyłoniły się prawdziwe ssaki. W badanym ekosystemie należały do największych lądowych kręgowców, więc naturalnie zajmowały miejsce szczytowych drapieżników.

Analiza sugeruje, że to właśnie jeden z tych dwóch permijskich „krewniaków” ssaków miał w żołądku trzy małe ofiary, a ich kości trafiły do skały w postaci zwróconych resztek.

Naukowcy zwracają uwagę, że takie zachowanie – pozbywanie się twardych, niestrawnych fragmentów – bywa obserwowane u niektórych współczesnych zwierząt. Część ptaków drapieżnych regularnie wyrzuca tzw. wypluwki złożone z sierści i kości. W tym sensie permijski regurgitalit przypomina produkt sowy czy jastrzębia, tylko zapisany w kamieniu przez setki milionów lat.

Zaglądanie do dawnego menu drapieżników

Znalezisko daje rzadki wgląd w to, jak wyglądały łańcuchy pokarmowe na lądzie przed epoką dinozaurów. Zwykle paleontolodzy dysponują jedynie pojedynczymi szkieletami i mogą tylko domyślać się relacji między gatunkami. Tu mają przed sobą gotową „listę dań” z jednego posiłku.

Badacze wnioskują z tego kilka rzeczy:

• szczytowe drapieżniki nie ograniczały się do polowania na dużych roślinożerców,
• chętnie sięgały po mniejsze, zwinne zwierzęta, co pokazuje elastyczną strategię zdobywania pokarmu,
• co najmniej trzy gatunki małych kręgowców żyły obok siebie w tym samym siedlisku i w tym samym czasie.

Z perspektywy rekonstrukcji dawnego środowiska to cenny sygnał. Jedna, niepozorna bryłka pozwala zobaczyć, że nadrzeczne równiny wczesnego permu tętniły życiem drobnych czworonogów, które musiały stale uważać na większych łowców.

Dlaczego takie skamieniałości zdarzają się tak rzadko?

Skamieniałe wymiociny z lądowych środowisk praktycznie się nie zachowują. Zwykle szybko się rozkładają albo zostają rozmyte przez deszcz i wiatr. Do utrwalenia tak delikatnej struktury potrzebny jest zbieg wielu okoliczności: odpowiednia pora roku, szybkie przykrycie osadem, brak intensywnego żerowania padlinożerców.

Do tej pory znano tylko kilka starszych regurgitalitów, ale wszystkie pochodziły z mórz. W środowisku morskim osady gromadzą się inaczej, a beztlenowe dno potrafi lepiej konserwować organiczny materiał. Lądowe regurgitality z tak odległych czasów to wręcz biała plama w zapisie kopalnym, dlatego każdy nowy przypadek ma duże znaczenie dla badaczy.

Co to mówi o naszych korzeniach jako ssaków?

Dimetrodon i jego krewni nie byli jeszcze ssakami w dzisiejszym sensie, ale należeli do tej samej szerokiej gałęzi ewolucyjnej. Analiza ich zwyczajów żywieniowych pomaga zrozumieć, jak kształtowały się strategie drapieżnictwa w linii prowadzącej ostatecznie do ludzi.

Obraz, który wyłania się z niemieckiego regurgitalitu, pokazuje drapieżnika o elastycznym podejściu do pokarmu. Nie wybrzydzał, wykorzystywał różne ofiary, łączył polowanie na większe zwierzęta z łapaniem mniejszych. Taki model zachowania przypomina dzisiejsze ssaki drapieżne – od lisów po wilki – które przełączają się między różnymi typami zdobyczy w zależności od sytuacji.

Dla czytelnika przyzwyczajonego do dominacji dinozaurów w popularnych opowieściach ta perspektywa bywa zaskakująca. Na długo przed pierwszym tyranozaurem po suchym lądzie biegały już całkiem sprawne, inteligentne drapieżniki, należące do linii bliskiej naszym własnym przodkom.

Jak „czytać” takie skamieniałości jak paleontolog

Regurgitalit czy koprolit na pierwszy rzut oka wyglądają jak nieciekawa grudka kamienia. Dla specjalisty to jednak bogate źródło informacji. Zawartość takiej bryłki ujawnia:

• jakie gatunki współistniały w jednym miejscu,
• jakie były relacje drapieżnik–ofiara,
• czy ofiary były połykane w całości, czy rozszarpywane na części,
• jak sprawnie działał układ trawienny drapieżcy (stopień strawienia kości).

W praktyce takie skamieniałości świetnie uzupełniają „klasyczne” szkielety. Sam szkielet mówi, jak zbudowane było zwierzę. Regurgitalit dodaje do tego historię konkretnego dnia: polowania, posiłku i zwrócenia niestrawionych fragmentów, po którym błoto nadrzecznej równiny zatrzymało całą scenę dla współczesnych badaczy.

Zrozumienie, jak wiele informacji kryje tak drobna bryłka, pomaga inaczej patrzeć na geologię i paleontologię. W skałach zapisują się nie tylko same gatunki, ale też ich zachowania. Kiedy kolejne zaawansowane skanery trafią w ręce badaczy, można się spodziewać, że podobne „małe historie z wielkiej przeszłości” będą pojawiały się coraz częściej, zmieniając nasz obraz życia na Ziemi sprzed setek milionów lat.