Το αμφίβιο που «κατέκτησε» τη θάλασσα πριν από 237 εκατ. χρόνια – Η ανακάλυψη που αλλάζει τα δεδομένα

Τα αμφίβια βασίζονται στο διαπερατό δέρμα τους για την αναπνοή και την πρόσληψη νερού. Ωστόσο, η συγκεκριμένη προσαρμογή, που εξυπηρετεί τη ζωή στο γλυκό νερό, δημιουργεί σοβαρές δυσκολίες στο θαλάσσιο περιβάλλον, εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι. Μέχρι σήμερα, δεν υπήρχαν γνωστά απολιθώματα που να τεκμηριώνουν την ύπαρξη αμφιβίου με αποκλειστικά θαλάσσιο τρόπο ζωής.

Η ανακάλυψη δύο σχεδόν πλήρων σκελετών στην επαρχία Γκουιτζόου της Κίνας έρχεται να αλλάξει τα δεδομένα. Το ζώο, που ονομάστηκε Gerrothorax maritimus, ζούσε πριν από περίπου 237 εκατομμύρια χρόνια, σε μια εποχή κατά την οποία, σύμφωνα με τα διαθέσιμα παλαιοντολογικά στοιχεία, οι δεινόσαυροι δεν είχαν ακόμη εμφανιστεί στον πλανήτη.

Είχε μήκος περίπου 75 εκατοστά, πεπλατυσμένο σώμα σε σχήμα δίσκου, οστέινη πανοπλία και πλατύ στόμα. Τα χαρακτηριστικά του υποδηλώνουν ότι ζούσε στον θαλάσσιο πυθμένα και αιχμαλώτιζε τη λεία του με αναρρόφηση, περιμένοντας τα θηράματά του να πλησιάσουν.

«Το σημαντικότερο εύρημα είναι ότι υπήρχε ένα πρώιμο αμφίβιο που ζούσε μόνιμα στη θάλασσα», δήλωσε ο παλαιοβιολόγος Ριόσουκ Μότανι από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις, ένας από τους επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Nature Ecology & Evolution.

Ένα θωρακισμένο αμφίβιο ανάμεσα σε γιγάντιους θηρευτές

Το απολίθωμα εντοπίστηκε σε πετρώματα που σχηματίστηκαν από θαλάσσια ιζήματα, κοντά σε απολιθώματα του Guizhouichthyosaurus, ενός ιχθυόσαυρου που έφτανε σε μήκος περίπου τα επτά μέτρα. Οι ιχθυόσαυροι συγκαταλέγονταν στους κορυφαίους θαλάσσιους θηρευτές της εποχής, γεγονός που ενδέχεται να εξηγεί την ισχυρή θωράκιση του αμφιβίου. Το πλατύ κρανίο, το μεγάλο στόμα και τα πολυάριθμα μικρά, κωνικά δόντια υποδηλώνουν ότι τρεφόταν με αναρρόφηση. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην ταχεία διαστολή της στοματικής κοιλότητας, η οποία δημιουργεί πτώση της πίεσης και παρασύρει νερό και λεία στο στόμα.

«Πρόκειται για ζώο του βυθού, που τρεφόταν με αναρρόφηση και ζούσε σε λασπώδη έως ιλυώδη θαλάσσιο πυθμένα. Πιθανότατα αιχμαλώτιζε οτιδήποτε περνούσε κολυμπώντας από μπροστά του, όπως ψάρια, σκουλήκια και ίσως κεφαλόποδα», αναφέρει ο παλαιοντολόγος Ντα-γιονγκ Τζιάνγκ από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου, μέλος της ερευνητικής ομάδας.Ως σύγχρονο ανάλογο, ο Μότανι αναφέρει τον καρχαρία γουομπεγκόνγκ, ένα βενθικό είδος παρόμοιου μεγέθους που επίσης χρησιμοποιεί την αναρρόφηση για να αιχμαλωτίζει τη λεία του.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το Gerrothorax maritimus εξελίχθηκε από προγόνους του γλυκού νερού που διέθεταν ήδη οστέινη πανοπλία. Απολιθώματα στενά συγγενικού αμφιβίου με παρόμοια θωράκιση έχουν εντοπιστεί και στο παρελθόν σε περιβάλλον γλυκού νερού.

Πώς κατάφερε να προσαρμοστεί στο θαλασσινό νερό

Σήμερα υπάρχουν περισσότερα από 8.000 είδη αμφιβίων, όπως βάτραχοι, σαλαμάνδρες και γυμνοφίονες. Ορισμένα αντέχουν σε υφάλμυρα νερά, όπως εκείνα που σχηματίζονται στις εκβολές των ποταμών, όπου αναμειγνύονται γλυκό και αλμυρό νερό. Ωστόσο, λιγότερο από το 2% των αμφιβίων παρουσιάζει κάποια αντοχή στο αλάτι, ενώ κανένα σύγχρονο είδος δεν ζει αποκλειστικά στη θάλασσα.

Το πρόβλημα σχετίζεται με τη λειτουργία του δέρματός τους. Στο θαλασσινό νερό, η ωσμωτική πίεση προκαλεί απώλεια υγρών από τον οργανισμό μέσω του διαπερατού δέρματος. Έτσι, τα αμφίβια αφυδατώνονται και χρειάζονται πρόσβαση σε γλυκό νερό για να ανακτήσουν τα υγρά τους. «Αυτό το βασικό χαρακτηριστικό εμποδίζει τα αμφίβια να γίνουν πλήρως θαλάσσια», εξηγεί ο Μότανι.

Η λύση ενδέχεται να βρισκόταν στην οστέινη πανοπλία του ζώου, μέσω ενός εξελικτικού φαινομένου που ονομάζεται αναπροσαρμογή (exaptation). Πρόκειται για την περίπτωση κατά την οποία ένα χαρακτηριστικό που εξελίχθηκε αρχικά για μία λειτουργία αξιοποιείται αργότερα για μια διαφορετική.

Σύμφωνα με τον Μότανι, η πανοπλία, η οποία πιθανότατα προστάτευε αρχικά το αμφίβιο από τους θηρευτές στο γλυκό νερό, ενδέχεται να περιόριζε παράλληλα την επαφή του δέρματός του με το θαλασσινό νερό, διευκολύνοντας την επιβίωσή του σε πιο αλμυρά περιβάλλοντα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το ζώο μπορούσε έτσι να προσλαμβάνει νερό από το στόμα του και στη συνέχεια να απομακρύνει το αλάτι μέσω των βραγχίων του.

Τα απολιθώματα δείχνουν ότι μεγάλωσε στον ωκεανό

Η εύρεση απολιθωμάτων χερσαίων ζώων ή ειδών του γλυκού νερού σε θαλάσσια ιζήματα δεν αποδεικνύει απαραίτητα ότι ζούσαν στη θάλασσα, καθώς τα σώματά τους μπορεί να παρασύρθηκαν εκεί μετά τον θάνατό τους.

Στην περίπτωση του Gerrothorax maritimus, ωστόσο, οι ερευνητές θεωρούν ότι τα στοιχεία τεκμηριώνουν μόνιμη θαλάσσια διαβίωση. Τα οστά του παρουσιάζουν χημική υπογραφή χαρακτηριστική του θαλασσινού νερού της Τριαδικής Περιόδου, στοιχείο που υποδηλώνει ότι το ζώο αναπτύχθηκε και μεγάλωσε στον ωκεανό. Η ανακάλυψη προσφέρει νέα στοιχεία για την εξελικτική ιστορία των αμφιβίων και δείχνει πώς ένα χαρακτηριστικό που αρχικά εξυπηρετούσε διαφορετικό σκοπό ενδέχεται να επέτρεψε την κατάκτηση ενός νέου περιβάλλοντος.

«Πολύ παράξενο και γοητευτικό με τον δικό του τρόπο. Η γοητεία του έγκειται στη μοναδική, κάπως κωμική εμφάνισή του και στις ασυνήθιστες φυσιολογικές του ιδιαιτερότητες. Δεν είχα φανταστεί ποτέ ότι υπήρχε ένα αμφίβιο που συνυπήρχε χρονικά και στον ίδιο χώρο με τους ιχθυόσαυρους», καταλήγει ο Μότανι.

Διαβάστε επίσης 

Οι συγκρούσεις άστρων ίσως εξηγούν τον σχηματισμό των πρώτων υπερμεγεθών μαύρων τρυπών

Μελέτη-Σοκ: Πώς το βραδινό φαγητό αυξάνει έως και 30% τον κίνδυνο για το συκώτι