Trylobity zachowane w najdrobniejszych szczegółach przez wybuch wulkanu

"Pompeje trylobitów", bo tak nazwano miejsce wykopalisk, gdzie znaleziono doskonale zachowane skamieniałości trylobitów, odkryto w górach Atlas w Maroku. Znalezione tam okazy ujawniają niespotykane dotąd szczegóły anatomii tych stworzeń. A wszystko dlatego, że trylobity zostały pogrzebane pod warstwą materiału piroklastycznego. To mieszanina gazów wulkanicznych, kawałków skał, lawy i popiołów, która porusza się w tzw. spływie piroklastycznym po erupcji wulkanu i może osiągać prędkość nawet do 150 kilometrów na godzinę.

Opis i rezultaty badań skamieniałych form trylobitów ukazał się na łamach pisma "Science" (DOI: 10.1126/science.adl4540).

Ok. 500 mln lat temu wybuchł wulkan na terenie dzisiejszych gór Atlas w Maroku. Materiał piroklastyczny z erupcji zasypał płytkie wody u podnóża wulkanu i pochował pod grubymi warstwami żyjące na dnie bezkręgowce. Naukowcy wskazują, że gorące fragmenty skał i popiołów pozwoliły na doskonałe zachowanie żyjących tam stworzeń. Ich fosylizacja była tak szybka, że zachowały się tkanki maleńkie, które normalnie ulegają degradacji podczas procesów fosylizacji, w tym narządy gębowe i narządy wewnętrzne.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Badam trylobity od prawie 40 lat, ale nigdy nie czułem, że patrzę na żywe zwierzęta tak bardzo, jak w przypadku tych okazów. Widziałem wiele skamieniałości trylobitów, ale konserwacja jest tutaj naprawdę zdumiewająca. Nieoczekiwanym rezultatem naszej pracy jest odkrycie, że popiół wulkaniczny w płytkich środowiskach morskich może być żyłą złota dla wyjątkowej konserwacji skamieniałości – powiedział dr Greg Edgecombe z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie.

Trylobity to morskie stawonogi o owalnym, nieco spłaszczonym ciele. Pojawiły się na planecie ok. 530 mln lat temu. Wymarły ok. 250 mln lat temu. Są jednymi z najlepiej zbadanych skamieniałości zwierząt morskich z tego okresu, ze względu na ich twardy pancerz, który często jest dobrze zachowany w zapisie kopalnym. Ponad 20 tys. gatunków zostało opisanych przez paleontologów w ciągu ostatnich dwóch stuleci. Do tej pory odkryto niezliczoną ilość skamieniałości tych stworzeń, ale tkanki miękkie trylobitów są rzadkością i do tego przeważnie są uszkodzone.

W 2015 r. naukowcy badający warstwę popiołu wulkanicznego z formacji Tatelt w Maroku znaleźli skamieniałość małego stawonoga. Sześć lat później Abderrazak El Albani z Uniwersytetu w Poitiers we Francji zorganizował wykopaliska w celu zebrania większej liczby próbek popiołu. Analiza zebranego materiału ujawniła częściowe skamieniałości w popiele. Badacze wykorzystując rentgenowski skaner mikrotomograficzny o wysokiej rozdzielczości zaglądnęli do wnętrza próbek i wykonali trójwymiarowe modele skamieniałości. Okazało się, że skamieniałości należą do trylobitów. Modele ujawniły niezwykłe szczegóły czterech stworzeń – dwa okazy Gigoutella mauretanica i dwa z rodzaju Protolenus.

Kompleksowe zrozumienie tej zróżnicowanej grupy stworzeń było dotychczas ograniczone przez niedobór tkanek miękkich do badań. Ze względu na fakt, że marokańskie trylobity zostały pochowane w gorącym popiele w wodzie morskiej, ich ciała uległy fosylizacji bardzo szybko. Badacze przeanalizowali zebrane próbki, składające się z krzemionki, albitu i chlorytu żelaza. Postawili hipotezę, że gdy popiół dostał się do wody morskiej, utworzył mętną zawiesinę, która udusiła bezkręgowce na dnie morza. Drobnoziarnisty popiół pokrył również ich ciała, tworząc ich odlew w miarę twardnienia, podobnie jak stało się z mieszkańcami Pompejów, gdy wybuchł Wezuwiusz w 79 r. n.e.

Popiół doskonale zachował każdy z segmentów ich ciał, ich nogi, a nawet włosowate struktury, które biegły wzdłuż przydatków. Warunki stworzone przez wulkan pozwoliły zachować nawet przewód pokarmowy tych stworzeń.

- Jako naukowiec, który pracował nad skamieniałościami z różnych epok i miejsc, odkrycie skamieniałości w tak niezwykłym stanie zachowania w otoczeniu wulkanicznym było dla mnie głęboko ekscytującym doświadczeniem. Myślę, że złoża piroklastyczne powinny stać się nowymi celami badań, biorąc pod uwagę ich wyjątkowy potencjał do wyłapywania i konserwacji pozostałości biologicznych, w tym delikatnych tkanek miękkich. Oczekujemy, że te odkrycia doprowadzą do znaczących odkryć na temat ewolucji życia na naszej planecie – powiedział El Albani, główny autor publikacji.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Trójwymiarowe modele ujawniły nieznane dotychczas szczegóły anatomii trylobitów. W przypadku jednego z bardziej kompletnych okazów zachowane zostały wszystkie odnóża, aż po szczeciny na ich nogach kroczących. Naukowcy odkryli też, że odnóża na krawędzi pyska miały zakrzywione podstawy przypominające łyżki, ale były tak małe, że nie zostały wykryte w mniej perfekcyjnie zachowanych skamieniałościach.

Wcześniej sądzono, że trylobity mają trzy pary odnóży głowowych za długimi czułkami, ale oba marokańskie gatunki wykazały, że było ich cztery pary. Po raz pierwszy odkryto mięsisty płat pokrywający ich część głowową. – Modele ujawniły w niezwykłych szczegółach skupisko wyspecjalizowanych par odnóży wokół pyska, dając nam wyraźniejszy obraz tego, jak odżywiały się trylobity. Odkryto, że odnóża głowy i ciała mają skierowany do wewnątrz zestaw gęstych kolców, podobny do dzisiejszych krabów podkowiastych – przyznał Harry Berks z University of Bristol, współautor publikacji.

Naukowcy byli nawet w stanie zidentyfikować malutkie ramienionogi – bezkręgowce przypominające małże – przyczepione do ciał trylobitów w epibiotycznej relacji. Uczeni wskazują, że to najbardziej kompletne anatomicznie okazy trylobitów, jakie kiedykolwiek znaleziono.

Źródło: University of Bristol, Science, Science Alert, fot. © Arnaud MAZURIER, IC2MP, Univ. Poitiers.jp