8 Minute
O fosilă enigmă numită Paradoxophidion redeschide întrebări fundamentale despre modul în care s-au diversificat și adaptat șerpii moderni. Un studiu recent bazat pe material din colecții muzeale sugerează că acest exemplar ar putea reprezenta unul dintre cei mai timpurii membri ai grupului caenophidian, dar identitatea sa taxonomică și modul său de viață rămân neclare. Descoperirea readuce în atenție subiecte cheie pentru paleontologia șerpilor: cum și când au apărut adaptările acvatice, ce trăsături osteologice pot indica ecologia unui exemplar fragmentar și în ce măsură fosile izolate permit reconstrucții fiabile ale arborelui filogenetic.
O fosilă care nu se potrivește ușor
Cercetătorii care au reanalizat materialul atribuit Paradoxophidion semnalează prezența unor trăsături morfologice care ar putea conecta acest taxon cu Acrochordidae, o familie de șerpi complet acvatici cunoscuți astăzi (acrochordizi). Acrochordidele moderne au un set de adaptări pentru viața în apă, inclusiv vertebre și elemente craniene modificate pentru înot și prinderea prăzii sub apă, iar o similitudine în anumite caractere vertebrale ar putea sugera o fază acvatică timpurie în evoluția caenophidienilor. Georgios, unul dintre oamenii de știință implicați în studiul colecției, spune: „Dacă Paradoxophidion este un acrochordid timpuriu, asta ar implica o fază acvatică în evoluția caenophidienilor.”
Totuși, exemplarul prezintă și trăsături care pot să-l plaseze pe o ramură diferită în cadrul caenophidienilor, ceea ce determină o abordare prudentă din partea echipei. De exemplu, anumite caracteristici ale centrului vertebral, forma zygapofizelor și proporțiile generale pot fi interpretate în moduri alternative în funcție de referința comparativă utilizată. Evaluarea filogenetică a șerpilor fosili se complimentează adesea cu seturi incomplete de caractere — lipsa materialului cranian complet sau a unor părți articulare cheie reduce rezoluția analizei morfologice. În plus, convergența evolutivă este frecventă: linii evolutive distincte pot dezvolta forme vertebrale similare ca răspuns la presiuni ecologice comparabile, în special în trecerea la un mod de viață acvatic.
Din punct de vedere metodologic, analiza detaliată a vertebrelor implică măsurători morfometrice, descrieri qualitative ale marginilor articulațiilor, evaluarea prezenței unor proeminențe precum processi neuralis, hypapophysis sau dezvoltarea lamelor transversale, și comparații cu baze de date osteologice moderne. Aceste date pot fi introduse în matrici filogenetice morfologice și combinate cu date moleculare la nivel de metaanaliză pentru a testa plasamentele propuse. Cu toate acestea, în lipsa unor fragmente craniene sau a unei serii vertebrale extinse, rezultatele rămân tentative. Prin urmare, Paradoxophidion este tratat ca o piesă provocatoare în puzzle-ul evoluției șerpilor: are semne care indică o posibilă adaptare la apă, dar nu poate fi încă integrat fără rezerve în arborele caenophidian.
Săpături prin sertarele muzeelor pentru răspunsuri
Pentru a clarifica tabloul evoluției timpurii a șerpilor, Georgios intenționează să-și continue munca în colecțiile de reptile fosile din muzee istorice. Planul include reexaminarea exemplarului original și a unor materiale asociate, precum și verificarea unor piese descrise prima oară în secolul al XIX-lea de către naturalistul Richard Owen. Printre aceste piese se află oase atribuite Palaeophis, un gen de șerpi acvatici gigantici datând în principal din Eocen, descoperiți în sedimente marine din Insula Britanică și alte regiuni europene. Compararea lui Paradoxophidion cu forme acvatice bine cunoscute precum Palaeophis și cu acrochordiizii moderni ar putea scoate în evidență adaptări comune la viața în apă, cum ar fi modificări ale vertebrelor, creșterea densității osoase (pachistoză/pachyostoză), sau modificări ale elementelor craniene care influențează modul de prindere și înghițire a prăzii.
Un efort sistematic de revizuire a colecțiilor muzeale are mai multe avantaje practice și științifice: acces la seriile tip, posibilitatea de a corela etichetările istorice cu datele stratigrafice moderne, descoperirea unor piese care au fost catalogate sumar sau omise din lucrări ulterioare, și identificarea unor elemente asociate care pot furniza context morfologic suplimentar. Materialele istorice, uneori considerate „reziduuri” în depozitele muzeale, pot conține exemplare cruciale care completează seriile vertebrale sau furnizează fragmente craniene necesare pentru reconstrucții filogenetice. În plus, tehnicile moderne de imagistică permit obținerea unor seturi de date digitale din piese fragile, ceea ce facilitează analize comparative la scară largă și partajarea datelor între instituții.
Există, de asemenea, numeroase oase din colecție care până acum au rămas neexaminate sau descrise sumar și care prezintă morfologii neobișnuite. Aceste resturi pot reprezenta taxoni necunoscuți anterior sau variație intrauală a speciilor deja cunoscute, iar identificarea lor ar putea umple goluri importante din registrul fosil. Exemple de astfel de materiale includ vertebre incomplete, fragmente din arc neural, fragmente de mandibulă sau piese izolate ale craniului cu trăsături distinctive. Pentru a exploata potențialul acestor resturi sunt necesare tehnici complementare: anatomie comparativă detaliată, imagistică de înaltă rezoluție (micro-CT, tomografie computerizată pentru piese mari, imagistică cu sincrotron pentru detalii fine), studii histologice pentru a evalua ritmul de creștere și densitatea osoasă, și analize izotopice care pot indica un habitat acvatic sau terestru prin compoziția izotopică a fosilelor.
Pe lângă investigațiile anatomice, cercetătorii vor beneficia de o abordare filogenetică integrativă: construirea unor matrici caractere-morfologice extinse, combinarea acestora cu date moleculare disponibile pentru taxoni moderni, și aplicarea unor metode statistice moderne (analize filogenetice bazate pe modele, analize bayesiene tip-dated, reconstrucții ale distribuției caracterelor pe arbore etc.). Acest tip de analiză poate pune în lumină posibile tranziții ecologice (de exemplu, de la terestru la acvatic) și momentul apariției acestor tranziții în cadrul Caenophidia. Deși materialul fragmentar rămâne o constrângere, o eșantionare mai largă a colecțiilor și includerea de caractere microanatomice sau histologice pot îmbunătăți semnificativ rezoluția filogenetică.
Importanța acestei linii de cercetare transcende doar plasarea unui taxon în arbore: înțelegerea modului în care șerpii au explorat mediile acvatice ne oferă perspective asupra plasticității morfologice a grupului, asupra ritmurilor evolutive care au permis apariția unor linii cu morfologii extreme (cum sunt șerpii marini gigantici) și asupra factorilor de mediu care au facilitat sau limitat aceste tranziții. De exemplu, evenimentele de încălzire globală din trecut, variațiile nivelului mării și extinderea habitatelor costiere ar fi putut crea oportunități ecologice pentru adaptarea acvatică a unor linii de șerpi. Studii paleoecologice care combină informații stratigrafice, palinologice și izotopice pot contextualiza astfel de tranzacții în termeni de timp geologic.
Pe termen lung, integrarea datelor obținute din colecții muzeale cu observări ale șerpilor moderni și cu performanțe funcționale (de exemplu, biomecanică a înotului, dinamica prinderii prăzii în mediu acvatic) poate construi un cadru explicativ pentru modul în care anumite suite de caractere osteologice se traduc în funcții ecologice. Această abordare interdisciplinară — combinând paleontologie, anatomie comparativă, imagistică avansată, phylogenomics și ecologie funcțională — oferă cea mai bună șansă de a plasa robust Paradoxophidion în istoria evolutivă a șerpilor și de a determina dacă acesta reflectă o fază acvatică timpurie a caenophidienilor sau un caz de convergență morfologică.
În final, Paradoxophidion rămâne o provocare științifică stimulativă: un exemplu de cum materialul muzeal, interpretările istorice și tehnologiile moderne pot interacționa pentru a produce noi ipoteze despre evoluție. Întrebările deschise pe care le pune — despre originea adaptărilor acvatice, despre diversificarea timpurie a caenophidienilor și despre fiabilitatea caracterelor vertebrale izolate în filogenie — sunt reprezentative pentru provocările mai largi ale paleontologiei vertebratelor. Printr-o combinație de revizuire a colecțiilor, imagistică de înaltă rezoluție, analize comparate și colaborare interdisciplinară, comunitatea științifică speră să clarifice poziția Paradoxophidion și să aducă o contribuție solidă la reconstrucția evoluției șerpilor fosili și moderni.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu