Rekonstrukcja wybrzeża morskiego sprzed 400 mln lat (rys. J. Zalewskiego)
Najstarsze ślady wędrówek kręgowców na lądzie zostały zidentyfikowane przez Polaków w Górach Świętokrzyskich. Skamieniałości sprzed ponad 400 milionów lat dowodzą, że to ryby dwudyszne jako pierwsze próbowały wyjść z wody na ląd. Stało się to 10 milionów lat przed czworonogami, najstarszymi w pełni lądowymi czworonogami.
Odkrycia dokonali naukowcy z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego: dr hab. Piotr Szrek, Katarzyna Grygorczyk, dr Sylwester Salwa, dr Patrycja Dworczak i prof. Alfred Uchman z Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Ich odkrycie zostało opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports.
Historia ewolucji ryb dwudysznych sięga około 415 milionów lat wstecz i rozpoczęła się w środowisku morskim. Z czasem te kręgowce zamieszkiwały wody śródlądowe, gdzie przetrwały do dziś jako grupa reliktowa. Ich anatomia zmieniła się jedynie nieznacznie na przestrzeni milionów lat, dlatego często nazywa się je „żywymi skamieniałościami”. Niektóre gatunki mogą przetrwać w wysychających zbiornikach wodnych. W szczególności ryby z rodzaju Protopterus pełzają w poszukiwaniu wody, zakopując się w osadach i w razie potrzeby popadając w letarg.
Wczesnodewońskie skamieniałości ryb dwudysznych są bardzo rzadkie. Pierwsze dewońskie skamieniałości ryb w Polsce zostały odkryte przez zespół polskich badaczy w pobliżu zamku Krzyżtopór w Ujeździe w 2016 roku, co zapoczątkowało wieloletnie badania w tym obszarze. Odkrycie opisane w niniejszej publikacji dotyczy nieznanych dotąd śladów odkrytych w tym miejscu w latach 2020-2021.
Ślady pozostawione przez ryby dwudyszne w Górach Świętokrzyskich zostały zidentyfikowane jako Reptanichnus acutori (łac. „pełzający pionier”). To nie tylko odciski płetw. To złożony zapis ruchu, dokumentujący wleczenie ciała, odciski ciała, ogona, a nawet pyska, których zwierzę używało do „zakotwiczenia” się w podłożu i podciągania reszty ciała w górę.
„Ten ślad został pozostawiony przez rybę poruszającą się w bardzo płytkiej wodzie, a nawet w odsłoniętym osadzie, z odsłoniętą przynajmniej częścią ciała. W takim stanie wyporność jest zmniejszona lub jej brak, co uniemożliwia pływanie. W tych warunkach ślady pozostawiły wszystkie części ciała ryby zaangażowane w lokomocję” – opisał PAP jeden z autorów odkrycia, dr Piotr Szrek.
Badane szczątki znaleziono w małych, opuszczonych kamieniołomach piaskowca we wsiach Ujazd i Kopiec w centralnej części Gór Świętokrzyskich. Idealne zachowanie skamieniałości sprzed 400 milionów lat było możliwe dzięki warstwie popiołu wulkanicznego (tufu), która niemal natychmiast pokryła ślady, chroniąc je przed zniszczeniem.
Dzięki skanowaniu 3D naukowcy uzyskali pełniejszy obraz zespołu śladów. Ich interpretacja była również możliwa dzięki eksperymentom na współczesnym dwudysznym Protopterus annectens z Afryki. Odkryli, że zwierzęta te pozostawiają złożone ślady podczas pełzania – niemal identyczne z tymi obserwowanymi na powierzchniach piaskowców dewońskich w Górach Świętokrzyskich.
Ślady pierwszych kręgowców, które zasiedliły ląd, znane są zaledwie z kilku stanowisk, głównie w Europie i jednego w Australii. Najstarsze jak dotąd pochodzą z dolnego środkowego dewonu w Górach Świętokrzyskich w Polsce. Były to ślady czworonogów, najstarszych znanych w pełni lądowych czworonogów. Odkryli je również polscy badacze, w tym dr Piotr Szrek.
– Odkryte przez nas ślady, pozostawione przez ryby dwudyszne, są dowodem na to, że kręgowce testowały swoje umiejętności poruszania się na lądzie o około 10 mln lat wcześniej niż czworonogi – opisał PAP dr Piotr Szrek.
Odkrycie polskiego zespołu pokazuje, że ewolucja „testowała” różne sposoby przystosowania się do życia na lądzie niemal jednocześnie i w obrębie co najmniej dwóch grup zwierząt.
Interpretacja śladów ujawniła również, że ryby dewońskie prawie zawsze umieszczały pyski w osadzie, przechylając je w lewo. Sugeruje to dominację prawej półkuli mózgu, co jest najstarszym znanym dowodem lateralizacji (dominacji jednej strony ciała nad drugą) u kręgowców.
„Obecność śladów pyska ryby wciśniętych w osad, w połączeniu ze skrętem ciała w lewo, została wcześniej odnotowana jako dowód niemal wyłącznej leworęczności, na podstawie 10 śladów znalezionych w Ujeździe. Uzupełniliśmy te obserwacje o kolejne 26 śladów z Ujazdu i Kopca. Zestaw 35 leworęcznych śladów wydaje się statystycznie istotny i może stanowić najstarszy znany przykład lateralizacji u kręgowców” – powiedział dr Piotr Szrek.
Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska-Wujec (PAP)
ekr/ zan/ jak wyżej/
