Oceany kredowe pod rządami 19-metrowych ośmiornic

Nauka
Cretaceous Oceans Were Ruled by 19-Meter Octopuses
Odkrycie skamieniałego dzioba ujawnia istnienie ogromnego głowonoga przypominającego krakena, który stanowił konkurencję dla głównych drapieżników okresu kredowego.

Pojedynczy, poszarpany kawałek chityny wielkości talerza obiadowego wystarczy, by obalić całkiem niezłą teorię na temat łańcucha pokarmowego w mezozoiku. Przez dziesięciolecia morza kredowe uważano za prywatny plac zabaw mozazaurów i długoszyich plezjozaurów — gadzich superdrapieżników, które wyglądały jak ewolucyjne szkice koszmaru. Jednak paleontolodzy zostali zmuszeni do przeliczenia pojemności środowiskowej oceanu dla potworów po przeanalizowaniu skamieniałego dzioba głowonoga, który osiągał szacunkowo 19 metrów długości.

Odkrycie to identyfikuje masywną, posiadającą płetwy ośmiornicę, która prawdopodobnie patrolowała głębokie wody późnej kredy. W przeciwieństwie do swoich kuzynów, kałamarnic, które polegają na torpedowej prędkości i zasięgu macek, te starożytne ośmiornice były płetwowcami (Cirrata) — miękkociennymi stworzeniami, które poruszały się w wodzie z gracją spadochronu i ciężarem ciężarówki. W świecie, w którym największym zagrożeniem miał być jaszczur z płetwami, ten 19-metrowy bezkręgowiec sugeruje, że najskuteczniejsi łowcy w wodzie nie posiadali nawet szkieletu.

Chitynowy „dymiący pistolet”

Głowonogi są notorycznie nieskore do współpracy, jeśli chodzi o zapis kopalny. Są w zasadzie myślącymi workami mięśni i atramentu, a mięśnie nie przetrwają 80 milionów lat pod ciśnieniem geologicznym. Zazwyczaj jedynymi częściami, które pozostają, są twarde, przypominające papuzie dzioby oraz sporadyczne muszle wewnętrzne lub tzw. gladius. Ekstrapolowanie 19-metrowego zwierzęcia na podstawie samego dzioba wymaga poziomu modelowania biologicznego, który graniczy z architekturą. To paleontologiczny odpowiednik próby zrekonstruowania całego Airbusa A380 na podstawie jednej śruby podwozia.

Inżynieryjna rzeczywistość 19-metrowego miękkociałowego organizmu to koszmar dynamiki płynów. Bez sztywnego szkieletu zwierzę musi polegać na ciśnieniu hydrostatycznym, aby zachować swój kształt. W głębokich kredowych oceanach oznaczało to ogromną inwestycję metaboliczną. Podczas gdy mozazaur może szybować przez wodę przy stosunkowo niskim wydatku energetycznym między polowaniami, 19-metrowa ośmiornica jest biologiczną maszyną o wysokich wymaganiach. Każdy ruch jej płetw i każdy wyrzut wody przez syfon wymaga znacznego poboru kalorii, co sugeruje, że morza kredowe były znacznie bardziej produktywne i zasobne w ofiary, niż wcześniej szacowano.

Podatek metaboliczny za bycie gigantem

W świecie biologii morskiej rozmiar rzadko jest darmowy. Aby utrzymać 19-metrowy organizm, te ośmiornice musiały potrzebować stałego dopływu wysokoenergetycznych źródeł pożywienia. Sugeruje to bardziej złożony system migracji pionowej w starożytnych oceanach, niż obecnie zakładamy. Jeśli te giganty były mieszkańcami głębin — podobnie jak ich współcześni płetwiści potomkowie — prawdopodobnie korzystały z biomasy głębinowej, która umykała uwadze gadzich łowców z powierzchni.

Odkrycie rzuca również wyzwanie narracji o „mezozoicznej rewolucji morskiej”, która zakłada, że drapieżniki stały się bardziej wydajne i lepiej opancerzone, aby radzić sobie ze wzrostem liczby łowców kruszących muszle. Miękkocienny gigant sugeruje inną strategię: całkowite uniknięcie wyścigu zbrojeń polegającego na przebijaniu pancerza na rzecz samych rozmiarów i głębinowego azylu. Jest to przypomnienie, że podczas gdy mozazaury wygrywały wojnę PR w zapisie kopalnym, ponieważ miały kości, miękkie giganty prawdopodobnie radziły sobie równie dobrze w cieniu.

Dla europejskich naukowców, w szczególności tych z European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) w Grenoble, wyzwaniem jest teraz obrazowanie. Ponieważ te skamieniałości są często zamknięte w twardych skałach guzkowych, tradycyjne techniki przygotowawcze mogą zniszczyć delikatne struktury chitynowe. Zaawansowana tomografia rentgenowska staje się standardem „odpakowywania” tych skamieniałości, pozwalając paleontologom zobaczyć wewnętrzną strukturę dzioba bez dotykania go dłutem. Jest to kosztowna gra o niskiej stopie zwrotu, która w dużej mierze zależy od grantów badawczych UE, coraz bardziej nastawionych na „utylitarną” inżynierię materiałową.

Problem zaopatrzenia w głębokiej przeszłości

Istnienie 19-metrowego drapieżnika rodzi niewygodne pytania o stabilność ekologiczną kredy. We współczesnych ekosystemach superdrapieżników jest niewielu. Jeśli dodamy do tego 19-metrową ośmiornicę, zapotrzebowanie ekosystemu na składniki odżywcze gwałtownie rośnie. Sugeruje to, że ocean późnej kredy był niezwykle wydajną maszyną do transferu energii, transportującą węgiel z powierzchni do głębin z prędkością, której współczesne oceany — obecnie zmagające się z zakwaszeniem i ociepleniem — po prostu nie są w stanie dorównać.

Niemieckie i szerzej europejskie środowiska paleontologiczne od dawna koncentrują się na wapieniach z Solnhofen i łupkach z Posidonii, słynących z zachowania tkanek miękkich. Jednak te gigantyczne głowonogi często znajdują się w mniej „idealnych” środowiskach, co wymaga innego rodzaju badań opartych na danych. Nie szukamy już idealnej skamieliny; szukamy punktów danych, które pozwolą nam symulować brakującą masę. To przesunięcie od klasycznej historii naturalnej w stronę czegoś bliższego inżynierii kryminalistycznej.

Istnieje pewna ironia w fakcie, że dopiero teraz odkrywamy prawdziwych „władców” mórz kredowych. Podczas gdy przez wieki mieliśmy obsesję na punkcie zębów T. rexa i szczęk Megalodona, ośmiornica po cichu działała na skalę, którą uważaliśmy za zarezerwowaną dla mitologii. Okazuje się, że Kraken nie był mitem; był po prostu wczesnym użytkownikiem bardzo udanego planu budowy ciała, który nie pozostawił dla nas szkieletu.

Oceany zawsze lepiej potrafiły dochować tajemnic niż ląd. 19-metrowa ośmiornica może zniknąć z zapisu geologicznego, nie pozostawiając niemal żadnego śladu, podczas gdy średniej wielkości dinozaur zostawia szlak kości, który można śledzić przez kilometry. To odkrycie nie dotyczy tylko wielkiego zwierzęcia; dotyczy ogromnych luk w naszym zrozumieniu tego, jak największe siedlisko planety funkcjonowało w swojej najbardziej dramatycznej erze.

Europa posiada laboratoria obrazowania o wysokiej rozdzielczości i chemików analitycznych, by rozwiązać zagadkę miękkociennych gigantów. Nie zdecydowała jeszcze tylko, czy badanie 80-milionowego atramentu jest warte rachunku za prąd synchrotronu. Ocean zawsze dobrze ukrywał swoje największe błędy — i największe sukcesy. W końcu doganiamy skalę kredy, dziób po dziobie.

Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

Readers

Readers Questions Answered

Q Jak duża była gigantyczna ośmiornica odkryta z okresu kredy?
A Nowo odkryty głowonóg z okresu kredy osiągał szacowaną długość 19 metrów, czyli około 62 stóp, dorównując rozmiarami masywnym drapieżnym gadom, takim jak mozazaury. W przeciwieństwie do współczesnych kałamarnic, ten gigant był ośmiornicą z rzędu cirrata, charakteryzującą się płetwami i miękkim ciałem, które utrzymywało swój kształt w głębinach oceanu dzięki ciśnieniu hydrostatycznemu. Jego ogromna skala sugeruje, że ekosystemy morskie kredy były znacznie bardziej wydajne, niż wcześniej sądzono, aby móc zaspokoić tak duże zapotrzebowanie metaboliczne.
Q W jaki sposób paleontolodzy identyfikują miękkie stworzenia, takie jak ośmiornice, w zapisie kopalnym?
A Ponieważ ośmiornice nie posiadają szkieletów, rzadko pozostawiają po sobie skamieniałości; jednak ich twarde, przypominające papuzie dzioby z chityny mogą przetrwać miliony lat. Paleontolodzy zidentyfikowali tego 19-metrowego giganta na podstawie pojedynczego dzioba wielkości talerza obiadowego. Aby badać te delikatne szczątki bez ich uszkadzania, naukowcy wykorzystują zaawansowaną tomografię rentgenowską i promieniowanie synchrotronowe do tworzenia cyfrowych modeli o wysokiej rozdzielczości struktur wewnętrznych zamkniętych w twardych konkrecjach skalnych.
Q Co to odkrycie ujawnia na temat ekosystemu morskiego kredy?
A Istnienie 18-metrowego (60-stopowego) miękkiego drapieżnika wskazuje, że oceany późnej kredy były niezwykle wydajne pod względem transferu energii. Utrzymanie tak masywnego organizmu o wysokim tempie metabolizmu wymagało gęstego zaplecza wysokokalorycznej zdobyczy, co sugeruje istnienie bardziej złożonego systemu migracji pionowej, niż dotychczas sądzono. Odkrycie to podważa tezę, jakoby morskie gady dominowały w oceanach samotnie, ujawniając istnienie biomasy głębinowej, która wspierała ogromne bezkręgowce ukryte przed łańcuchem pokarmowym powierzchni.
Q W jaki sposób 19-metrowa ośmiornica poruszała się i przetrwała bez szkieletu?
A Ten starożytny głowonóg należał do rzędu cirrata, co oznacza, że posiadał płetwy zapewniające stabilność i ruch, zamiast polegać wyłącznie na napędzie odrzutowym. Bez sztywnego szkieletu wewnętrznego stworzenie wykorzystywało ciśnienie hydrostatyczne do utrzymania integralności strukturalnej w miażdżących głębinach oceanu. Prawdopodobnie poruszało się z gracją spadochronu, ale posiadało masę ciężarówki, co pozwalało mu przemierzać głębokie wody kredy jako wysoce skuteczny, dyskretny drapieżnik szczytowy.

Have a question about this article?

Questions are reviewed before publishing. We'll answer the best ones!

Comments

No comments yet. Be the first!