Świadkowie zaginionych światów

Data publikacji: 05.02.2015

23 grudnia 1938 roku był w dziejach paleontologii datą szczególną. Wieczorem tego dnia, tuż przed Wigilią, kapitan Hendrik Goosen zadzwonił do swej przyjaciółki,  Marjorie Courtenay-Latimer, kustoszki muzeum w East London w RPA, by spytać ją czy chce zobaczyć dziwną rybę, która złapała się we włóki na dnie oceanu na południe od tego miasta.

Goosen zwykle tak robił wracając z połowów i pani Latimer nieraz znajdowała u niego ciekawe okazy dla swego muzeum, ale tym razem kapitan był pewien, że ma dla niej coś naprawdę ważnego – ogromną rybę o kształtach jakich nigdy wcześniej, mimo bogatego doświadczenia, nie widział.

Nie mylił się. Choć pani Latimer przejrzała całą dostępną jej literaturę ichtiologiczną nie natrafiła na nic, co by choć przypominało to przedziwne zwierzę. Postanowiła skontaktować się ze swym znajomym, wybitnym ichtiologiem prof. Jamesem Smithem, ale go nie zastała, gdyż wyjechał spędzać Boże Narodzenie z rodziną. Czas naglił, gdyż ryba zaczynała się psuć (grudzień to najgorętszy miesiąc w RPA), więc postanowiła ją wypchać – gdy profesor wreszcie się odezwał była już pozbawiona wnętrzności.

Ryc. 1. Latimeria chalumnae – model wystawiony w muzeum przyrodniczym w Oksfordzie z zaznaczonymi oryginalnymi kolorami ciała. (Creative Commons).

Ryc. 1. Latimeria chalumnae – model wystawiony w muzeum przyrodniczym w Oksfordzie z zaznaczonymi oryginalnymi kolorami ciała. (Creative Commons).

Smith dotarł do East London w lutym następnego roku i już pierwsze spojrzenie na rybę wywołało u niego szok: znał ją dobrze z podręczników paleontologii i wiedział, że wymarła pod koniec okresu kredowego, a więc milionów lat temu. Wiedział też, że żyła przez całą erę mezozoiczną i że już wtedy była anachronizmem – podobne do niej formy pojawiły się w dewonie, prawie 400 milionów lat temu! Co najważniejsze jednak to fakt, że już w dewonie, jak uważano, były to formy przejściowe, żyjące na pograniczu lądu i morza. I że to od nich wywodzą się pierwsze kręgowce lądowe – płazy, od których zaczął się tryumfalny pochód czworonogów na lądy. Obecność takiej ryby w wodach współczesnych wyglądała więc na zmartwychwstanie po milionach lat – ewidentnie Wielkanoc byłaby lepszym świętem na to znalezisko.

Smith nazwał rybę Latimeria chalumnae (rzeka Chalumna wpada do oceanu w pobliżu East London) i odtąd odnalezienie kolejnego, kompletnego egzemplarza stało się dla niego prawdziwą obsesją. Żywego lub martwego, ale z wnętrznościami – chciał poznać jej biologię, fizjologię, behawior, wszystko to, czego skamieniałości, nawet najlepiej zachowane, nie mogły mu dostarczyć.

Ryc. 2. Strona tytułowa gazety Daily Dispatch z lutego 1939 informująca o pokazie latimerii w miejscowym muzeum. (Creative Commons)

Ryc. 2. Strona tytułowa gazety Daily Dispatch z lutego 1939 informująca o pokazie latimerii w miejscowym muzeum.
(Creative Commons)

Dla znalazcy wyznaczono wysoką nagrodę pieniężną, a sam Smith z żoną Margaret rozlepili po całym wschodnim i południowym wybrzeżu kraju ogłoszenia z napisem „Wanted…” i wizerunkiem latimerii; ta jednak okazała się nieuchwytna jak Yeti. Dopiero 14 lat później, w roku 1952, dokładnie na Wigilię (znów!) Smith otrzymał telegram od angielskiego marynarza Erica Hunta z informacją, że podobną rybę widział on na targu na jednej z wysp Komorów, co wprawiło Smitha, jak sam opisywał to później w książce „Old Fourlegs”, w stan „opętania”. Postanowił zrobić wszystko, by natychmiast dostać się na archipelag – a to nie było łatwe. Jedyną nadzieją było wyczarterowanie samolotu, ale z powodu świąt trzeba było czekać, albo prosić o pomoc najwyższe władze kraju. Problem w tym, że premierem był gorliwy kalwinista i kreacjonista Daniel François Malan, a latimeria była już wówczas na całym świecie symbolem darwinizmu („brakującym ogniwem ewolucji”, jak mawiano) i Smith miał wszelkie powody, by nie tłumaczyć zbyt dokładnie swemu rozmówcy dlaczego ta podróż jest dla niego tak pilna i ważna. Obawy okazały się płonne – Malan nie tylko od razu zgodził się z nim rozmawiać, ale też przyrzekł wszelką możliwą pomoc. Już następnego dnia Smith wsiadł do Dakoty – samolotu południowoafrykańskich sił zbrojnych – i wylądował na należącej do Komorów wyspie Anjouan. Ryba czekała na niego w skrzyni, na pokładzie szkunera Hunta, a kiedy podniósł wieko i dotknął jej łusek nie mógł opanować wzruszenia i płaczu. Jeszcze tego samego dnia wrócił do Durbanu i umieścił skrzynię w hangarze strzeżonym przez oddział Zulusów. Nazajutrz o znalezisku donosiły już nagłówki gazet na całym świecie – tylko mieszkańcy Komorów nie rozumieli całego zamieszania, bo dla nich ryba ta – zwana gombessa lub mame – znana była od wieków, jako zwierzę niejadalne, a więc i nieciekawe.

Po oględzinach Smith uznał, że ten drugi okaz należy do innego, choć bardzo bliskiego gatunku latimerii, którego nazwał na cześć swego dobroczyńcy Malania anjouane, ale ta nazwa nie utrzymała się długo. Dziś oba okazy nazywają się tak samo.

Co to są żywe skamieniałości

Latimerię od razu uznano za najpiękniejszy i najważniejszy przykład „żyjącej skamieniałości”, czyli gatunku, który przetrwał do dziś bez (większych) zmian i swym wyglądem, ale też zapewne sposobem życia, budową części miękkich i zachowaniami nie zmienił się przez miliony lat, więc jego poznanie jest jak podróż w czasie – nawet do bardzo odległych epok geologicznych (w przypadku latimerii – praktycznie do dewonu). Latimeria miała dla naukowców – ale też i dla opinii publicznej – jeszcze jeden dodatkowy walor: ze względu na swe podobieństwo do przodka wszystkich kręgowców lądowych można było patrząc na jej grube, mięsiste i zaopatrzone w kostny szkielet płetwy (stąd nazwa jej rodziny – trzonopłetwe) zobaczyć oczami wyobraźni naszego najstarszego przodka, od którego w linii prostej i my pochodzimy. Choć, nawiasem mówiąc, dziś nie jest to już takie pewne, gdyż wedle badań genetycznych czworonogi pochodzą raczej od blisko spokrewnionych z trzonopłetwymi ryb dwudysznych, których trzy rodzaje przeżyły do naszych czasów – po jednym na każdym z lądów południa. Choć reliktowe, nie wszystkie z nich są jednak nazywane żyjącymi skamieniałościami, gdyż ich kopalni przedstawiciele nie przypominają zbytnio form dzisiejszych (poza australijskim rogozębem).

Tu wypada przyjrzeć się bliżej kilku ważnym pojęciom. Nie wszystko, co wygląda staro, prymitywnie lub „przedpotopowo” jest żyjącą skamieniałością i nie wszystko, co jest faktycznie prymitywne musi tak wyglądać. Nikt nie ma wątpliwości, że żyjącymi skamieniałościami są np. skrzypłocze, miłorzęby czy łodziki, bo – po pierwsze – ich formy kopalne i ich współcześnie żyjący przedstawiciele wyglądają niemal identycznie, po drugie są to ostatni żyjący przedstawiciele bardzo rozrośniętych kiedyś grup (można ich nazwać reliktami filogenetycznymi) i – po trzecie – żyją dziś na ograniczonych obszarach, będących resztkami (refugiami) znacznie rozleglejszych kiedyś rejonów ich występowania. Sekwoje czy cypryśniki np. występowały powszechnie w trzeciorzędzie na całym obszarze Eurazji, a dziś rosną już tylko gdzieniegdzie na terenie Ameryki Północnej. Łodziki (Nautilus) są wszędobylskie (i reprezentowane przez liczne gatunki) w osadach kredowych i paleogeńskich całego świata, dziś znane są tylko z kilku stanowisk na Pacyfiku, miłorzęby występują dziś tylko w Chinach – kiedyś były powszechne na wszystkich lądach Północy.

Ryc 3 A Ryc 3 B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryc. 3. Miłorzęby. Z lewej Gingkoites huttoni sprzed 170 mln lat, z prawej liście współczesnego gatunku Gingko biloba (Creative Commons)

Ryc 4 A Ryc 4 B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ryc. 4. Z lewej przekrój przez muszlę łodzika (Nautilus pompilius), z prawej skrzypłocz, czyli mieczogon (Limulus) u wybrzeży Florydy. Skrzypłocze nie zmieniły się od 450 mln lat (Creative Commons)

 

Mówiąc krótko: by zostać „żyjącą skamieniałością” trzeba dziś spełniać wiele ostrych kryteriów, z których archaizm budowy (lub zachowań) jest tylko jednym, ale bynajmniej nie jedynym. Paleontologowie wyróżniają jeszcze dwa pojęcia, które mają związek z żywymi skamieniałościami. Pierwsze to tzw. taksony łazarzowe – Lasarus taxa, czyli takie, które niejako „zmartwychwstały” po milionach lat nieobecności – jak latimeria właśnie, ale to zmartwychwstanie nie oznacza ich faktycznego pojawienia się de novo, a jedynie odkrycie ich żyjących przedstawicieli, których linia przez cały ten czas musiała gdzieś się ukrywać, np. w głębiach oceanicznych, wciąż bardzo słabo zbadanych. Drugie pojęcie to tzw. taksony „elwisowe” – Elvis taxa, a więc takie, które poniekąd tylko „udają”, że są żywym wcieleniem gatunków wymarłych, choć niekoniecznie muszą być z nimi blisko spokrewnione.

Gdzie podąża ewolucja?

Jeden wniosek warto z tych wszystkich rozważań wyciągnąć: dzisiejszy świat pełen jest reliktów z nawet bardzo odległej przeszłości, a ewolucja – wbrew obiegowym sądom – nie jest synonimem zmian i nieustannego postępu, ale raczej konserwatyzmu i zastoju. Skupieni na rzadkich, ale spektakularnych przykładach takich mniej czy bardziej kierunkowych przekształceń – niektórych dinozaurów, ptaków, koni czy choćby hominidów – nie zwracamy uwagi na fakt, że świat dzisiejszy jest niczym globalne muzeum paleontologiczne, którego „eksponaty” pamiętają niemal wszystkie okresy geologiczne, z najstarszymi włącznie. Rozgwiazdy nie są może formalnie biorąc „żyjącymi skamieniałościami”, ale patrząc na nie można niemal namacalnie zrozumieć jak wyglądało życie w morzu dewońskim. Australijskie stekowce nie spełniają formalnych kryteriów „żyjących skamieniałości”, ale ich jajorodność i pewne gadzie cechy anatomii czynią z nich jednak żywych świadków historii. Karaczany są do dziś powszechne, ale ich budowa i styl życia czynią z nich prawdziwych świadków zaginionych światów. Stromatolity z Shark Bay w Australii można traktować jako żyjące skamieniałości z wczesnego prekambru, a słynna bakteria Kakabekia, znana z czertów Gunflint sprzed 2 miliardów lat, odnaleziona została na dziedzińcu jednego z zamków walijskich, zroszonego przez stulecia moczem trzymanych tam koni, co odtworzyło niejako warunki (poprzez zawarty w końskim moczu azot), w których owa prawdziwa kakabekia żyła. Nadzwyczajną cechą życia jest właśnie to, że każdy organizm przechowuje w sobie pamięć historii, a żyjące skamieniałości i relikty robią to najlepiej.

To dlatego nawet najbardziej człekokształtne małpy nie stały się ludźmi, a w ich ewolucji nie widać tendencji, by w tym kierunku zmierzały, a mchy czy porosty są wciąż mchami i porostami, ani trochę nie doskonalszymi niż w odległej przeszłości. Dlatego paprocie nie przestają rozmnażać się przez zarodniki, a nie wytwarzają „wyższych” i „lepszych” nasion, a płazy nie porzuciły swego „archaicznego” sposobu składania skrzeku do wody, choć przecież już w karbonie gady pokazały, że znoszenie otoczonych skorupką jaj jest „nowocześniejsze” i bardziej „zaawansowane”.

Co się stało z ediakarańskim światem?

Od tej niemal generalnej zasady, że każdy z etapów ewolucji życia na Ziemi i wszystkie jego ważniejsze wynalazki pozostawiły po sobie przynajmniej relikty we współczesnym świecie jest jeden intrygujący wyjątek – zwierzęta ediakarańskie. Od czasu znalezienia pierwszych ich przedstawicieli na wzgórzach Ediacara w Australii w roku 1946 (były i wcześniejsze odkrycia, ale przechodziły bez echa) okazało się,że była to pierwsza, globalna fauna zamieszkująca wszystkie płytkomorskie (i nie tylko) środowiska na całym świecie przed pojawieniem się znanych nam i należących do żyjących do dziś typów zwierząt. Ta fauna ediakarańska była inna od wszystkiego, z czym paleontologia miała wcześniej do czynienia – jej przedstawiciele nie mieli wyraźnie widocznych narządów wewnętrznych, oczu ani innych narządów zmysłów, a nawet otworów gębowych i odbytów – a budowa tych zwierząt tak osobliwa, że sama ich zwierzęcość była kwestionowana. Jeden z badaczy uznał nawet, że nie były to wcale zwierzęta, ale specyficzne i nieznane dziś formy porostów, inny mówił o nich w kontekście rozważań nad przybyszami z obcych światów.

Fauna ediakarańska rozwijała się bujnie przez dziesiątki milionów lat pod koniec prekambru, głównie w okresie między 600 a 542 milionów lat temu, a potem nagle nastąpił jej kres, a jej miejsce zajęła fauna kambryjska – zwierzęta zwykle opancerzone, zaopatrzone w narządy zmysłów, często aktywne i – co najważniejsze – należące do żyjących do dziś typów – stawonogów, mięczaków, szkarłupni, strunowców… Nagłość wydarzeń, które nastąpiły na przełomie ery proterozoicznej i paleozoicznej i gruntowność przebudowy ówczesnego świata sprawiły, że o tej największej w dziejach życia cezurze zwykło się mówić w paleontologii jako o „eksplozji”, lub „rewolucji” kambryjskiej. Niezależnie jednak od gwałtowności tego zdarzenia (a z pewnością był to proces, nie jednostkowe wydarzenie) ważne tu jest co innego – ediakarańska fauna zniknęła bez śladu i żadnych jej przedstawicieli później nie spotykamy, ani w kambrze, ani w następnych okresach geologicznych, ani tym bardziej dziś.

Zmartwychwstanie po 500 milionach lat?

A przynajmniej tak to do niedawna wyglądało. W internetowym czasopiśmie PLOS One ukazał się ostatnio artykuł o odkryciu wśród morskiej fauny w pobliżu Tasmanii przedziwnych zwierząt, które nie dają się przypisać do żadnego ze znanych dziś (ani w całym fanerozoiku) typów, a które wykazują zdumiewające podobieństwo do niektórych z ediakarańskich skamieniałości. Czyżby powtórka z latimerii, tyle że pół miliarda lat starsza?

Ta historia zaczęła się w roku 1986, kiedy to Jean Just, specjalista od skorupiaków i współautor pracy w PLOS One badał zawartość włók, zebraną przez należącego do Woods Hole Oceanographic Institution trałowca ORV Franclin operującego na wodach cieśniny Bassa między Tasmanią a Australią. Prace prowadzone były na dwóch stanowiskach na głębokości 400 i 1000 metrów, gdzie – ze względu na nietypowe ukształtowanie dna i obecność prądów – brak zalegających zwykle na dnie miękkich osadów, co skutkuje osobliwością zamieszkującej tam fauny bentonicznej, w tym także skorupiaków. To zaintrygowało Justa, ale to nie skorupiaki przykuły jego uwagę, gdy zaczął przeglądać zebrany i przesiany przez kolejne sita materiał. Wśród znanych mu dobrze okazów małżów, ślimaków, gąbek, ukwiałów, szkarłupni i innych typowych przedstawicieli dennych zespołów, dostrzegł kilkanaście małych, wyglądających jak przezroczyste grzyby stworzeń, których nie potrafił przypisać do żadnych znanych grup zwierząt. Widziane pod binokularem wszystkie miały okazałe kapelusze i solidne nogi, choćżaden zarazem nie wykazywał śladów przyrastania i nie został oderwany od podłoża czy pancerza innego zwierzęcia. Ale nic też nie wskazywało, by były one zdolne do ruchu. Mówiąc fachowo – nie był to bentos mobilny, nie był też sesylny. Więc jaki? Zagadka.

Ale to była najmniejsza z tajemnic, które zaczęły się mnożyć wokół tych stworzeń. Ich budowa jest bardzo prosta, na końcu nogi znajduje się otwór gębowy (być może dlatego nie były przytwierdzone do podłoża), od której odchodzi rurkowaty przełyk, biegnący aż do „kapelusza”, gdzie ulega dychotomicznym podziałom przechodząc w oplatającą kapelusz sieć kanałów pełniących zapewne funkcje trawienne. Brak otworu odbytowego, układu krążenia, układu nerwowego i narządów zmysłów – brak niemal wszystkiego, co mogłoby wskazać na ich możliwe pokrewieństwa z innymi zwierzętami.

Ryc 5

Ryc. 5. Widok ogólny i budowa zagadkowych zwierząt z cieśniny Bassa. Ai B widok z boku, C i D widok „kapelusza” (od góry i od dołu). Fotografia z PLoS One.

Sposób życia tych stworzeń jest zupełnie nieznany i równie tajemniczy jak ich wygląd. Ich górny dysk jest sztywny i raczej niezdolny do falowania, a żadnych innych narządów mogących uczestniczyć w ruchu nie stwierdzono. Nieznane jest ich pożywienie, ani sposób jego pobierania, gdyż otwór gębowy pozbawiony jest jakiegokolwiek aparatu do chwytania czy rozgryzania pokarmów. Autorzy pracy spekulują,że być może zwierzęta te żerowały na mikrobach chwytanych przy pomocy lepkiej wydzieliny.

Jedyne choć odległe i powierzchowne podobieństwo ze współczesnymi zwierzętami łączy je z najprostszymi przedstawicielami królestwa Animalia – żebropławami i parzydełkowcami, które kiedyś wspólnie tworzyły typ jamochłonów. Podobnie jak owe „jamochłony” rozwijają się one (najpewniej) z dwu, a nie trzech listków zarodkowych, mają prosty układ trawienny z pojedynczym otworem (a więc bez odbytu) i pozbawione są tak zwanej wtórnej jamy ciała, która charakteryzuje wszystkie pozostałe zwierzęta, należące do dwubocznie symetrycznych Bilateria. Brak im jednak wielu charakterystycznych dla tych stworzeń narządów, na przykład komórek jadowych typowych dla parzydełkowców, czy wici, które zapewniają ruch żebropławom. Nie mogąc przypisać ich do żadnych znanych grup zwierzęcych (nie tylko na poziomie rodzin czy rzędów, ale nawet typów) autorzy zdecydowali się wydzielić dla nich całkiem odrębny takson Dendrogrammatidae, z dwoma bardzo bliskimi sobie gatunkami: Dendrogramma enigmatica i D. discoides, zaznaczając zarazem, że przed wyznaczeniem nowego i nieznanego dotąd typu wstrzymuje ich tylko kiepski stan zachowania tych zwierząt, które zaraz po złowieniu zostały umieszczone najpierw w formalinie a potem w 80’ procentowym alkoholu etylowym (etanolu). Sprawę pokrewieństwa dendrogram mogłyby wyjaśnić tylko badania genetyczne, te jednak właśnie za sprawą przechowywania okazów w silnie konserwujących roztworach, są bardzo trudne, o ile nie wykluczone. Just ma nadzieję,że uda mu się pozyskać świeże okazy, najlepiej żywe, ale szanse na to nie są duże, gdyż mimo ponawianych prób na wodach wokół Australii, a także kontaktów z badaczami morskich bezkręgowców na całym świecie nigdy nie natrafił na żadne, choćby podobne do dendrogram stworzenia, ani na żadną wzmiankę w literaturze, by ktokolwiek wcześniej coś takiego widział.

 

Dotyczy to zwierząt współczesnych, a także kopalnych z okresu całego fanerozoiku, a więc od kambru do dziś. Gdy jednak przyjrzeć się bliżej faunie ediakarańskiej (wymarłej od ponad pół miliarda lat, pamiętajmy) sprawy wyglądają zupełnie inaczej. Trzy z opisanych dotąd rodzajów ediakarańskich – Albumares, Rugoconites i Anfesta – okazują sięłudząco podobne do zwierząt z cieśniny Bassa – na ich zachowanych odciskach widać wyraźnie takie same dyski z radialnie i dychotomicznie rozchodzącymi się kanałami, powierzchownie nie różniącymi się od analogicznych struktur oplatających kapelusze dendrogram. I choć autorzy wzdragają się przed nazwaniem dendrogram żyjącymi potomkami fauny ediakarańskiej (byłaby to sensacja co najmniej na miarę latimerii, do której historii autorzy zresztą wprost nawiązują), to w komentarzach do ich pracy pojawiają się nieodmiennie słowa o „pisaniu podręczników na nowo” i „konieczności rewizji dotychczasowej wiedzy o historii życia na Ziemi” (zob. tu i tu).

 

Ryc. 6. Porównanie budowy dysku Dendrogramma discoides (A do C) i podobnych do niego tworów u zwierząt ediakarańskich: D – Albumares, E, Rugoconites tenuirugosus. Na zdjęciu (F) od lewej: Albumares brunsae, Anfesta stankovskii i Rugoconites enigmaticus. Z PLoS One.

Ryc. 6. Porównanie budowy dysku Dendrogramma discoides (A do C) i podobnych do niego tworów u zwierząt ediakarańskich: D – Albumares, E, Rugoconites tenuirugosus. Na zdjęciu (F) od lewej: Albumares brunsae, Anfesta stankovskii i Rugoconites enigmaticus. Z PLoS One.

Żeby rozwiać choć niektóre wątpliwości potrzebne są nowe okazy i badania genetyczne. Na razie status dendrogram jest niejasny – mogą być „Łazarzami”, mogą też być „Elvisami”, lub czymś całkiem osobnym. W każdym z tych przypadków ich odkrycie jest wydarzeniem, na które warto zwrócić uwagę.

Tekst: Marcin Ryszkiewicz

  • Zaplanuj wizytę w JuraParku
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Krasiejów
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Solec
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Bałtów
    Wchodzę