Ένα απολίθωμα ηλικίας 307 εκατομμυρίων ετών φέρνει νέα δεδομένα για μια από τις πιο καθοριστικές στιγμές στην ιστορία της ζωής: τη μετάβαση από τη θάλασσα στη στεριά — και την εμφάνιση των πρώτων φυτοφάγων σπονδυλωτών.
Το ζώο, που ονομάστηκε Tyrannoroter heberti, αποτελεί νέο είδος «μικρόσαυρου» της Λιθανθρακοφόρου περιόδου (359–299 εκατ. χρόνια πριν), μιας εποχής με τεράστια δάση, υψηλά επίπεδα οξυγόνου, κυριαρχία αμφιβίων και γιγαντιαία έντομα. Τα δάση εκείνης της περιόδου είναι εκείνα που σχημάτισαν τα σημερινά μεγάλα κοιτάσματα άνθρακα.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Ecology and Evolution, αποκαλύπτει ότι ορισμένα από τα πρώτα χερσαία σπονδυλωτά είχαν ήδη αναπτύξει πολύπλοκη οδοντοφυΐα ικανή για μάσηση φυτικής ύλης. Αυτό σημαίνει ότι η φυτοφαγία στη στεριά εμφανίστηκε πολύ νωρίτερα απ’ όσο πιστεύαμε — σχεδόν αμέσως μετά την έξοδο των ζώων από το νερό.
Ένα μικρό ζώο με μεγάλη σημασία
Το Tyrannoroter heberti ζούσε στον σημερινό Καναδά, περίπου 307 εκατομμύρια χρόνια πριν. Το απολιθωμένο κρανίο του εντοπίστηκε στο νησί Κέιπ Μπρέτον της Νέας Σκωτίας.
Με μήκος περίπου 30 εκατοστά, είχε —όπως περιγράφουν οι ερευνητές— το μέγεθος και το σχήμα μιας μπάλας αμερικανικού ποδοσφαίρου. Μπορεί να μη θεωρείται μεγάλο με τα σημερινά δεδομένα, όμως για την εποχή του ήταν από τα μεγαλύτερα ζώα που κινούνταν στη στεριά.
Χάρη σε λεπτομερή τρισδιάστατη ανακατασκευή του κρανίου, οι επιστήμονες μπόρεσαν να «δουν» στο εσωτερικό του και να αποκαλύψουν εξειδικευμένα δόντια σχεδιασμένα για επεξεργασία φυτικής τροφής. Πρόκειται για το πρώτο μέλος της ομάδας του που μελετήθηκε με τέτοια ακρίβεια, επιτρέποντας στους ερευνητές να εντοπίσουν τα πρώιμα βήματα της χερσαίας φυτοφαγίας.
«Είναι ένα από τα αρχαιότερα γνωστά τετράποδα που έτρωγαν φυτά. Δείχνει ότι ο πειραματισμός με τη φυτοφαγία ξεκίνησε πολύ νωρίς, στους αρχαίους συγγενείς όλων των σπονδυλωτών της στεριάς — συμπεριλαμβανομένων και εμάς», σημειώνει ο Δρ. Αρτζαν Μαν από το Field Museum.
Πριν από ερπετά και θηλαστικά
Εξωτερικά, πιθανότατα έμοιαζε με σαύρα. Όμως έζησε πριν διαχωριστούν οι εξελικτικές γραμμές που οδήγησαν στα ερπετά και στα θηλαστικά, άρα τεχνικά δεν ανήκει σε καμία από αυτές τις ομάδες.
Το Tyrannoroter heberti ανήκει στα Pantylidae, μια εξαφανισμένη οικογένεια μικρών τετραπόδων με αμφιβιοειδή χαρακτηριστικά. Οι επιστήμονες τα κατατάσσουν στους λεγόμενους «βλαστικούς αμνιώτες» — ζώα στενά συγγενικά με τους πρώτους αμνιώτες, δηλαδή τα τετράποδα που εξελίχθηκαν ώστε να γεννούν αυγά ικανά να αναπτύσσονται εκτός νερού.
Αυτή η εξελικτική καινοτομία άνοιξε τον δρόμο για την πλήρη απεξάρτηση από το υδάτινο περιβάλλον και, αργότερα, για τη διαφοροποίηση σε ερπετά και στους πρώιμους προγόνους των θηλαστικών.
«Μέχρι πρόσφατα θεωρούσαμε ότι η φυτοφαγία περιοριζόταν στους αμνιώτες. Όμως το Tyrannoroter heberti, αν και βλαστικός αμνιώτης, διαθέτει ήδη εξειδικευμένη οδοντοφυΐα για επεξεργασία φυτών», επισημαίνει ο Δρ. Χανς Σούες του Smithsonian.
Από τα έντομα στα φυτά
Πιθανότατα η διατροφή του δεν περιοριζόταν αποκλειστικά σε φυτά. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ίσως κατανάλωνε και έντομα. Οι σκληροί εξωσκελετοί των εντόμων θα μπορούσαν να έχουν «εκπαιδεύσει» το σαγόνι και τα δόντια των πρώιμων τετραπόδων να συνθλίβουν ανθεκτικά υλικά — ένα εξελικτικό βήμα που διευκόλυνε αργότερα τη μάσηση φυτών.
Επιπλέον, η κατανάλωση φυτοφάγων εντόμων ίσως παρείχε στα πρώιμα τετράποδα τα απαραίτητα μικρόβια του εντέρου για την πέψη φυτικής ύλης — μια λιγότερο ορατή αλλά καθοριστική προσαρμογή.
Ένα μάθημα από την αρχαία κλιματική αλλαγή
Στο τέλος της Λιθανθρακοφόρου περιόδου, τα τροπικά δάση κατέρρευσαν και ο πλανήτης πέρασε σε φάση παγκόσμιας θέρμανσης. Η εξελικτική γραμμή στην οποία ανήκε το Tyrannoroter heberti δεν επιβίωσε.
Η ιστορία του, ωστόσο, προσφέρει ένα ενδιαφέρον παράλληλο με το σήμερα. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, η τύχη των πρώιμων φυτοφάγων τετραπόδων μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς τα οικοσυστήματα —και τα ζώα που εξαρτώνται από αυτά— επηρεάζονται όταν η κλιματική αλλαγή μεταβάλλει ραγδαία τη βλάστηση και το περιβάλλον τους.
Ένα μικρό ζώο, λοιπόν, από τα βάθη του γεωλογικού χρόνου, έρχεται να μας θυμίσει ότι η εξέλιξη, η προσαρμογή και η κλιματική αλλαγή ήταν ανέκαθεν άρρηκτα δεμένες — και ότι οι μεγάλες οικολογικές ανατροπές αφήνουν πάντα το αποτύπωμά τους στη ζωή πάνω στη Γη.