Wczesne tory czworonogów
Istnieje kilka przypadków zgłoszonych śladów najwcześniejszych kręgowców lądowych, znanych również jako czworonogi . Ślady te dostarczają kluczowych informacji do badania przejścia wodnego na lądowy w ewolucji kręgowców . Takie skamieniałości pomagają wyjaśnić nie tylko czas tego kluczowego przejścia w historii ewolucji, ale także to, co mogły pociągać za sobą najwcześniejsze formy lokomocji czworonogów.
Wydarzenia
Wiktoria, Australia
Zestaw trzech torów znaleziono w pojedynczej warstwie piaskowca formacji rzeki Genua w Wiktorii w Australii . Formacja rzeki Genui to bardzo drobnoziarnisty purpurowo-brązowy niemorski piaskowiec, uważany za późny dewon w wieku na podstawie skamieniałości roślin podobnych do paproci w obrębie koryta i korelacji stratygraficznej. Utwory zachowują cztery lub więcej wrażeń. Każdy tor ma mniej więcej równoległą strukturę do lewego i prawego toru. Żadne z odcisków nie zawiera śladów ciągnięcia ciała, chociaż jedno zawiera dowody ciągnięcia ogona. Jest to interpretowane w celu zilustrowania, że pokazany tutaj ruch pokazuje zwierzę całkowicie zawieszone na kończynach. Dodatkowo jeden z torów jest interpretowany w celu zachowania cyfrowości kończyn, które według doniesień mają 5 cyfr. Ślady te sugerują następnie, że w późnym dewonie „typowy” stan czworonoga w pełni wyewoluował.
Wyspa Valentia, Irlandia
Zgłoszono dziewięć torów czworonogów z trzech miejsc z formacji Valentia Slate na wyspie Valentia w Irlandii. Formacja Valentia Slate składa się głównie z purpurowych drobnoziarnistych piaskowców i mułowców , które interpretuje się jako reprezentację środowiska rzecznego . Ślady pochodzą z późnego środkowego dewonu, na podstawie zespołu palinologicznego z formacji łupkowej Valentia i datowania radioizotopowego U-Pb międzywarstwowego złoża tufu z opadami powietrznymi do ok. 385 Ma, co czyni te ślady czworonogów jednymi z najwcześniejszych zarejestrowanych, wraz ze śladami wczesnego środkowego dewonu (eifel) z Polski. Najbardziej rozległe tory na wyspie Valentia zachowały się w drobnoziarnistym piaskowcu i zawierają około 145 odcisków w równoległej orientacji lewego i prawego odcisku. Systematyczne różnice w wielkości odcisków umożliwiają rozróżnienie śladów pozostawionych przez manus i pes zwierzęcia, ale ślady nie zachowują żadnych drobniejszych szczegółów. Inne tory w tym samym miejscu zachowują odciski ogona i ciała; charakter odcisków i charakter piaskowca skłoniły do interpretacji, że oprawa nie była nasycona wodą. W konsekwencji ślady te są interpretowane jako dowód w pełni ziemskiego poruszania się.
Góry Świętokrzyskie, Polska
Zbiór śladów i odcisków pochodzi z formacji Wojciechowickiej Gór Świętokrzyskich , położonej w południowo-wschodniej Polsce. Formacja Wojciechowicka jest płytką jednostką pływową lub lagunową zasilaną wodą morską, która pochodzi z etapu eifelskiego środkowego dewonu , około 395 milionów lat temu, na podstawie skamielin konodontów i wcześniejszej biostratygrafii jednostek granicznych. Zachowanie zespołu ścieżek jest różne, przy czym niektóre wyraźniejsze ścieżki zachowują lepszą morfologię, taką jak digitalizacja, podczas gdy inne są bardziej niejasne, zachowując tylko zarys. Wykazując spójność z wyżej wymienionymi śladami, dzielą się one na dwa równoległe rzędy odcisków i nie wykazują śladów oporu ciała lub ogona.
Interpretacja
Oprócz tych wczesnych śladów dostarczających dodatkowych dowodów na aktywność czworonogów na lądzie już w dewonie, ostatnie prace miały również na celu zebranie biomechanicznych interpretacji tych zdarzeń.
Zwykle przyjmuje się, że najwcześniejsze czworonogi miały wzorzec ruchu bardzo podobny do współczesnych płazów, w których całość pasów piersiowych i miednicy kołysała się, gdy zwierzę poruszało się do przodu, powodując kątowy wzór widoczny na tych śladach. Chociaż ten ruch jest dość powszechny u zwierząt, takich jak salamandry, ostatnio przeprowadzono również prace pokazujące podobne wzorce tworzone przez poruszające się na lądzie ryby promieniowce i sarkopterygi. U zwierząt, takich jak aktynoskrzydłe jaskiniowce, z łatwością odtwarzano naprzemienne kroki i ogólny układ starożytnych torów. Podobnie wykazano, że współczesne dwudyszne, ryby sarkopterygiczne, są w stanie wytwarzać nieco podobne tory poprzez zginanie osiowe, a nie poruszanie się kończynami. Badania te niekoniecznie obalają fakt, że te ślady zostały faktycznie wytworzone przez czworonogi, ale przynajmniej zaciemniają interpretację tych śladów.
Praca Niedźwiedzkiego i in., szczególnie analizująca tory z Polski, interpretuje niektóre z torów jako zdominowane tylko przez dwa ramiona. Ten „podobny do drabiny” wzór tworzy symetryczne tory, które sugerują, że jeden zestaw kończyn dominuje w ruchu, podczas gdy inne kończyny albo nie utrzymują tak dużego ciężaru, albo w ogóle nie są używane. Niedawne prace biomechaniczne nad Ichtiostega potwierdzają to, pokazując, że zakres ruchu kończyn zwierzęcia nie był w stanie wykonać obrotu niezbędnego do podtrzymania naprzemiennego chodu. Zamiast tego wydaje się, Icthyostega poruszał się w sposób bardziej podobny do współczesnego poskoczka błotnego , rzucając się do przodu, odpychając kończyny do tyłu, a następnie obracając je z powrotem na miejsce. Fakt, że naprzemienny chód kroków, interpretowany na podstawie większości innych śladów, nie jest wykonalny dla Icthyostega , sugeruje, że istnieją nieodkryte wczesne czworonogi z inną konfiguracją kończyn i pasów niż te z najwcześniejszych skamielin ciała.