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Wieselähnliche Fossilien enthüllen evolutionäre Hinweise auf die ersten Säugetiere

Wir neigen dazu, die Paläontologie als eine epische Suche nach unberührten Fossilien in der Wüste zu betrachten, bei der bahnbrechende Entdeckungen von sonnengesengten Forschern gemacht werden, die über die Skelette lang ausgestorbener Giganten stolpern. Dieses Bild der Fossilwissenschaft zeigt jedoch nicht, wie viele wichtige Entdeckungen zutage treten. Manchmal bleiben atemberaubende Funde selbst Wissenschaftlern verborgen, bis Proben zurück ins Labor gelangen. Dies ist der Fall bei einem entfernten Säugetierverwandten von uns, der mit einem ganzen Wurf von Babys gefunden wurde.

Eva Hoffman, Absolventin der University of Texas in Austin, erläuterte die Entdeckung auf der Tagung der Society of Vertebrate Paleontology im vergangenen Monat in Albuquerque. Die Ergebnisse wurden auch in Nature veröffentlicht .

Die Geschichte des besonderen Exemplars geht auf das Jahr 2000 zurück, sagt Hoffman. In diesem Jahr durchsuchte ihr Berater Timothy Rowe den 185 Millionen Jahre alten Felsen von Arizona nach Skeletten eines eigenartigen Tieres namens Kayentatherium . Dieses hundegrosse Tier war ein alter Cousin von uns und gehörte zu einer Gruppe namens Tritylodonten, die mit der Entwicklung der frühesten Säugetiere in Verbindung gebracht wurde.

Unter den Funden während der Feldsaison 2000 befand sich ein Kayentatherium- Skelett, das damals nicht sehr freundlich behandelt worden war. Die Knochen des Skeletts seien aus der Artikulation geraten, sagt Hoffman, und die Qualität des Knochens sei für die Analyse nicht ideal. Trotzdem sammelte die diesjährige Expedition das Fossil und einen Teil des umgebenden Steins für weitere Studien.

Baby Kayentatherium Der Schädel eines Baby Kayentatherium . Es ist ungefähr 1 Zentimeter lang. (Eva Hoffman / Universität von Texas in Austin)

Neun Jahre später wurde das Geheimnis dieses Skeletts endlich bekannt. Im Jahr 2009 hielt Präparator Sebastian Eggberts einen Teil des Steins hoch, der das Kayentatherium- Skelett umgab, und bemerkte einen winzigen Kiefer. Das klitzekleine Fossil sah genauso aus wie der Kiefer des Erwachsenen, und die Forscher stellten bald fest, dass in den Gesteinsproben Dutzende von Baby- Kayentatherium- Fossilien enthalten waren.

„Wir können uns zwar nie hundertprozentig sicher sein, ob zwischen dem Erwachsenen und dem Nachwuchs ein Zusammenhang besteht, aber es scheint in diesem Fall die vernünftigste Interpretation zu sein“, sagt Christian Sidor, Paläontologe an der Universität Washington. Die Tatsache, dass Kayentatherium und seine Verwandten vermutlich Tiere ausgraben, könnte bedeuten, dass der Erwachsene und die Babys zusammen in einer Art Höhle begraben wurden.

Eine maschinelle Aufbereitung des Fossils kam bei der Entdeckung der Babys nicht in Frage, um nicht versehentlich winzige Knochen zu zerstören. Rowes Labor begann mit digitalen Scans des Fossilienblocks, um herauszufinden, was sich sonst noch im Inneren befinden könnte. Dies wurde 2016 zu Hoffmans Projekt. Als sie fertig war, zählte sie die Überreste von 38 Baby- Kayentatherium neben dem Erwachsenen.

Das war eine ziemliche Überraschung. Frühere Forschungen haben gezeigt, wie sich Kayentatherium und seine Verwandten zu eher säugetierähnlichen Tieren entwickelt haben, sagt Hoffman und teilt Merkmale mit den ersten spitzmausähnlichen Säugetieren, die vor etwa 160 Millionen Jahren aufgetaucht sind. Eine solch große Größe des Geländes passt jedoch besser zu einer Reptilienreproduktion als die für Säugetiere typische Methode, kleinere Würfe zu bekommen, die mehr elterliche Fürsorge erhalten.

"Was wir bei den Kayentatherium- Babys sehen, ist, dass ihre Gesichter den Gesichtern der Erwachsenen sehr ähnlich sind. Wenn sie also erwachsen werden, skalieren sie im Grunde genommen nur die gleiche Form", sagt Hoffman. Diese Art der Entwicklung ähnelt dem Wachstum von Reptilienbabys nach dem Schlüpfen, unterscheidet sich jedoch vom Wachstum von Säugetieren, bei denen Babys häufig kurze, großäugige, süße Gesichter haben, die sich beim Wachstum erheblich verändern. Darüber hinaus waren die Hände und Handgelenke des Baby Kayentatherium bereits strukturell stark. Als sie - wie das moderne Schnabeltier oder die Echidna - aus ihren Eiern schlüpften, waren die Kayentatherium- Babys bereit, sich in Bewegung zu setzen.

Säugetier-Evolutionsbaum Die von den Forschern entdeckten Fossilien gehören zu Kayentatherium, einem ausgestorbenen Säugetier, das während des frühen Jura lebte. (Eva Hoffman / Universität von Texas in Austin)

Die Forschung liefert Hinweise darauf, wie unsere Vorfahren aus dem Jura von einer eher reptilähnlichen Fortpflanzungsform zu einer Fortpflanzungsform übergegangen sind, die der Propagation moderner Säugetiere ähnelt. Um jedoch den Übergangspunkt zu finden, sind zusätzliche Analysen und Entdeckungen erforderlich. Während einige Experten Tiere wie Kayentatherium in die Nähe der evolutionären Abstammungslinie bringen, aus der Säugetiere hervorgegangen sind, sehen andere sie als entfernte Cousins ​​von Säugetieren, so Sidor. Ebenso können auch eng verwandte Reptilien unterschiedliche Fortpflanzungsmodi aufweisen, so dass das, was für Kayentatherium zutraf, für andere Arten möglicherweise nicht zutraf.

Dennoch, sagt Sidor, "ist dies eine wirklich wichtige und spektakuläre Entdeckung", vor allem, weil der Fund Einzelheiten über das Leben und Verhalten von Kayentatherium enthält, die Experten nie erwartet hätten.

"Dies ist ein Fund, der die Bedeutung des Fossilienbestands zeigt", sagt Hoffman. Ohne physische Beweise für eine Assoziation zwischen einem Erwachsenen und Jugendlichen wäre die Art und Weise, wie Tiere wie Kayentatherium reproduziert werden, durch eine Zeitlücke von 185 Millionen Jahren verdeckt geblieben.

Die spektakulärsten Funde sind nicht immer so offensichtlich wie ein riesiges Dinosaurierskelett, das in das Grundgestein eingebettet ist, und diese Familie von Kayentatherium erinnert daran, „nach Dingen Ausschau zu halten, nach denen Sie nicht unbedingt suchen müssen“, sagt Hoffman Es warten sicherlich noch mehr Überraschungen im Felsen.

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