تمثل الأنواع الأحفورية الجديدة السلائف القديمة لمعظم الزواحف الحديثة

يصف فريق دولي من الباحثين نوعًا أحفوريًا جديدًا يمثل السلف القديم لمعظم الزواحف الحديثة.

تعد السحالي والثعابين جزءًا أساسيًا من معظم النظم البيئية الأرضية على كوكب الأرض اليوم. إلى جانب التواتارا النيوزيلندية الجذابة (“الأحفورة الحية” التي يمثلها نوع حي واحد) ، تشكل الحرشفات (جميع السحالي والثعابين) Lepidosauria ، أكبر مجموعة من الفقاريات الأرضية على هذا الكوكب مع حوالي 11000 نوع ، وبواسطة أكبر مجموعة حديثة من الزواحف. يمتلك كل من الحرشفات والتواتارا تاريخًا تطوريًا طويلاً للغاية. أنسابهم أقدم من الديناصورات التي ولدت وتباعدت عن بعضها البعض منذ حوالي 260 مليون سنة. ومع ذلك ، فإن المرحلة الأولى من تطور Lepidosaurs ، منذ 260 إلى 150 مليون سنة ، تميزت بالحفريات المجزأة للغاية التي لا توفر الكثير من البيانات المفيدة لفهم تطورها المبكر ، تاركة أصول هذه المجموعة من الحيوانات المتنوعة للغاية في الغموض. عقود.

في دراسة نشرت اليوم (25 أغسطس 2021) في الطبيعة يصف فريق دولي من الباحثين نوعًا جديدًا يمثل العضو الأكثر بدائية في Lepidosaurus ، تايتالورا الكوبيري، وجدت في النهاية ترياس ودائع الأرجنتين. اكتشفه المؤلف الرئيسي ، الدكتور ريكاردو إن مارتينيز ، جامعة سان خوان الوطنية ، الأرجنتين ، وأمين معهد ومتحف العلوم الطبيعية ، تايتالورا هي أول أحفورة ليبيدوسور قديمة محفوظة في ثلاثة أبعاد. سمح هذا للعلماء بالاستدلال على موضعه في شجرة الزواحف التطورية بثقة كبيرة ويساعد في سد الفجوة في معرفتنا بأصل Lepidosaurs وتطورها المبكر.

إعادة بناء جمجمة تايتالورا بناءً على فحوصات التصوير المقطعي المحوسب عالية الدقة (على اليسار) ووضعها في شجرة الزواحف التطورية (على اليمين). قروض: (يسار) غابرييلا سوبرال ، خورخي بلانكو وريكاردو مارتينيز ؛ (يمين) تياجو سيمويس

مارتينيز والمؤلف المشارك الدكتور سيباستيان أبيستيجويا ، جامعة ميمونيدس ، بوينس آيرس ، الأرجنتين ، إجراء فحوصات مقطعية عالية الدقة لـ تايتالورا مما أكد أنه كان شيئًا متعلقًا بالسحالي القديمة. ثم اتصلوا بالمؤلف المشارك الدكتور تياغو آر سيمويس ، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في قسم البيولوجيا العضوية والتطورية في جامعة هارفارد ، لمساعدتهم على تحديد وتحليل الحفرية. Simões متخصص في دراسة هذه المخلوقات وفي عام 2018 نشر أكبر مجموعة بيانات موجودة لفهم تطور المجموعات الرئيسية من الزواحف (الحية والمنقرضة) في الطبيعة.

قال سيمويس: “كنت أعرف عمر ومكان الأحفورة ويمكنني أن أقول من خلال النظر في بعض سماتها الخارجية أنها كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالسحالي ، لكنها بدت أكثر بدائية من السحلية الحقيقية وكانت شيئًا مميزًا للغاية”.

اتصل الباحثون بعد ذلك بالمؤلفة المشاركة الدكتورة غابرييلا سوبرال ، قسم علم الأحافير ، متحف ستاتليشيس فور ناتوركوندي شتوتغارت ، ألمانيا ، لمعالجة بيانات التصوير المقطعي المحوسب. صنع Sobral ، وهو معالج بيانات مقطعي ، فسيفساء من الألوان لكل عظمة في الجمجمة ، مما سمح للفريق بفهم تشريح الحفرية بدقة عالية التفصيل بمقياس لا يتجاوز بضعة ميكرومترات ، أو تقريبًا بنفس سمك شعرة الإنسان. .

باستخدام البيانات من Sobral ، كان Simões قادرًا على تطبيق تحليل Bayesian التطوري لتحديد الموضع الصحيح للحفرية في مجموعة بيانات الزواحف. طبق سيميس مؤخرًا طريقة بايز – التي تم تكييفها من طرق تم تطويرها في الأصل في علم الأوبئة لدراسة كيف تحب الفيروسات كوفيد -19[feminine évoluer – pour estimer avec précision le temps et les taux d’évolution anatomique pendant la montée des tétrapodes. L’analyse statistique a confirmé leurs soupçons selon lesquels Taytalura était en fait le membre le plus primitif de la lignée qui a finalement donné naissance à tous les lézards et serpents. “Ce n’est même pas un lézard dans l’arbre de l’évolution”, a déclaré Simões, “mais c’est la prochaine chose là-bas, entre les vrais lézards et tuataras, et tous les autres reptiles.”

« Ce fossile magnifiquement préservé en 3D est vraiment une découverte importante. C’est le fossile le plus complet représentant les premiers stades de l’évolution des lépidosaures que nous ayons à ce jour. Tous les autres fossiles connus sont trop incomplets, ce qui rend difficile leur classification à coup sûr, mais la nature complète et articulée de Taytalura rend ses relations beaucoup plus sûres », a déclaré Sobral.

Simões était d’accord, “Taytalura est un point majeur dans l’arbre de vie des reptiles qui manquait auparavant. Parce que ces fossiles sont si petits qu’ils sont très difficiles à conserver dans les archives fossiles. Et les fossiles candidats que nous avons sont très fragmentés et mal conservés, ils ne fournissent donc pas autant de données utiles pour l’analyse.

de Taytalura Le crâne révèle que les premiers lépidosaurus ressemblaient beaucoup plus aux tuataras qu’aux squamates, et par conséquent, que les squamates représentent une déviation majeure par rapport à ce modèle ancestral. De plus, il a une dentition unique, différente des dents trouvées dans n’importe quel groupe vivant ou éteint de lépidosaures. “Ce que nos analyses nous disent, outre quelques autres traits anatomiques que nous avons pu y voir, dans le crâne en particulier, c’est que ce type de corps sphénodontien, du moins pour le crâne, est le modèle ancestral des lépidosaures. Le modèle ancestral semble être plus similaire aux tuataras », a déclaré Simões.

“Taytalura conserve une composition de caractéristiques que nous ne nous attendions pas à trouver dans un fossile aussi ancien. Par exemple, il montre certaines fonctionnalités que nous pensions être exclusives au groupe tuatara. D’un autre côté, cela nous a amenés à nous demander à quel point certaines caractéristiques des lézards sont vraiment « primitives », et cela incitera les scientifiques à reconsidérer plusieurs points de l’évolution de ce groupe », a déclaré Sobral.

« Le presque parfaitement conservé Taytalura Le crâne nous montre les détails de l’origine d’un groupe d’animaux très réussi, comprenant plus de 10 000 espèces de serpents, de lézards et de tuataras », a déclaré Martínez. «Mais cela met également en évidence l’importance paléontologique du site paléontologique de la formation Ischigualasto, connu pour avoir conservé certains des dinosaures les plus primitifs connus au monde. L’extraordinaire qualité de conservation des fossiles de ce site a permis à quelque chose d’aussi fragile et minuscule que ce spécimen d’être préservé pendant 231 millions d’années.

“Contrairement à presque tous les fossiles de lépidosaures du Trias trouvés en Europe, il s’agit du premier lépidosaure primitif trouvé en Amérique du Sud, ce qui suggère que les lépidosaures ont pu migrer à travers des régions géographiques très éloignées au début de leur histoire évolutive”, a convenu Simões.

« Nous sommes habitués à accepter que le Mésozoïque L’ère était une époque de reptiles gigantesques, d’énormes proto-mammifères et d’arbres énormes, et nous recherchons donc couramment des fossiles visibles à hauteur humaine, simplement en marchant », a déclaré Apesteguía. « Cependant, la plus grande partie des anciens composants de l’écosystème était petite, comme aujourd’hui. Il y avait un univers de faune se faufilant parmi des pattes plus grosses, griffues ou sabots. Taytalura nous apprend que nous manquions d’informations importantes en recherchant non seulement des animaux plus gros, mais aussi en pensant que l’origine des lézards ne s’est produite que dans l’hémisphère nord, comme les preuves semblaient le confirmer jusqu’à présent.

Tandis que Taytalura est primitif, ce n’est pas le plus ancien lépidosaure. Le fossile a 231 millions d’années, mais il existe également des fossiles de vrais lézards datant de 11 millions d’années plus tôt. L’équipe prévoit d’explorer des sites plus anciens dans l’espoir de trouver des espèces similaires ou différentes de la même lignée qui se ramifient juste avant l’origine des vrais lézards.

Référence : « Un lépidosaure à tige triasique illumine l’origine des reptiles ressemblant à des lézards » 25 août 2021, La nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-03834-3