Skamieniałości pasożytów w koprolitach i

Skamieniałości pasożytów w koprolitach i

4 November, 2016
Skamieniałości pasożytów w
koprolitach i treściach żołądkowych
[Read it in English!] [¡Léalo en español!] [plik pdf v. 08.11.2016]
Zagadkowa robakokształtna struktura w koprolice z permu Rosji (zdjęcie K. Owocki;
patrz Bajdek et al., 2016)
Pasożyty w skamieniałych odchodach
Znaczenie koprolitów, tj. skamieniałych odchodów, w badaniach dawnych łańcuchów
pokarmowych i fizjologii wymarłych zwierząt było już omawiane na blogu. Koprolity to
rzeczywiście fascynujące skamieniałości z licznych powodów. Dla przykładu, odchody
często tworzą szczególne mikrośrodowisko pozwalające na zachowanie się ekstremalnie
delikatnych szczątków, w przeciwnym razie nieobecnych w skałach. Przedyskutujmy
na początek skamieniałości niewielkich jaj pasożytów i miękkich ciał robaków.
W roku 2013 zespół Pauli C. Dentzien-Dias opisał dobrze zachowane jaja tasiemca
w spiralnym bromalicie rekina ze środkowego-górnego permu Brazylii. Jedynie krótko
wspominam tę pracę, gdyż jej pełna wersja jest bezpłatnie dostępna online. Poza
zadziwiającym stanem zachowania jaj, znalezisko jest interesujące zważywszy, że jest to
najwcześniejszy zapis kopalny pasożytów w postaci tasiemców. Paula C. Dentzien-Dias
opublikowała w rzeczywistości już trzy ważne prace o fekalnych materiałach z formacji
Rio Do Rasto.
W ostatnim wpisie mojego bloga mowa była o fragmentach kości i najstarszych
przypuszczalnych włosach znalezionych w górnopermskich koprolitach ze stanowiska
Vyazniki w Rosji. Cóż, włosopodobne struktury są ważne i muszę przyznać, że było dla
mnie bardzo miło widzieć, że niektóre media, w tym National Geographic Traveler,
dostrzegły moje badania (Bajdek et al., 2016). Teraz chciałbym jednakże podkreślić,
że koprolity, które zbadaliśmy, dostarczyły bogactwa też innych interesujących
mikroskamieniałości opisanych w tej samej publikacji (Bajdek et al., 2016).
Niektóre z nich reprezentują możliwe pasożyty, jak przykładowo pałeczkowate i owalne
struktury, typowo o 100–150 µm długości, zinterpretowane jako możliwe jaja
bezkręgowców. Znaleźliśmy również pewną zagadkową robakokształtną strukturę
(zdjęcie powyżej). Uważam tę strukturę za szczególnie intrygującą—byłaby to
skamieniałość ciała robaka (jak nicienia) lub być może nora. Ferreira et al. (1993) opisał
larwy nicieni zachowane w koprolitach z plejstocenu Włoch. Ponadto, w jednym
koprolicie z Vyaznik znaleźliśmy długą, sinusoidalną strukturę o 6 µm średnicy
identyfikując ją jako norę–ślad penetracji odchodów.
Te skamieniałości mogłyby sugerować, że wytwórcy koprolitów mieli pasożyty w postaci
robaków. Niemniej, ciężko jest do końca wykluczyć oportunistyczną eksplorację
odchodów przez nicienie i inne bezkręgowce po wydaleniu. Takie jaja mogły należeć do
pasożytów lub opcjonalnie do organizmów koprofagicznych, jak na przykład owady.
Nicienie i pierścienice rozkładają odchody zwłaszcza w wilgotnych i zimnych
ekosystemach, gdzie koprofagiczne owady są mniej liczne.
Ponadto, rozpoznaliśmy dwie różne
formy przypuszczalnych orzęsków
(zdjęcie po prawej; K. Owocki; patrz
Bajdek et al., 2016), o 350 µm i 230
µm długości. Dało się opisać pewne
szczegóły jak kształt komórki,
pozycja i długość rzęsek. Ponownie,
interpretacja jako pasożyty jest
kusząca, lecz te mikroorganizmy
mogły
skolonizować
materię
odchodów po jej wydaleniu.
W koprolitach z Vyaznik znalazła się
również
różnorodność
innych
mikroorganizmów ujmując bakterie,
dwa rodzaje sinic i grzyby, które w
większości nie reprezentowałyby
pasożytów, jak również nieco niezidentyfikowanych obiektów, możliwe szczątki
stawonogów i tkanki roślinne. Sinice i grzyby zostały wchłonięte z pokarmem i wodą lub
też skolonizowały materię odchodów po jej wydaleniu. Bakterie zachowane
w koprolitach mogą reprezentować oryginalną mikroflorę przewodu pokarmowego,
choć w naszej pracy przedyskutowuje się również możliwość zanieczyszczenia
bakteriami ze środowiska z osadów. Rola bakterii w fosylizacji odchodów będzie
omówiona w jednym z przyszłych wpisów bloga.
Podsumowując, koprolity mogą stanowić cenne źródło delikatnych szczątków
kopalnych, w tym licznych mikroorganizmów, które w przeciwnym razie zazwyczaj są
niemożliwe do wykrycia w skałach i zbadania. Koprolity są więc niezwykle bogatym
źródłem informacji paleoekologicznych. Wyróżniłbym trzy główne gałęzie w moich
badaniach bromalitów: (a) paleoekologia (tj. dieta i inne zwyczaje życiowe zwierząt;
rekonstrukcja środowiskowa; relacje ekologiczne jak pasożytnictwo, koprofagia, itd.),
(b) fizjologia wymarłych zwierząt, oraz (c) tafonomia i fosylizacja odchodów, oraz
identyfikacja koprolitów.
W związku ze skamieniałościami pasożytów i ogólnie znaczeniem bromalitów,
pozostaje jeszcze jedno bardzo szczególne znalezisko do przedstawienia w tym wpisie…
Skamieniałości pasożytów w treściach żołądkowych
Ślady możliwych pasożytów wewnątrz treści żołądkowej dinozaura z grupy
hadrozaurydów z kredy Montany (źródło; patrz Tweet et al., 2016)
Dla mnie osobiście, najbardziej niesamowite znalezisko dinozaura w historii. Okaz
JRF 115H, znany jako „Leonardo”, to szkielet nie w pełni dorosłego dinozaura z grupy
hadrozaurydów, Brachylophosaurus canadensis, z górnokredowej formacji Judith River
z Montany, USA. Po pierwsze, prawie kompletny szkielet Leonarda, znaleziony w roku
2000, reprezentuje jeden z raczej niewielu „zmumifikowanych” dinozaurów, co znaczy,
że jest wspaniale zachowany ukazując nieco tkanek miękkich. Reprezentuje ponadto
jeden z kilku tylko znanych możliwych przypadków zachowania się treści żołądkowej
u roślinożernych dinozaurów.
Opis prawdopodobnej treści żołądkowej JRF 115H, która objęła fragmenty liści i ziarna
kwarcu zanurzone w ilastym matriksie, opublikowany był już w roku 2008. Ostatnio,
w roku 2016, ukazała się nowa praca, w której po dekadzie pracy paleontolodzy z USA
(J. Tweet, K. Chin, oraz A. A. Ekdale) opisują skamieniałości śladowe możliwych
pasożytów wewnątrz treści żołądkowej JRF 115H (zdjęcia powyżej). Ślady, o średnicy
ok. 0.3 mm, zinterpretowane są jako najprawdopodobniej nory. Badacze musieli
ostrożnie wykluczyć inne możliwości jak ślady korzeni roślin i grzyby.
Większość ciał szybko przyciąga różnorodną faunę bezkręgowcowych padlinożerców,
lecz tylko jeden rodzaj skamieniałości śladowej był znaleziony w treści żołądkowej
JRF 115H. Trzeba też zauważyć, że stan zachowania JRF 115H sugeruje, że został szybko
pogrzebany. Tak więc bardziej prawdopodobne jest, że treść żołądkowa była
spenetrowana przez albo (a) robaki żyjące w osadzie, który pogrzebał ciało dinozaura,
albo (b) pasożyty przewodu pokarmowego hadrozauryda (które przeżyły jego śmierć,
albo też nowo wyklute, które wyłoniły się po śmierci dinozaura).
W końcu, jednym z najbardziej interesujących aspektów tych śladów jest, że niektóre
z nich współdzielą ścianki ukazując identyczne zmiany kierunku (zdjęcie powyżej,
po prawej). Badacze sugerują, że może to oznaczać celowy kontakt pomiędzy
osobnikami, być może w celach rozrodczych. Ślady tego rodzaju nigdy wcześniej nie
były odnotowane w literaturze naukowej!
Historię tę można zgłębić na blogu Justina Tweeta: A locked dinosaur mystery oraz
Reports of gut contents in herbivorous dinosaurs.
Podziękowania–Dziękuję Justinowi Tweetowi i Karen Chin, za których uprzejmością
mogłem reprodukować zdjęcia skamieniałości śladowych w treści żołądkowej JRF 115H.
Piotr Bajdek
Literatura
Bajdek, P., Qvarnström, M., Owocki, K., Sulej, T., Sennikov, A.G., Golubev, V.K.,
Niedźwiedzki, G., 2016. Microbiota and food residues including possible evidence of
pre-mammalian hair in Upper Permian coprolites from Russia. Lethaia 49, 455–477. doi:
10.1111/let.12156
Dentzien-Dias, P.C., Poinar, G.Jr., de Figueiredo, A.E.Q., Pacheco, A.C.L., Horn, B.L.D.,
Schultz, C.L., 2013. Tapeworm Eggs in a 270 Million-Year-Old Shark Coprolite. PLoS
ONE 8 (1), e55007. doi: 10.1371/journal.pone.0055007
Ferreira, L.F., Araújo, A., Duarte, A.N., 1993. Nematode larvae in fossilized animal
coprolites from Lower and Middle Pleistocene site, Central Italy. The Journal of
Parasitology 79, 440–442.
Tweet, J.S., Chin, K., Braman, D.R., Murphy, N.L., 2008. Probable gut contents within a
specimen of Brachylophosaurus canadensis (Dinosauria: Hadrosauridae) from the
Upper Cretaceous Judith River Formation of Montana. Palaios 23, 624–635. doi:
10.2110/palo.2007.p07-044r
Tweet, J., Chin, K., Ekdale, A.A., 2016. Trace fossils of possible parasites inside the gut
contents of a hadrosaurid dinosaur, Upper Cretaceous Judith River Formation,
Montana. J. Paleontol. 90 (2), 279–287. doi: 10.1017/jpa.2016.43
Written by Piotr Bajdek Leave a comment Posted in po polsku Tagged with Brazil,
burrows, coprolites, Cretaceous, dinosaurs, eggs, exceptional preservation, gut contents,
microorganisms, Montana, parasites, Permian, protists, Russia, worms