science >> Wetenschap >  >> anders

Vroegste voorbeeld van een snelvuurtong gevonden in vreemde en prachtige uitgestorven amfibieën

De meeste fossiele albanerpetontiden zijn verpletterd of in wanorde. Deze CT-afbeelding toont een prachtig bewaard gebleven schedel van een volwassen albanerpetontid die onderzoekers helpt om deze uitgestorven amfibieën opnieuw voor te stellen. Krediet:Edward Stanley/Florida Museum of Natural History/VGStudioMax3.4

Fossielen van bizarre, gepantserde amfibieën, bekend als albanerpetontids, leveren het oudste bewijs van een katapultachtige tong, blijkt uit een nieuwe wetenschappelijke studie.

Ondanks hagedisachtige klauwen, schubben en staarten, albanerpetontids - kortweg "albies" genoemd - waren amfibieën, geen reptielen. Hun afstamming was anders dan de kikkers van vandaag, salamanders en caecilians en dateert van minstens 165 miljoen jaar oud, uitsterven slechts ongeveer 2 miljoen jaar geleden.

Nutsvoorzieningen, een set van 99 miljoen jaar oude fossielen herdefinieert deze kleine dieren als zittende roofdieren die prooien grepen met een projectielvuur van hun tong - en niet ondergrondse graven, zoals ooit gedacht. de fossielen, een die eerder ten onrechte werd geïdentificeerd als een vroege kameleon, zijn de eerste albies die in het hedendaagse Myanmar zijn ontdekt en de enige bekende voorbeelden in barnsteen.

Ze vertegenwoordigen ook een nieuw geslacht en soort:Yaksha perettii, genoemd naar schatbewakende geesten die bekend staan ​​als yaksha's in de hindoeïstische literatuur en Adolf Peretti, de ontdekker van twee van de fossielen.

"Deze ontdekking voegt een supercool stukje toe aan de puzzel van deze obscure groep rare kleine dieren, " zei studie co-auteur Edward Stanley, directeur van het Digital Discovery and Dissemination Laboratory van het Florida Museum of Natural History. "Weten dat ze deze ballistische tong hadden, geeft ons een heel nieuw begrip van deze hele afstamming."

Een gelukkige fout

De ontdekking begon met een bommel.

Het lange bot dat uit deze fossiele albanerptetontideschedel steekt, verankerde een snelvuurtong die kon worden samengetrokken en gelanceerd met een katapulteffect. Deze fossielen leveren het oudste bewijs van dit kenmerk, beter bekend bij kameleons. Krediet:Edward Stanley/Florida Museum of Natural History/VGStudioMax3.4

in 2016, Stanley en Juan Diego Daza, hoofdauteur van de Science-studie en assistent-professor biologische wetenschappen aan de Sam Houston State University, publiceerde een paper met een tiental zeldzame barnsteenfossiele hagedissen - dat dachten ze tenminste. Een juveniel exemplaar bezat een mengelmoes van verbijsterende kenmerken, inclusief een gespecialiseerd tongbeen. Na veel debat en overleg met collega's, de wetenschappers bestempelden het uiteindelijk als een oude kameleon, ongeveer 99 miljoen jaar oud, een schatting op basis van radiometrische datering van kristallen op de plaats waar het fossiel werd gevonden.

Toen ze de studie las, Susan Evans, hoogleraar morfologie en paleontologie van gewervelde dieren aan het University College London en een albie-expert, herkende onmiddellijk het raadselachtige exemplaar. Het was geen kameleon. Ze mailde Daza.

"Ik herinner me dat als een van de slechtste dagen van mijn leven, " hij zei.

Maar de krant trok ook de aandacht van een onverwachte medewerker:Peretti, een edelsteenkundige die contact opnam met Daza over een andere verzameling barnsteenfossiele hagedissen uit dezelfde regio van Myanmar. (Opmerking:de winning en verkoop van Birmese barnsteen gaat vaak gepaard met mensenrechtenschendingen. Peretti verwierf de fossielen legaal van bedrijven die een strikte ethische code volgen. Meer details staan ​​in een ethische verklaring aan het einde van dit verhaal).

Op aanbeveling van Daza, Peretti stuurde de collectie naar de Universiteit van Texas in Austin voor CT-scanning, een manier om te verduidelijken wat erin zit. Toen Daza de scans begon op te ruimen, één fossiel in het bijzonder trok zijn aandacht - de complete schedel van een volwassen albie.

De meeste fossiele albies zijn platgedrukt of een wirwar van botten in wanorde. 1995, Evans publiceerde de eerste beschrijving van een compleet exemplaar, opgegraven in Spanje, maar "het was heel veel roadkill, " zei ze. Zelfs barnsteenfossielen lijden aan degradatie, en zachte weefsels kunnen mineraliseren, moeilijk worden om mee te werken.

Dit exemplaar, echter, was niet alleen driedimensionaal, "het was in nieuwstaat, ' zei Stanley. 'Alles was waar het moest zijn. Er was zelfs wat zacht weefsel, inclusief het tongkussen en delen van de kaakspieren en oogleden.

Albanerpetontiden zijn de vierde hoofdgroep van amfibieën, zich bij kikkers voegen, salamanders en caecilianen. Maar ze verdwenen ongeveer 2 miljoen jaar geleden. nieuwe fossielen, zoals de schedel op deze röntgenfoto, suggereren dat deze dieren zitten-en-wacht-roofdieren waren, niet burrowers zoals eerder werd gedacht. Krediet:Edward Stanley/Florida Museum of Natural History/VGStudioMax3.4

Het was ook de volwassen tegenhanger van de juveniele albie die voor een kameleon was aangezien.

Toen Daza de scan naar Evans stuurde, ze was verblind door zijn rijke details.

"Al mijn kerstdagen zijn in één keer gekomen!" schreef ze terug.

'Vreemd en geweldig'

Eenmaal geclassificeerd als salamanders, albies' gestippeld, versterkte schedels brachten veel wetenschappers ertoe te veronderstellen dat ze gravers waren. Niemand had gedacht dat ze een kameleonachtige levensstijl hadden, zei Stanley. Maar, hij voegde toe, "Als je een albie ten onrechte gaat identificeren als een soort hagedis, een kameleon is absoluut waar je op zou landen."

Ook al is de een een amfibie en de ander een reptiel, ze delen verschillende functies, inclusief klauwen, schubben, enorme oogkassen en - we weten nu - een mechanisme voor het voeden van projectielen.

De kameleontong is een van de snelste spieren in het dierenrijk en kan bij sommige soorten in een honderdste van een seconde van 0 naar 100 km/u schieten. Het haalt zijn snelheid van een gespecialiseerde versnellerspier die energie opslaat door de elastische tong samen te trekken en vervolgens te lanceren met een terugslageffect. Als de vroegste albies ook ballistische tongen hadden, het kenmerk is veel ouder dan de eerste kameleons, die 120 miljoen jaar geleden kan zijn verschenen. Fossil evidence indicates albies are at least 165 million years old, though Evans said their lineage must be much more ancient, originating more than 250 million years ago.

Comparison of skeletal components in three tetrapods with ballistic tongues. Holotype of Yaksha perettii (GRS-Ref-060829) showing the preserved soft tissue (pink), including the tongue in lateral (A) and ventral (B) views. Diffusible iodine-based contrast-enhanced computer tomographies (DiceCT) of a leaf litter chameleon [Brookesia sp. UADBA:herps:15550 (31)] in lateral (C) and ventral (D) views. DiceCT of lungless salamander [Bolitoglossa porrasorum UF156522 (32)] in lateral (E) and ventral (F) views. Credit:Daza et al., Science (2020)

While armed with a rapid-fire tongue, Y. perettii was tiny:Based on the fossil skull, Daza estimates the adult was about 2 inches long, not including the tail. The juvenile was a quarter that size.

"We envision this as a stocky little thing scampering in the leaf litter, well hidden, but occasionally coming out for a fly, throwing out its tongue and grabbing it, " Evans said.

The revelation that albies had projectile tongues helps explain some of their "weird and wonderful" features, such as unusual jaw and neck joints and large, forward-looking eyes, a common characteristic of predators, ze zei. They may also have breathed through their skin, as salamanders do.

Even though the specimens are remarkably preserved, Stanley said CT scanning was essential to the analysis, revealing fine-scale features obscured in the cloudy amber.

"They only come to life with CT scanning, " he said. "Digital technology is really key with this amber material."

Digitization also enabled the researchers, scattered around the world and hunkered down during COVID-19 quarantines, to collaboratively analyze and describe the specimens—and then make the same material digitally available to others.

Isolated elements of the holotype skull of Yaksha perettii (GRS-Ref-060829). Fused (or tightly paired) premaxillae (A to C), parietal (D and E), frontal (F to H), left maxilla (I to K), basicranium (L to P), and left mandible (Q and R). Lateral [(A), (H), (I), (O), and (Q)], medial [(J) and (R)], anterior [(B) and (L)], posterior [(C) and (P)], dorsal [(D), (F), and (M)], and ventral [(E), (G), (K), and (N)] views. Credit:Daza et al., Science (2020)

How are albanerpetontids related to other amphibians?

Despite the level of preservation and completeness of the Y. perettii specimens, albies' exact place in the amphibian family tree remains a mystery. The researchers coded the specimens' physical characteristics and ran them through four models of amphibian relationships with no clear results. The animals' unusual combination of features is likely to blame, Evans said.

"In theorie, albies could give us a clue as to what the ancestors of modern amphibians looked like, " she said. "Unfortunately, they're so specialized and so weird in their own way that they're not helping us all that much."

But Y. perettii does put albies on a new part of the map. Northwest Myanmar was likely an island 99 million years ago and possibly a remnant from Gondwana, the ancient southern continental landmass. With two exceptions in Morocco, all other fossil albies have been found in North America, Europe and East Asia, which formerly formed a northern continental landmass. Daza said Y. perettii may have rafted to the island from mainland Asia or could represent a new southern record for the group.

We just missed them

With such a wide distribution, why did albies vanish into extinction while frogs, salamanders and caecilians still exist today?

Wij weten het niet. Albies almost survived to the present, fading out about 2 million years ago, possibly late enough to have crossed paths with our earliest hominid relatives, Evans said.

"We only just missed them. I keep hoping they're still alive somewhere."