Преди повече от 150 години геологът сър Уилям Доусън направи поразително откритие в скалите Джогинс, по бреговете на залива на Фундия в Нова Скотия. В литифицираните останки на гигантска дървесна папрат бяха костите на мъничко, 310 милиона годишно животно.
Това животно беше за разлика от всеки друг, видян досега. Той беше в състояние да излезе там, където никое гръбначно животно (с обезкостени животни) не се беше впускало преди това, дълбоко в ликопсидните гори, далеч от ръба на водата. Всичко това беше благодарение на еволюционната иновация: околоплодното яйце.
Въпреки че преди това животните са излизали на сушата през по-ранния девонски период, животни с амниотично яйце - като съвременни влечуги, птици и да, дори бозайници - не е необходимо да се връщат във водата, за да се размножават, както правят съвременните земноводни. Амниотичното яйце е самостоятелно езерце, където ембрионът и цялата му храна и отпадъци се съхраняват заобиколени от защитна, устойчива на изсушаване обвивка.
В тази илюстрация от „Въздушни дихатели на въглищния период“ от Джон Уилям У. Доусън, Hylonomus Lyelli е представен скачащ в преследване на насекомо. (Братя Доусън) Този нов вид животно, което Доусън би нарекъл Hylonomus lyelli, остава най-ранният амниоти в записа на фосилите. Оттогава много други животни, някои странни и известни, са добавени в списъка с открития в Joggins Cliffs в залива на Фунди. Те включват микрозаври, темноспондили и Dendrerpeton акадиан .
През 2008 г. вкаменените скали на Джогинс бяха определени за обект на ЮНЕСКО за световно наследство. И скалите не са преставали да споделят своите тайни - всеки колосален приливен цикъл ерозира и разкрива повече от древната екосистема, която някога е процъфтявала в предишното си екваториално местоположение.
Древни рекордни папрати
Първоначалното откриване на палеонтологичното значение на Джогинс става през 1842 г., когато британският геолог сър Чарлз Лайъл пътува до Нова Скотия. Десет години по-късно Лайъл и местният геолог сър Уилям Доусън заедно изучават слоевете на 310-милионните скали. В скалите стояха телата на гигантски дървета, замръзнали във времето. Тези дървета обаче са за разлика от тези в горите днес. По-скоро те бяха древни, гигантски папрати, които щяха да се издигнат на 20 до 30 метра над горския под.
Тези папрати са това, което прави Джогинс особено критичен към нашето разбиране за ранна еволюция на тетрапод. Това е така, защото когато умряха, меките им вътрешни ядра изгниха, оставяйки след себе си твърдата си външна кора и куха вътрешност. В рамките на тези издълбани пънове животинските останки са били в капан и защитени повече от 300 милиона години, и там, където ги намираме днес.
Нови открития
Значителните находки от вкаменелости в Джогинс са малко и далеч между тях. Но ненадминатият потенциал на следващото голямо откритие ме кара да се връщам в сайта година след година. И сега може би имаме най-добрия шанс за следващото голямо откритие.
След неуспешни, 15-годишни съвместни усилия между музея на Нова Скотия, университета на Сейнт Мери, геолога на Нова Шотландия Джон Калдър, Института на Джогинс Фосил и родения Джоггинс Брайън Хейбърт, нова колекция от гигантски изкопаеми дървета - представляваща най-голямата колекция, събрана след откриването на сайта е готов за свежи очи.
Когато паднали, папрати, наподобяващи дървета, древните животни пълзят вътре, където са били запазени в продължение на стотици милиони години. (Хилари Маддин, предоставена от автора) През следващите няколко години, внимателната ръчна подготовка ще разкрие мънички нови кости, една по една. Това, което прави новооткрития материал толкова специален, е, че той е събран от слоеве по-ниски в секцията Joggins, отколкото всеки предишен материал. Вкаменелостите вътре ще станат нови най-ранни записи на животни, които ние разпознаваме като членове на групи от животни, които са все още живи днес - земноводни, влечуги и бозайници - и много от тях, които вече са изчезнали. За първи път ще видим как изглеждаха тези trailblazers и колко различни видове присъстваха в тази ранна фаза на еволюцията на тетрапод.
Тетрапод Еволюция
Тези животни ще ни научат на много нови неща за една от най-важните фази в еволюцията на тетрапод: създаването на първите сухоземни, гръбначни общности. Ще анализираме тяхната анатомия и чрез сравнения с живи животни ще научим за това какво може би са правили тези животни, когато са били живи.
Например, можем да изследваме състоянието на техните зъби, за да научим какво биха могли да се хранят. С експлозията на наземните растения по това време можем да видим колко време е минало, преди животните да станат тревопасни и как техните стратегии могат да бъдат подобни или алтернативно напълно различни от тези на съвременните тревопасни.
Можем също да разгледаме костите им, за да научим какви видове дейности са извършвали в тези нови среди. На малко по-младите карбонови местности виждаме доказателства, че животните вече са започнали диверсифициране в екологичен план. Виждаме първите бълнуващи животни и някои евентуални дървесни животни (животни, които прекарват по-голямата част от живота си, живеейки в дървета).
Били ли са животните в Джогинс вече тези неща? Ако е така, щяхме да научим, че животните отнеха сравнително малко време, за да се възползват от много аспекти на новата си среда. Ако не, тогава ще изглежда, че отнема известно време на тези трайблайзери, за да получат опората си в земното царство.
Вкаменен плаж на Джогинс Фосил Клифс, Нова Скотия, Канада. (Shutterstock) Заедно тези открития и нови анализи ще преразгледат нашето разбиране за въглеродния период. Вече няма да го мислим за скучно, застояло блато, изпълнено с неспециализирани същества.
Сега се очертава нова картина - една от динамична среда, която бързо се изпълни с животни с много нови адаптации и способности.
Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation.
Хилари Маддин, гръбначен палеонтолог, асистент, университет в Карлетон
