W epoce dinozaurów wiele gadów morskich miało wyjątkowo długie szyje w porównaniu do dzisiejszych gadów. Chociaż była to wyraźnie skuteczna strategia ewolucyjna, paleontolodzy od dawna podejrzewali, że ich ciała o długich szyjach narażały je na ataki drapieżników. Teraz, po prawie 200 latach ciągłych badań, bezpośrednie dowody kopalne potwierdzają ten scenariusz po raz pierwszy w najbardziej obrazowy sposób, jaki można sobie wyobrazić.
Naukowcy opisujący w czasopiśmie Current Biology 19 czerwca badali niezwykłe szyje dwóch triasowych gatunków Tanystrofeus, rodzaju gada odlegle spokrewnionego z krokodylami, ptakami i dinozaurami. Gatunek miał unikalne szyje złożone z 13 niezwykle wydłużonych kręgów i żeber przypominających rozpórki. W rezultacie te morskie gady prawdopodobnie miały usztywnione szyje i czekały, by zasadzić się na zdobycz. Ale drapieżniki Tanystrofeusa najwyraźniej również wykorzystywały długą szyję dla własnych korzyści.
Dokładne badanie ich skamieniałych kości pokazuje teraz, że szyje dwóch istniejących okazów reprezentujących różne gatunki z odciętymi szyjami mają wyraźne ślady ugryzień, w jednym przypadku dokładnie tam, gdzie szyja została złamana. Naukowcy twierdzą, że odkrycia dostarczają makabrycznych i niezwykle rzadkich dowodów na interakcje drapieżnik-ofiara w zapisie kopalnym sprzed ponad 240 milionów lat.
„Paleontolodzy spekulowali, że te długie szyje stanowiły oczywisty słaby punkt dla drapieżników, co zostało już żywo przedstawione prawie 200 lat temu na słynnym obrazie Henry’ego de la Beche z 1830 r.” – powiedział Stephan Spiekman ze Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart w Niemczech. „Niemniej jednak nie było dowodów na dekapitację – lub jakikolwiek inny atak skierowany na szyję – znany z obfitych zapisów kopalnych gadów morskich o długich szyjach, aż do naszych obecnych badań nad tymi dwoma okazami Tanystropheus”.
Spiekman badał te gady jako główny przedmiot swojej pracy doktorskiej w Muzeum Paleontologicznym Uniwersytetu w Zurychu w Szwajcarii, gdzie znajdują się okazy. Rozpoznał, że dwa gatunki Tanystrofeus żyły w tym samym środowisku, jeden mały gatunek, około półtora metra długości, prawdopodobnie żywiący się zwierzętami o miękkich skorupach, takimi jak krewetki, oraz znacznie większy gatunek, do sześciu metrów długości, który żywił się ryby i kalmary. Znalazł również wyraźny dowód w kształcie czaszki, że Tanystrofeus prawdopodobnie spędzał większość czasu w wodzie.
Powszechnie wiadomo było, że dwa okazy tego gatunku miały dobrze zachowane głowy i szyje, które nagle się kończyły. Spekulowano, że szyje te zostały odgryzione, ale nikt nie badał tego szczegółowo. W nowym badaniu Spiekman połączył siły z Eudaldem Mujalem, również z Muzeum w Stuttgarcie, i pracownikiem naukowym w Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont w Hiszpanii, który jest ekspertem w zakresie ochrony skamielin i interakcji drapieżników w zapisie kopalnym opartym na ugryzieniu ślady na kościach. Po południu spędzonym na badaniu dwóch okazów w Zurychu doszli do wniosku, że szyje zostały wyraźnie odgryzione.
„Coś, co przykuło naszą uwagę, to to, że zachowana czaszka i część szyi są nienaruszone, wykazują jedynie pewne rozczłonkowanie z powodu typowego rozkładu tuszy w cichym środowisku” – powiedział Mujal. „Zachowane są tylko szyja i głowa; nie ma żadnych śladów pozostałych zwierząt. Szyje kończą się nagle, co wskazuje, że zostały całkowicie odcięte przez inne zwierzę podczas szczególnie gwałtownego zdarzenia, na co wskazuje obecność śladów zębów”.
„Fakt, że głowa i szyja są tak nienaruszone, sugeruje, że kiedy dotarli do miejsca ostatecznego pochówku, kości nadal były pokryte miękkimi tkankami, takimi jak mięśnie i skóra” – kontynuował Mujal. „Wyraźnie nie były one karmione przez drapieżnika. Chociaż jest to spekulacja, miałoby sens, że drapieżniki były mniej zainteresowane chudą szyją i małą głową, a zamiast tego skupiały się na znacznie bardziej mięsistych częściach ciała. Razem wzięte, te czynniki sprawiają, że najprawdopodobniej obydwa osobniki zostały ścięte podczas polowania i nie zostały wygrzebane, chociaż padlinożerstwo nigdy nie może być całkowicie wykluczone w tak starych skamieniałościach”.
“Co ciekawe, ten sam scenariusz – choć z pewnością zrealizowany przez różne drapieżniki – rozegrał się w przypadku obu okazów, które pamiętają, że reprezentują osobniki dwóch różnych gatunków Tanystrofeus, które bardzo różnią się rozmiarem i prawdopodobnie stylem życia” – mówi Spiekman.
Odkrycia potwierdzają wcześniejsze interpretacje, że szyje starożytnych gadów reprezentują całkowicie unikalną strukturę ewolucyjną, która według naukowców była znacznie węższa i sztywniejsza niż szyje plezjozaurów o długich szyjach. Pokazują również, że rozwinięcie długiej szyi jako gada morskiego wiązało się z potencjalnymi wadami. Niemniej jednak zauważają, że wydłużone szyje były wyraźnie skuteczną strategią ewolucyjną, znalezioną u wielu różnych gadów morskich w okresie 175 milionów lat.
„W bardzo szerokim sensie nasze badania po raz kolejny pokazują, że ewolucja jest grą kompromisów” – mówi Spiekman. „Zaleta posiadania długiej szyi wyraźnie przewyższała ryzyko bycia celem drapieżnika przez bardzo długi czas. Nawet sam Tanystrofeusz odniósł spory sukces ewolucyjny, żyjąc przez co najmniej 10 milionów lat i występując na terenach dzisiejszej Europy, Bliski Wschód, Chiny, Ameryka Północna i prawdopodobnie Ameryka Południowa”.
Praca ta była wspierana przez Hiszpańską Fundację Nauki i Technologii — Ministerstwo Nauki i Innowacji, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Generalitat de Catalunya.