Jak zmieniały się konie 47 milionów lat temu? Badania dawnej zagrody Geiseltal w Saksonii-Anhalt zaowocowały dużą liczbą wyjątkowo dobrze zachowanych zwierząt kopalnych, dając paleontologom unikatowy wgląd w ewolucję ssaków 47 milionów lat temu.

Jak zmieniały się konie 47 milionów lat temu?

Zespół z Uniwersytetu w Tybindze i Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle i Wittenberdze wykazał, że wielkość ciała dwóch gatunków ssaków rozwijała się w przeciwnych kierunkach. 47 milionów lat temu w środkowy eocenie  Ziemia była znacznie cieplejsza, a obszar Geiseltal był podmokłym lasem podzwrotnikowym. Jego mieszkańcami byli przodkowie konia, tapiry, krokodyle lądowe, a także gigantyczne żółwie, jaszczurki i ptaki tworzące gniazda w ziemi. Wyniki Geiseltal są tak bogate, że dają badaczom niespotykany obraz dynamiki ewolucyjnej na poziomie populacji.

Kierownikiem zespołu badawczego był dr Márton Rabi wykazał, że wielkość ciała dwóch gatunków ssaków rozwijała się w przeciwnych kierunkach. Ja zaznaczają w pierwszej kolejności najbardziej zainteresowani byli rozwojem wielkości przodków konia, które w tamtym czasie miały rozmiar labradora. Zauważyli, że wśród skamielin Geiseltal skamieliny tych zwierząt są szczególnie liczne. Początkowo sądzili, że znaleźli kilka gatunków wczesnych koni.Jednak w dalszym badaniu wykazali, ze był to tylko jeden gatunek, którego rozmiary z czasem uległy znacznemu zmniejszeniu.

Zespół postanowił sprawdzić czy za zmniejszeniem rozmiarów ciała stoi ocieplenie klimatu, które miało taki skutek u innych ssaków. Badania izotopów węgla i tlenu na zębach dostarczyły naukowcom informacji o lokalnym klimacie eocenu. “Wskazują na wilgotny klimat tropikalny. Jednak nie znaleźliśmy żadnych dowodów na zmiany klimatu w Geiseltal w badanym okresie” – mówi profesor Hervé Bocherens z Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment przy Uniwersytecie w Tybindze. 

Kolejno zespół naukowców chciał ocenić czy proces karłowacenia był unikalny dla koni czy powszechny także wśród innych ssaków. W celach porównawczych zbadali ewolucję przodka tapira –  Lophiodon.

„Mieliśmy powód, by zakwestionować dane o stałym klimacie Geiseltal, więc spodziewaliśmy się, że inne ssaki wykażą te same trendy zmiany wielkości ciała co konie” – wyjaśnia Simon Ring.

Tutaj wynik zaskoczył naukowców, gdyż tapiry ujawniły odwrotną tendencję. Rosły, a nie kurczyły się. Podczas gdy przodkowie konia zmniejszyli się ze średniej masy ciała 39 kilogramów do około 26 kilogramów w ciągu około miliona lat, tapiry wzrosły ze 124 kilogramów do średniej masy ciała 223 kilogramów.

Róznice w rozwoju wielkości rozmiarów ciała według naukowców wynika z różnych cykli życia, a nie jak pierwotnie sądzono ze zmian klimatu Małe zwierzęta rozmnażają się szybciej i umierają młodo:.W zależności od ich wielkości, nie muszą jeść tyle, aby utrzymać masę ciała i mogą poświęcić więcej zasobów na młode. Większe zwierzęta żyją dłużej i mają niższe wskaźniki reprodukcji. Muszą jeść więcej, a zatem mają mniej zasobów do reprodukcji – ale będąc dużymi, spotykają mniej drapieżników i mogą sięgać dalej, aby uzyskać lepsze jedzenie. To przedłuża ich życie i daje im więcej czasu na rozmnażanie. Tapiry Geiseltal i konie prawdopodobnie dlatego zmaksymalizowały różne zalety ich strategii cyklu życia, co spowodowało rozbieżną ewolucję wielkości ciała.

Geiseltal jest bardzo ważnym obszarem, w którym w latach od 1933 do 1993 odkryto ponad 100 gatunków, które były przodkami współczesnych zwierząt. 

Źródło: Simon J. Ring, Hervé Bocherens, Oliver Wings, Márton Rabi, Divergent mammalian body size in a stable Eocene greenhouse climate, Scientific Reports, 2020; 10 (1) doi 10.1038/s41598-020-60379-7