Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

We wczesnym środkowym triasie tę część Europy pokrywało płytkie i ciepłe morze, bogate w życie organiczne, w którym królowały różne gady morskie. Obecnie skamieniałe kości tych gadów morskich można znajdywane są tam w dużych ilościach. Wśród nich są szczątki notozaurów: dużych gadów morskich i zarazem szczytowych drapieżników swoich czasów. Notozaury miały ciała spłaszczone grzbietowo-brzusznie, nieco przypominające jaszczurki, choć jednak nimi nie były – termin „notozaur” oznacza „fałszywą jaszczurkę” ze względu na to powierzchowne podobieństwo. W ramach badań prowadzonych przez międzynarodowy interdyscyplinarny zespół kierowany przez dr. Dawida Surmika z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach i dr Nicole Klein z Uniwersytetu w Bonn w Niemczech zbadano kilka nietypowo wyglądających kości notozaurów.

– Patologie okazjonalnie identyfikowane w kopalnych szczątkach szkieletowych dają nam wgląd w stan zdrowia wymarłych kręgowców i są cennym źródłem wiedzy o życiu tych zwierząt. Jednak rozpoznanie patologii niekiedy nie jest wolne od nadinterpretacji – uważa dr Dawid Surmik. – Wiele czynników, takich jak nietypowe skostnienia, pośmiertne uszkodzenia kości czy wreszcie procesy geologiczne (np. kompakcja czy erozja), może mieć wpływ na naszą interpretację nietypowo wyglądających skamieniałości jako śladów obecności schorzenia – dodaje naukowiec.

Dlatego te nietypowo wyglądające kości były przedmiotem badań zespołu. Naukowcy wiedzieli, że odpowiednio zinterpretowane dane mogą dostarczyć cennych informacji o uciążliwościach środowiska, którym stawiali czoła pradawni władcy mórz w triasie. Miejsce, z którego zebrano materiał do badań, było prawdziwą skarbnicą wiedzy o triasowych zwierzętach morskich ze względu na dużą liczbę zarówno izolowanych szczątków, jak i bardziej kompletnych szkieletów tych zwierząt.

Naukowcy przebadali m.in. żuchwę notozaura, na której widać ślady zagojonego złamania, co oznacza, że mimo uszkodzenia narządu, zwierzę przeżyło i nadal mogło polować.

– Dziś zwierzęta w środowisku naturalnym narażone są na różne urazy, czy to w wyniku kolizji, drapieżnictwa czy walk terytorialnych. Nie inaczej było w odległych czasach prehistorycznych – twierdzi dr Justyna Słowiak-Morkovina z Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk w Warszawie.

– Winterswijk we wschodniej Holandii to miejsce, w którym od ponad 70 lat znajdowane są liczne skamieniałości gadów morskich i wciąż dokonywane są nowe znaleziska. To czyni to miejsce idealnym do badań paleopatologicznych, jak myśleliśmy na początku. Jednak spośród tysięcy kości znaleźliśmy tylko cztery wykazujące nieprawidłowości, co samo w sobie jest wynikiem zadziwiającym i oczywiście też opowiada historię – mówi dr Nicole Klein. –  Winterswijk reprezentuje wyjątkowe środowisko przybrzeżnych stref prehistorycznego epikontynentalnym morza, które istniało tutaj w triasie – dodaje badaczka.

– Zapis patologii może dać nam świetny wgląd w normalne funkcjonowanie zdrowych osobników, ponieważ może ujawnić, czy określone choroby, wady rozwojowe lub poważne urazy wpłynęły na poruszanie się lub pozyskiwanie pokarmu i czy można je zrekompensować na różne sposoby. Jest to ważne, ponieważ dostarcza nam niezależnych dowodów na temat życia prehistorycznych zwierząt, oprócz ich anatomii (która czasami jest trudna do interpretacji lub niedostatecznie zachowana) i możliwych podobieństw ze współczesnymi gatunkami (które nie zawsze są doskonałe) – mówi dr Tomasz Szczygielski z Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk w Warszawie.

– Te prehistoryczne gady zdają się reprezentować tzw. strategię wszystko albo nic, czyli albo polowanie się powiodło i ofiara została połknięta w całości, albo ofiara miała szczęście i uciekła – dodaje dr Klein.

– W przypadku naszego rannego notozaura nie mógł on wykonywać szybkich kłapiących ruchów szczęką w celu rozdrobnienia swojej ofiary, gdyż wtedy żuchwa byłaby nieustannie poddawana intensywnym ruchom i nie byłaby w stanie się zagoić, co skutkowałoby śmiercią zwierzęcia – twierdzi dr Surmik. – Tymczasem zwierzę przeżyło, a rana się zagoiła, o czym świadczą ślady regeneracji tego urazu.

Inną patologią zidentyfikowaną przez naukowców jest dysplazja włóknista kości – rodzaj łagodnego nowotworu, który atakuje kości, a w tym przypadku żebro innego notozaura. Jest to pierwsza dokumentacja tego schorzenia w zapisie kopalnym. Co ciekawe, nadal nie są znane przyczyny tej choroby, która dotyka również współcześnie żyjące kręgowce, także człowieka.

– Ta patologiczna zmiana objawia się obecnością wyraźnego zgrubienia na trzonie żebra. Badanie mikrostruktury wskazuje, że nie jest to pozornie bardziej oczywiste zrośnięte złamanie kości, które objawia się w podobny sposób (obecnością kostniny), ale rzadka zmiana nowotworowa kości, dysplazja włóknista kości – komentuje prof. Bruce M. Rothschild z Carnegie Museum of Nature History w Pittsburghu (Pensylwania, USA).

Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki (nr grantu 2019/32/C/NZ4/00150). Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Journal of Morphology”.

Surmik, D., Szczygielski, T., Słowiak-Morkovina, J., Sander, M., Rothschild, B., Duda, P., Klein, N. (2022). Bone abnormalities in the middle Anisian marine sauropsids from Winterswijk. „Journal of Morphology”, 284, (2), e21550 (https://doi.org/10.1002/jmor.21550)