Fosilizovana koža i druga meka tkiva su izuzetno retka, i samo pod posebnim uslovima se ovi najređi fosili čuvaju.
Većina kože je sačuvana kao otisci u steni, ali pod retkim uslovima i nesagledivim izgledima može da se formira 3D fosil stvarne kože. Ovi fosili pružaju izuzetan prozor u izgled, evoluciju i anatomiju praistorijskih životinja.
Kao diplomirani studenti u Reisz laboratoriji paleontologije kičmenjaka na Univerzitetu u Torontu, proučavamo takve fosile da bismo odgovorili na kritična pitanja u vezi sa velikim evolucionim inovacijama.
Naša studija, objavljena u Current Biology, detaljno opisuje izvanredno otkriće ne samo otisaka, već i 3D fosila kože kao izolovanih, kao brijač tankih slojeva ugljenika iz pećinskog sistema starog 289 do 286 miliona godina. Ove fosile je pronašao i donirao laboratoriji Reisz Bill Mai (plodni lokalni kolekcionar).
Imaju teksturu zapanjujuće sličnu modernim krokodilima i pružaju uvid u to kako su neki od najranijih tetrapoda evoluirali da žive na kopnu. Fosilizovana koža je toliko dobro očuvana da se njene unutrašnje strukture mogu identifikovati i najstariji je takav fosil koji je trenutno poznat.
Ovi fosili pripadaju nekoj vrsti amniota, što je raznolika grupa životinja koju danas predstavljaju sisari, gmizavci i ptice. Najraniji amnioti su bili gmizavci i smatra se da su nastali od praistorijskih vodozemaca u periodu kasnog karbona pre otprilike 318 miliona godina.
Ovi rani amnioti su videli mnoge evolucione inovacije koje su im omogućile da se prilagode izazovima potpuno zemaljskog načina života, uključujući nekoliko modifikacija epiderme, najudaljenijeg sloja kože.
Jedna od najvećih prepreka za život na kopnu je zadržavanje vode. Prvi tetrapodi koji su vodili uglavnom zemaljski život bili su vodozemci čija je koža bila sklona sušenju. Kao takvi, ostali su vezani za vodenu sredinu i živeli su polu-vodenim načinom života barem deo svog života. Ovi rani vodozemci su čak zadržali koštane krljušti tipične za njihove riblje pretke.
Tek evolucijom gmizavaca, čija koža je bila posebno pogodna za zadržavanje vode, ovi pioniri su bili u stanju da usvoje potpuno kopneni način života. Ovo je uključivalo zadebljanu epidermu sa diferenciranim proteinima alfa i beta keratina, formirajući tako prve epidermalne ljuske koje mogu da obezbede izdržljivu, nepropusnu rožnatu površinu sličnu onoj kod savremenih gmizavaca.
Takođe detaljno opisujemo očuvanje takvih rožnatih traka epidermisa kod ranog reptila Captorhinus aguti. Ove trake su raspoređene u koncentričnom uzorku duž leđa životinje, raspored koji bi promovisao fleksibilnost tokom talasastih kretanja gmizavaca sa jedne na drugu stranu. Slične trake epidermalnih ljuski su takođe najizraženije uočene kod savremenih guštera crva.
Savršen pećinski sistem
Ovi izuzetni fosili otkriveni su u pećinskom sistemu u blizini Richards Spura, Oklahoma. Ovaj pećinski sistem se sastoji od ekspanzivnih kraških mreža, koje se često pojavljuju kao vertikalne pukotine uklesane vodom u okolni krečnjak.
Ovaj lokalitet je poznat po tome što je najbogatiji skup kopnenih kičmenjaka iz čitave paleozojske ere. Obilje uglavnom razdvojenih skeleta je verovatno rezultat taloženja ostataka tokom velikih monsunskih kiša. Zglobni ili poluzglobovi ostaci su manje uobičajeni i mogu biti rezultat pada životinja u ove pećine ili ispiranja u jednom komadu.
Poznato je da pećinski uslovi promovišu očuvanje životinjskih ostataka kroz isušivanje, prožimanje podzemne vode bogate mineralima i zakopavanje finih sedimenata.
Na lokalitetu Richards Spur, takvo očuvanje je verovatno potpomognuto ugljovodonicima koji propuštaju ulje, koji su većinu fosila obojili crnom ili braon. Zasićenost ostataka pre ili ubrzo nakon taloženja verovatno je uticala na rast minerala uključenih u izradu fosila, tako da je veća verovatnoća da će biti dobro fosilizovani. Isušivanje je takođe verovatno igralo ključnu ulogu u izuzetnom očuvanju kože produžavajući njen strukturalni vek pre fosilizacije.
Ovi izuzetni fosili kože ne samo da bacaju svetlo na kritične inovacije neophodne za osvajanje zemlje od strane ranih amniota, već takođe naglašavaju jedinstven uticaj pećinskih uslova i ugljovodonika koji prodiru u ulje na proizvodnju izuzetnih fosila.
