An artist depict of 50 million-year-old pelagornithid bird with ancient albatrosses and penguins
An artist’s depiction of ancient albatrosses harassing a pelagornithid – with its fearsome toothed beak – as penguins frolic in the oceans around Antarctica 50 million years ago. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Briana Choo)
Skamieniałości odzyskane z Antarktydy w latach 80-tych reprezentują najstarszych gigantycznych członków wymarłej grupy ptaków, które patrolowały południowe oceany z rozpiętością skrzydeł do 21 stóp, która skarliłaby 11½-stopową rozpiętość skrzydeł dzisiejszego największego ptaka, albatrosa wędrownego.
Nazywane pelagornithids, ptaki wypełniły niszę bardzo podobną do tej z dzisiejszych albatrosów i podróżowały szeroko po oceanach Ziemi przez co najmniej 60 milionów lat. Chociaż znacznie mniejsza skamielina pelagornitida pochodzi sprzed 62 milionów lat, jedna z nowo opisanych skamielin – licząca 50 milionów lat część stopy ptaka – pokazuje, że większe pelagornitydy powstały zaraz po tym, jak życie odbiło się od masowego wymierania 65 milionów lat temu, kiedy to wyginęli krewni ptaków, dinozaury. Druga skamielina pelagornithida, część kości szczęki, pochodzi sprzed około 40 milionów lat.
„Nasze odkrycie skamieliny, z jej szacunkową rozpiętością skrzydeł od 5 do 6 metrów – prawie 20 stóp – pokazuje, że ptaki ewoluowały do naprawdę gigantycznych rozmiarów stosunkowo szybko po wymarciu dinozaurów i rządziły oceanami przez miliony lat”, powiedział Peter Kloess, absolwent Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Ostatni znany pelagornithid pochodzi z 2,5 miliona lat temu, czasu zmieniającego się klimatu, gdy Ziemia się ochłodziła i zaczęły się epoki lodowcowe.
Kloess jest głównym autorem pracy opisującej skamielinę, która ukazała się w tym tygodniu w czasopiśmie Scientific Reports z otwartym dostępem. Jego współautorami są Ashley Poust z Muzeum Historii Naturalnej w San Diego i Thomas Stidham z Instytutu Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii przy Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie. Zarówno Poust, jak i Stidham otrzymali doktoraty z UC Berkeley.
Ptaki z pseudozębami
Pelagornitydy są znane jako ptaki „kościsto-zębne” z powodu kostnych występów lub rozpórek na szczękach, które przypominają ostro zakończone zęby, choć nie są to prawdziwe zęby, jak u ludzi i innych ssaków. Te kostne występy były pokryte zrogowaciałym materiałem, keratyną, która przypomina nasze paznokcie. Nazywane pseudoteeth, rozpórki pomogły ptaki snag kalmary i ryby z morza, jak wzniósł się na być może tygodni w czasie przez większość oceanów Ziemi.
Ten pięć-calowy segment skamieniałej szczęki, który został odkryty w Antarktyce w latach 80-tych, pochodzi z 40 milionów lat temu. Czaszka ptaka miałaby około dwóch stóp długości, podczas gdy pseudozęby, które pierwotnie były pokryte zrogowaciałą keratyną, miałyby do jednego cala długości. W tej skali rozpiętość skrzydeł ptaka wynosiłaby od 5 do 6 metrów, czyli około 20 stóp. (UC Berkeley image courtesy of Peter Kloess)
Duże zwierzęta latające okresowo pojawiały się na Ziemi, począwszy od pterozaurów, które trzepotały skórzastymi skrzydłami w epoce dinozaurów i osiągały rozpiętość skrzydeł 33 stóp. Pelagornithids przyszedł twierdzić, że rekord rozpiętości skrzydeł w kenozoiku, po masowym wymieraniu, i żył do około 2,5 miliona lat temu. Mniej więcej w tym samym czasie, teratorny, obecnie wymarłe, rządziły niebem.
Ptaki, spokrewnione z sępami, „rozwinęły rozpiętość skrzydeł bliską temu, co widzimy u tych kościsto-zębnych ptaków (pelagornithids)”, powiedział Poust. „Jednakże, jeśli chodzi o czas, teratorny zajmują drugie miejsce ze swoim gigantycznym rozmiarem, ewoluując 40 milionów lat po tym, jak żyły pelagornitydy. The ekstremalny, gigantyczny rozmiar tych wymarłych ptaków jest niezrównany w siedliskach oceanicznych,””
Skamieniałości, które opisują paleontolodzy są wśród wielu zebranych w połowie lat 80-tych z Seymour Island, poza najbardziej na północ wysuniętym wierzchołkiem Półwyspu Antarktycznego, przez zespoły prowadzone przez UC Riverside paleontologów. Te znaleziska zostały następnie przeniesione do UC Museum of Paleontology w UC Berkeley.
Kloess natknął się na okazy podczas szturchania wokół zbiorów jako nowo przybyły absolwent w 2015 roku. Uzyskał tytuł magistra w Cal State-Fullerton z pracą na temat przybrzeżnych ptaków morskich ery miocenu, między 17 mln a 5 mln lat temu, która była oparta na okazach, które znalazł w kolekcjach muzealnych, w tym tych w UCMP.
„Uwielbiam chodzić do kolekcji i po prostu znajdować tam skarby”, powiedział. „Ktoś nazwał mnie szczurem muzealnym, a ja traktuję to jako odznakę honoru. Uwielbiam buszować po zbiorach, znajdując rzeczy, które ludzie przeoczają.”
Reviewing the original notes by former UC Riverside student Judd Case, now a professor at Eastern Washington University near Spokane, Kloess realized that the fossil foot bone – a so-called tarsometatarsus – came from an older geological formation than originally thought. Oznaczało to, że skamielina miała około 50 milionów lat, a nie 40 milionów lat. Jest to największy okaz znany dla całej wymarłej grupy pelagornithids.
Inna odkryta na nowo skamielina, środkowa część dolnej szczęki, ma zachowane części pseudoteeth; byłyby one do 3 cm (1 cal) wysokie, gdy ptak był żywy. Około 12-centymetrowa (5-calowa) zachowana część szczęki pochodzi z bardzo dużej czaszki, która miałaby do 60 cm (2 stopy) długości. Wykorzystując pomiary wielkości i rozstawu zębów oraz porównania analityczne z innymi skamieniałościami pelagornitoidów, autorzy są w stanie wykazać, że fragment ten pochodził od osobnika równie dużego, jeśli nie większego, niż największe znane szkielety tej grupy ptaków o kościstych zębach.
Ciepła Antarktyda była placem zabaw dla ptaków
Pięćdziesiąt milionów lat temu, Antarktyda miała znacznie cieplejszy klimat w czasie znanym jako Eocen i nie była zabraniającym, lodowym kontynentem, który znamy dzisiaj, Stidham zauważył. Obok wymarłych ssaków lądowych, jak marsupial i dalekich krewnych leniwców i mrówkojadów, różnorodność ptaków antarktycznych zajmowała ziemię, morze i powietrze.
Wyspa Seymour, blisko najbardziej na północ wysuniętego punktu Półwyspu Antarktycznego, przyniosła bogactwo skamieniałości, w tym części olbrzymich ptaków, takich jak pelagornithids i mniejszych przodków dzisiejszego albatrosa, nie wspominając o setkach pingwinów. Skamieniałości UCMP opisane w nowym badaniu pochodzą z punktów 1 i 6. (Grafika dzięki uprzejmości Scientific Reports)
Południowe oceany były placem zabaw dla wczesnych gatunków pingwinów, jak również wymarłych krewnych żyjących kaczek, strusi, petreli i innych grup ptaków, z których wiele żyło na wyspach Półwyspu Antarktycznego. Nowe badania dokumentują, że te wymarłe, drapieżne, duże i olbrzymie ptaki o kościstych zębach były częścią ekosystemu Antarktyki przez ponad 10 milionów lat, latając obok siebie nad głowami pływających pingwinów.
„W stylu życia prawdopodobnie podobnym do żyjących albatrosów, gigantyczne wymarłe pelagornithids, z ich bardzo długimi skrzydłami, latałyby szeroko nad starożytnymi otwartymi morzami, które jeszcze nie zostały zdominowane przez wieloryby i foki, w poszukiwaniu kałamarnic, ryb i innych owoców morza do złapania ich dziobami wyłożonymi ostrymi pseudozębami”, powiedział Stidham. „Te duże są prawie dwa razy większe od albatrosów, a te kościsto-zębne ptaki byłyby groźnymi drapieżnikami, które ewoluowały, by być na szczycie swojego ekosystemu.”
Zbiory muzealne, takie jak te w UCMP, oraz ludzie tacy jak Kloess, Poust i Stidham, którzy je wydobywają, są kluczem do rekonstrukcji tych starożytnych siedlisk.
„Kolekcje są niezmiernie ważne, więc dokonywanie odkryć takich jak ten pelagornityd nie miałoby miejsca, gdybyśmy nie mieli tych okazów w zaufaniu publicznym, czy to w UC Riverside czy teraz w Berkeley,” powiedział Kloess. „Fakt, że istnieją one dla naukowców, którzy mogą je oglądać i badać ma niesamowitą wartość.”