Живот је почео у мору. Пре око 475 милиона година, биљке су почеле да се шире из воде на суво тло. Отприлике 100 милиона година касније, уследиле су кичмењаци. Ипак, чак и након што су се животиње населиле на копну, остале су месоједи десетинама милиона година, хранећи се другим животињама, а не биљкама.
Истраживање објављено у Екологија и еволуција природе сада истиче велики помак у том обрасцу. Научници су описали фосил стар 307 милиона година који припада једном од најранијих познатих копнених кичмењака да би развио способност да једу биљке.
„Ово је једна од најстаријих познатих четвороножних животиња која једе своје поврће“, каже Арјан Ман, помоћник кустоса фосилних риба и раних тетрапода у Филд музеју у Чикагу и један од водећих аутора студије. „То показује да експериментисање са биљоједим сеже све до најранијих копнених тетрапода – древних рођака свих копнених кичмењака, укључујући и нас.“
„Узорак је први у својој групи који је добио детаљну 3Д реконструкцију, што нам је омогућило да погледамо унутрашњу лобању и откријемо њене специјализоване зубе, помажући нам да пратимо порекло копнене биљоједи“, каже Зифанг Сјонг, студент докторских студија на Универзитету у Торонту и ко-водећи аутор рада.
Тиранноротер хеберти и његова изненађујућа дијета
Новоидентификована врста је именована Тиранноротер хебертишто значи Хебертов тиранин копач, у знак признања његовом откривачу, Брајану Хеберту. До сада је пронађена само лобања. На основу величине лобање и поређења са сродним фосилима, истраживачи процењују да је животиња била чврсто четвороножно створење дугачко око један метар.
„Била је отприлике величине и облика америчког фудбала“, каже Ман. Иако скромне величине по данашњим стандардима, сврставао се међу највеће копнене животиње свог доба. Можда је подсећао на гуштера, али живео је пре него што су се гмизавци и сисари разгранали у одвојене еволуционе путеве, тако да технички није био гмизавац.
Откриће фосила у Новој Шкотској
Фосил је пронађен на острву Кејп Бретон у Новој Шкотској, локацији познатој по тешким и понекад опасним теренским радовима.
„Нова Шкотска има највише плиме на свету – када радимо тамо, трчимо се против плиме, када се океан врати“, каже Ман. „Веома је стеновито, а фосили су у литицама на обали. Палеонтолози мрзе ископавање у литицама, јер би се литица могла срушити на вас.“
Брајан Хеберт, професионални палеонтолог из Нове Шкотске, лоцирао је малу лобању унутар фосилизованог пања током теренске сезоне коју је водила Хилари Мадин, професор палеонтологије на Универзитету Карлетон.
„Лобања је била широка и у облику срца, заиста уска на њушци, али веома широка позади“, каже Ман. „У року од пет секунди након што сам га погледао, помислио сам: ‘Ох, то је микросаурус пантилида’.“
Пантилиде и рани копнени кичмењаци
Пантилиде представљају рану фазу у еволуцији кичмењака на копну. Прва риба са перајима која је развила удове способне да подрже кретање на копну и даље се у великој мери ослањала на водено окружење.
Пантилиде су из друге фазе терестријалности, када су се животиње трајно прилагодиле животу на сувом“, каже Ман. Сматрају се амниотима из стабла, што значи да су блиско повезани са групом тетрапода који су касније развили јаја способна да преживе ван воде. Временом, стабљикасти амниоти су довели до гмизаваца и раних предака сисара.
ЦТ скенирање открива зубе који гњече биљке
Да би проучио фосил, Ман је пажљиво уклонио околну стену. Међутим, лобања се фосилизирала са затвореним устима, скривајући унутрашње структуре као што је мождано кућиште. Да би испитао те карактеристике, тим је користио технологију ЦТ скенирања, састављајући хрпу рендгенских слика у детаљан тродимензионални модел.
„Били смо највише узбуђени када смо видели шта је скривено у устима ове животиње након што је скенирана – уста препуна читавог додатног сета зуба за дробљење и млевење хране, попут биљака“, каже Маддин, старији аутор студије.
Неки од тих зуба налазили су се на крову уста, распоред који снажно сугерише да би животиња могла да обрађује вегетацију. Налази указују на то да су рођаци матичних амниота експериментисали са јелом биљака раније него што се раније веровало.
„Тиранноротер хеберти је од великог интересовања јер се дуго сматрало да је биљоједа ограничена на амниоте. То је амниот стабљике, али има специјализовану дентицију која би се могла користити за прераду биљне хране“, каже Ханс Суес, виши истраживач геолог и кустос палеонтологије кичмењака у Смитсониан Натионал Мусеум оф Натурал Хистори и ко-студија.
Мешовита исхрана и еволуциона транзиција
чак и тако, Тиранноротер мало је вероватно да је био строг биљождер.
„Када ми је Ханс Суес био саветник током мог постдокторског студија у Смитсонијану, увек би рекао да скоро сви живи биљоједи данас конзумирају барем мало животињских протеина, а да се биљоједи најбоље виде као градијент“, каже Ман.
Животиња је вероватно конзумирала инсекте и други мали плен поред биљака. Гњечење егзоскелета инсеката је можда помогло раним тетраподима да развију способност да се носе са чвршћим биљним материјалом. Једење инсеката храњених биљкама такође је могло да уведе корисне цревне микробе који су касније подржали варење вегетације.
Климатске промене на крају карбона
Осим разјашњавања порекла биљоједа, ово откриће такође може помоћи научницима да схвате како животиње које једу биљке реагују на промене у животној средини. Тиранноротер живео је пред крај карбонског периода, време великих климатских промена и последњег прелаза из ледене куће у стакленик пре данашњег.
„Крајем карбона, екосистеми прашуме су се урушили и имали смо период глобалног загревања“, каже Ман. „Лоза животиња којој припада Тираноротер није добро прошла. Ово би могла бити тачка података у широј слици онога што се дешава животињама које се хране биљкама када климатске промене брзо мењају њихове екосистеме и биљке које тамо могу да расту.“
Фосил нуди увид у рану еволуцију исхране биљака и рањивост те исхране у временима брзих промена животне средине.
