W 1984 r. Amator paleontolog w Szkocji znalazł niezwykły okaz: prawie pełną skamielinę czegoś, co wyglądało na jaszczurkę lub salamander. Raczej niewielki rozmiar na 20 centymetrów okazałby się kluczowym elementem w układance ewolucji zwierząt.
To stworzenie, zwane Westlothiana Lizziae, jest jednym z najwcześniejszych przykładów czworonożnego zwierzęcia, które ewoluowało od życia pod wodą po mieszkanie na Ziemi. I inne tetrapody STEM, takie jak to, są powszechnymi przodkami płazów, ptaków, gadów i ssaków, które istnieją dzisiaj, w tym ludzi.
Pomimo jego znaczenia naukowcy nigdy nie ustalili dokładnego wieku skamielin. Ale dzięki nowym badaniom z University of Texas w Austin naukowcy wiedzą teraz, że Westlothiana Lizziae, wraz z podobnymi stworzeniami przypominającymi salamandra z tego samego miejsca w Szkocji, są potencjalnie 14 milionów lat starsze niż wcześniej sądzono.
New Age – pochodzący z 346 milionów lat temu – dodaje znaczenia znaleziska, ponieważ umieszcza okazy w tajemniczej dziurze w składzie kopalnym o nazwie Romer's Gap.
Badania, opublikowane niedawno w czasopiśmie PLOS One, został prowadzony przez Hectora Garza, który właśnie ukończył studia doktorskie w Departamencie Ziemi i Planetary Sciences w UT Jackson School of Geosciences. Garza ryzykował, gdy rozpoczął swoją misję, jak dotąd starożytne skamieliny przy użyciu techniki geochemicznej zwanej datowaniem radiometrycznym.
Wynika to z faktu, że podczas gdy geologie mogą używać kryształów cyrkonu, aby ustalić, jak dawno powstał skałę, nie wszystkie rodzaje skał są podatne na tego rodzaju analizę. A miejsce w Szkocji, w których odkryto skamieliny, znajdowały się w pobliżu starożytnych wulkanów, których lawą przepłynęły długo do skały bazaltowej, w której cyrkony zwykle nie tworzą się. Kolejni naukowcy ostrzegli Garza, że chemicznie umawianie się z skałami może być bezowocne.
„Myślę, że to był jeden z powodów, dla których nikt wcześniej nie próbował się do nich wejść” – powiedział Garza. „Ze względu na cały czas i wysiłek potrzebny do uzyskania cyrkonów, a następnie ryzykowania, że ich nie znalezienie”.
Ale miał szczęście. Gdy błoto kaskadowało z wulkanów, płynąca lawa i zanieczyszczenia erodowały osad, który zawierał cyrkony, które zostały przesiane do jeziora, w którym powstał wapień, wpisując te wczesne stworzenia tetrapod.
Garza prześwietlony 11 próbek skały w Jackson School i był w stanie wydobyć cyrkony ze skały otaczającej sześć skamielin. Następnie przeprowadził laser z uranem datującym się na cyrkons na University of Houston, aby określić ich najstarszy wiek.
Przed hazardem Garzy naukowcy doszli do wniosku, że skamieliny były tak stare, jak podobne skamieliny z całego świata – około 331 milionów lat.
Bardziej dokładny, starszy maksymalny wiek 346 milionów lat jest znaczący, ponieważ umieszcza okazy w luce Romera. Jest to okres od 360 do 345 milionów lat temu, w którym z powodów nie są do końca pewni, odkryto bardzo niewiele skamielin. W tym kluczowym punkcie w historii ryby mieszkające w wodzie skoczyły ewolucyjny skok, rosnące płuca i cztery nogi, aby stać się zwierzętami lądowymi. Jest to jeden z najbardziej kluczowych kamieni milowych w historii ewolucji zwierząt.
„Nie mogę przecenić znaczenia kultowych tetrapod East Kirkland”-powiedziała Julia Clarke, profesor w Jackson School i współautor tego artykułu. „Lepiej ograniczenie wieku tych skamielin jest kluczem do zrozumienia czasu pojawienia się kręgowców na ląd. Czas z kolei jest kluczem do oceny, dlaczego to przejście występuje, i jakie czynniki w środowisku mogą być powiązane z tym wydarzeniem”.
Miejsce w Szkocji, w których znaleziono skamieliny, to kamieniołom East Kirkton, prawdziwa skarbca wczesnych rekordów tetrapod. Znaleziono tam siedem skamielin Tetrapod Stem, w tym Westlothiana Lizziae. Setki milionów lat temu, kiedy te wczesne czteronożne stworzenia wędrowały, to miejsce było tropikalnym lasem z pobliskimi aktywnymi wulkanami, toksycznym jeziorem oraz różnorodną społecznością roślin i zwierząt.
Narodowe Muzeum Szkocji zapewniło Garza kawałki skały, które otaczały skamieliny do pobierania próbek. Inni współautorzy badań to profesor nadzwyczajny Elizabeth Catlos i Michael Brookfield, zarówno Wydział Ziemi, jak i Planetary Sciences w Jackson School, oraz Thomas Lapen, profesor i przewodniczący Wydziału Ziemi i Nauk o atmosferze na Uniwersytecie Houston.