Wędrujące dinozaury

Camarasaurus na suchej równi zalewowej

Wielu z nas pamięta film BBC Walking with Dinosaurs. W którymś z odcinków można było podziwiać olbrzymie stada roślinożernych zauropodów, które wędrowały w poszukiwaniu jedzenia. Przywodziło to na myśl stada bizonów, sezonowo wędrujących wzdłuż kontynentu amerykańskiego.
Zauropody to największe kręgowce jakie do tej pory stąpały po Ziemi. Ci gigantyczni roślinożercy potrzebowali mnóstwo jedzenia i oczywiste było, że nie pasły się ciągle w jednym miejscu. Pomijając kwestię zjedzonego pokarmu, musiały przecież swoim ciężarem tratować podłoże. Wszystko to pociągało za sobą konieczność przemieszczania się na nowe żerowiska. Do tego dochodziła kwestia sezonowości wegetacji na pewnych szerokościach geograficznych (a wiemy, że zauropody występowały nawet do współczesnych szerokości Alaski). Jednym słowem wędrowały, podobnie do stad współczesnych roślinożernych ssaków. Sceny z wędrującymi dinozaurami były jednak tylko prospekcją naszych wyobrażeń o życiu tych gadów.
Nie było przekonujących dowodów kopalnych na dinozaurze wędrówki, a poza tym, nie wiedziano jak daleko i jak często zauropody wędrowały. Ostatnie wyniki pomiarów izotopów stałych tlenu w zębach zauropodów z późnej jury (ok. 150 mln lat temu) przybliżyły nam nieco obraz życia tych roślinożerców (Fricke et al., 2011).

Czaszka kamarazaura
ze zbiorów Smithsonian
Museum of Natural Science (GNU FD License)

Kolekcja, z której brano próby do analiz izotopowych liczyła 32 zęby zauropodów z rodzaju Camarasaurus. Kamarazaury osiągały do 15 metrów długości i były jednymi z najpospolitszych zauropodów. Zęby zebrano w osadach okresowo wysychającej równi zalewowej późnojurajskiego basenu sedymentacyjnego Morrison w stanach Wyoming i Utah. Już środowisko tworzenia się osadów, sugerowało, że zwierzęta podczas pory suchej musiały przenieść się gdzie indziej. Badany skład izotopów stałych tlenu w zębach dinozaurów uzależniony był od składu izotopowego wody, którą spożywały. I okazało się, że nie odpowiadał on składowi izotopowemu osadów węglanowych tworzących się bezpośrednio na równi zalewowej. Dinozaury piły wodę gdzie indziej, a więc opuszczały równię zalewową. Analizując skład izotopowy, lamina po laminie, wgłąb zęba, stwierdzono, że każda z nich ma inny skład izotopowy, czyli, że w ciągu życia zauropoda, kiedy zęby rosły, pił on wodę z różnych źródeł. Z lamin jednego zęba wydedukowano, że zmieniało się to cyklicznie co 4-5 miesięcy, zatem można pokusić się o stwierdzenie, że migracja była sezonowa.
Fricke et al. (2011) twierdzą, że zauropody przenosiły się sezonowo na zielone tereny wegetacji roślinnej położone nieco wyżej, niż wysychająca równia zalewowa.
Z analiz paleogeograficznych wynika, że najbliżym, wyniesionym obszarem, był położony ok. 300 km na zachód łańcuch górski (dzisiejsze Góry Skaliste). Zatem zauropody późnojurajskie przedreptywały rocznie conajmniej 600 km.
Jak się wydaje, nie tylko zauropody wędrowały. Prawdopodobnie, podążały za nimi drapieżniki, np. teropody z rodzaju Allosaurus. Mielibyśmy zatem całą menażerię, która łaziła tam i z powrotem przez cały rok. Gdyby tak było, pociągałoby to za sobą mnóstwo innych konsekwencji, np. składania jaj i wykluwania się młodych dinozaurów w określonych porach roku i na określonym obszarze, podobnie jak to czynią współczesne ptaki.

Źródła:
1. Fricke, H., Hencecroth, J., & Hoerner, M. (2011). Lowland–upland migration of sauropod dinosaurs during the Late Jurassic epoch Nature DOI: 10.1038/nature10570
2. Rys. w nagłówku Dmitry Bogdanov GNU Free Documentation License

Czytaj więcej

Cykle słoneczne z NASA

Polecam film NASA o zmieniającej się cyklicznie aktywności Słońca. Efektowe zdjęcia wyrzutów plazmy z powierzchni Słońca robią niesamowite wrażenie. Jedno mnie tylko zastanawia.. Naukowcy z NASA (jak to się zwykło określać), wykoncypowali sobie, że aktywność Słońca w kolejnych 11-letnich cyklach będzie coraz mniejsza. Następne cykliczne maksima aktywności mają być coraz słabsze, a minima nieco wydłużone w czasie. Niektórzy twierdzą, że się nawet dobrze składa, bo będzie to częściowo niwelowało notowany ostatnio globalny wzrost temperatury. Jednak proponowany spadek aktywności wydedukowano na podstawie zaledwie trzech ostatnich cykli, czyli od 1975 r. Czy to już świadczy o trwałym trendzie?

Czytaj więcej

Woda a gaz łupkowy

Unia Europejska grozi Polsce karami za niedostosowanie gospodarki wodno-kanalizacyjnej do wymogów europejskich. Mamy czas do 2015 r. i już teraz wiadomo, że nie zdążymy, zabraknie funduszy. Z drugiej strony szykujemy się do wydobycia gazu łupkowego, a technologia jego pozyskania wymaga zabiegów szczelinowania skał i wpompowywania do otworu wiertniczego roztworu wodnego, który pomaga wypchnąć gaz z rozszczelinowanych łupków na powierzchnię. Będziemy zatem potrzebować wody, i to sporo. Obrońcy środowiska naturalnego wskazują na zagrożenia związane ze stosowaniem rakotwórczych dodatków do roztworu używanego do szczelinowania. Wszyscy chyba słyszeli, bądź oglądali film Josha Foxa "Gasland", gdzie wymienia się mnóstwo składników chemicznych rzekomo dodawanych do wody. Pora więc na wysłuchanie argumentów drugiej strony. Oto co na temat techniki szczelinowania łupków gazonośnych w Polsce twierdzi BNK Petroleum.

Czytaj więcej

Trzęsienie ziemi w Turcji

Earthquake Alert

Naturalne trzęsienia ziemi są nieuniknioną konsekwencją ruchu płyt litosferycznych. Do trzęsień dochodzi w miejscach kolizji takich płyt. Ostatnie wydarzenia w Turcji, po raz kolejny boleśnie uświadamiają nam, że kolizja płyt powoduje ogromne naprężenia w skorupie ziemskiej, których uwolnienie, może prowadzić do potężnych zniszczeń. I jak zwykle przy takiej okazji, media gorączkowo poszukują fachowców, którzy przed kamerą skomentują bieżące wydarzenia. Tak się jakoś składa, że i podczas trzęsienia w Japonii i teraz, przed kamerami TV, którą akurat oglądałem, występowali specjaliści z Instytutu Geofizyki PAN. Nazwisk nie pamiętam, za to pamiętam, jak pierwszy specjalista narysował przed kamerą kierunek zanurzania się płyty euroazjatyckiej pod pacyficzną (!) czyli dokładnie na odwrót niż w rzeczywistości. Tym razem, przy okazji trzęsienia w Turcji, specjalista stwierdził, że dla przeciętnego Turka obecne trzęsienie to szok, bo z czymś takim może się spotkać średnio 1-2 razy w ciągu swojego życia. Nie wiem co miał na myśli specjalista, bo wypowiedź została urwana i chyba trochę wyciągnięta z kontekstu. Dlatego post ten umieściłbym w kategorii: co artysta miał na myśli.

Czytaj więcej

Ciepło, coraz cieplej

Świat naukowców był do tej pory podzielony na tych, którzy wieścili globalne ocieplenie, oraz na tych, którzy byli sceptycznie nastawieni do tych poglądów. Zresztą nie tylko świat naukowców. Także politycy, którzy z reguły wiedzą wszystko lepiej, twierdzili, że globalne ocieplenie to jest spisek wiadomych sił, które chcą zahamować rozwój krajów rozwijających się nakładając na nie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych (np. ditlenku węgla).
Sceptycy, aby ostatecznie pokazać, że jednak nie ma globalnego ocieplenia, utworzyli projekt o nazwie BEST (Berkeley Earth Surface Temperature), w którym zebrali dane meteorologiczne gromadzone od 1800 roku do dziś, pochodzące z ponad 15 źródeł, m.in. Światowej Organizacji Meteorologicznej oraz amerykańskich i brytyjskich służb meteorologicznych. W sumie ponad 1.5 mld zapisów. Oto co im wyszło:

Czytaj więcej

Jedenasty archeopteryks

Archeopetryks, obok T-rexa, jest chyba jedną z najbardziej znanych skamieniałości. W potocznej świadomości funkcjonuje jako ogniwo pośrednie pomiędzy gadami a ptakami, choć ostatnie znaleziska z Chin sugerują, że mogła to być boczna linia ewolucyjna. Niezależnie jednak od tego, czy tak było czy nie, archeopteryks pozostanie w naszej pamięci jako słynny praptak. Jego skamieniałości pochodzą głównie z niemniej słynnych wapieni z Solnhofen w Bawarii. Jak do tej pory znaleziono 10 szkieletów i jedno pióro archeopteryksa, które policzono w sumie jako 11 okazów tego praptaka (pióro było najstarszym znaleziskiem sprzed 150 lat oznaczonym nr 1). Oprócz tego, okazom nadawano nazwy, w zależności od miejsca ich przechowywania. Najbardziej chyba znany jest tzw. okaz berliński sklasyfikowany jako Archaeopteryx lithographica. Każdy z okazów archeopteryksa ma swą specyficzna historię, czasem tajemniczą, jak okaz Maxberga wystawiany w muzeum w Solnhofen, który zaginął w niewyjaśnionych okolicznościach. Być może padł łupem złodzieja, gdyż skamieniałości archeopteryksa są jednymi z najdroższych. Pamiętam historię z końca lat 90-tych, kiedy ogłoszono w Bawarii publiczną zbiórkę na okaz, którego prywatny kolekcjoner wycenił na 2 mln ówczesnych marek niemieckich (ok. 1 mln euro). Biorąc pod uwagę, że skamieniałość była mniej więcej wielkości gołębia, to całkiem niezła cena. Obecnie okaz znajduje się w muzeum w Monachium.
Nie trzeba chyba dodawać, że dla nauki, tego typu formy są bezcenne. Do tej pory wszystkie okazy doczekały się naukowej dokumentacji, z wyjątkiem jednego, tajemniczego okazu 11-tego.

Czytaj więcej

Kambryjski łowca w ordowiku

Jednymi z najstarszych drapieżników w dziejach Ziemi były anomalokaridy. Szczątki tych zwierząt, po raz pierwszy opisane w kanadyjskich osadach z Mount Stephen, a potem w słynnych łupkach z Burgess, należały do najstraszniejszych drapieżników swej epoki i bez wątpienia stały na końcu łańcucha pokarmowego mórz wczesnego i środkowego kambru (542-501 mln lat temu). Fauna z łupków z Burgess, w tym Anomalocaris, odkryta została ponad 100 lat temu przez Charlesa D. Walcotta, lecz początkowo nie zdawano sobie sprawy z rangi odkrycia oraz z tego, że większość skamieniałości reprezentuje wymarłe bezpotomnie linie ewolucyjne. Sam Walcott opisał tylko część anomalokarisa jako stawonoga Sidneyia. Zaś chwytne odnóża głowowe, porównywano do współczesnych krewetek (anomalokaris po łacinie znaczy dziwna krewetka). Dopiero w 1979 Briggs uznał, że owe krewetki, to tylko część większej skamieniałości. Po wypreparowaniu ze skały całości, okazało się, że krewetki są dwie i tworzą czołowe odnóża wyrastające niczym kleszcze ponad okrągłym otworem gębowym, przypominającym w przekroju plaster ananasa (wcześniej Walcott opisał tę część jako meduzę). Stało się jasne, że Anomalocaris reprezentuje zupełnie nieznany typ zwierzęcia, rodzaj kambryjskiego eksperymentu ewolucyjnego, który nie wytrzymał konkurencji i bezpotomnie wyginął w środkowym kambrze (Collins, 2009). Obecnie anomalokaridy klasyfikuje się jako rodzinę w grupie wylinkowców (Ecdysozoa), do której należą również stawonogi.
Ostatnie znalezisko w Maroku pokazuje jednak, że ów eksperyment anomalokaridowy testowany był znacznie dłużej niż pierwotnie zakładano.

Czytaj więcej

7 miliardów

31 października 2011 r. na świat przyjdzie 7 miliardowy mieszkaniec Ziemi. Być może będzie to Polak, ale najprawdopodobniej Chińczyk albo Hindus. Tak przynajmniej wynika z raportu ONZ. Jednak w przypadku tych narodzin nie wiadomo czy cieszyć się, czy smucić. Po pierwsze dlatego, że stanie się to conajmniej o rok za wcześnie. Po drugie, że właściwie nie wiadomo, co będzie dalej.
W jednym ze scenariuszy zakładano, że niebawem ludzkość osiągnie maksimum liczebności, a potem liczba ludności będzie stopniowo spadać. Nie zanosi się jednak na to. Choć data przekroczenia 7 mld ludzi na świecie jest mocno niepewna, wiadomo, że nastąpi to raczej wcześniej niż później. Najbardziej sceptyczni eksperci twierdzą, że w 2013, a może nawet w 2020 r. Tak czy siak, wciąż nas przybywa.

Czytaj więcej

Rdzewiejąca Ziemia raz jeszcze

Większość złóż rud żelaza wydobywanych na Ziemi powstała bardzo dawno. A nawet bardzo, bardzo dawno temu, w archaiku i proterozoiku, czyli na samym początku dziejów Ziemi. Najstarsze rudy liczą sobie aż 3.7 mld lat. Ich występowanie związane jest z pasiastymi osadami naprzemianległych warstw rudy (magnetytu lub hematytu) i osadów krzemionkowych okruszcowanych w niewielkim stopniu lub pozbawionych związków żelaza. Takie archaiczno-proterozoiczne pasiaki określa się mianem wstęgowych formacji żelazistych czyli Banded Iron Formation, w skrócie BIF.
Najmłodsze formacje pochodzą z końca proterozoiku i datowane są na ok. 0.7 mld lat temu. Z prostego rachunku wynika, że BIF-y tworzyły się przez 3 mld lat, czyli przez zdecydowaną większość dziejów Ziemi (Ziemia liczy ok. 4.5 mld lat). Wstęgowych rud żelaza powstało tak dużo, że nie grozi nam w najbliższym czasie ich brak. Jednocześnie rudy żelaza są jednymi z najtańszych rud na świecie. Dla zobrazowania ogromu depozycji BIF-ów można posłużyć się przykładem szwedzkiego złoża Kiruna, które eksploatowane od ponad 100 lat dało światu już prawie 1 miliard ton rudy.
BIF-y skrywają jednak pewną tajemnicę.

Czytaj więcej

Gady łożyskowe

Ciąża, poród, noworodek...to wszystko kojarzy nam się z ludźmi, a przy odrobinie wyobraźni z pozostałymi ssakami łożyskowymi. U nich bowiem płód rozwija się w łożysku, które tworzy się z tkanki macicy. Poprzez łożysko odbywa się wymiana pokarmu, tlenu i wydzielin pomiędzy zarodkiem a matką. Potem łożysko usuwane jest z organizmu matki podczas porodu. I choć żyworodność znana jest u wielu grup organizmów, od ryb, poprzez płazy, do gadów (z wyjątkiem ptaków), to łożysko wydawało się cechą typową tylko dla ssaków łożyskowych (co podkreślono w nazwie). No właśnie, wydawało się..

A wszystko za sprawą małej, niepozornej jaszczurki Trachylepis ivensii należącej do najliczniejszej rodziny jaszczurek - scynkowatych. T. ivensii żyje w Afryce, dorosła samica osiąga do 14 cm długości, bez ogona, którego może się łatwo pozbyć (ale potem szybko odrasta). Niewiele o niej wiadomo i pewnie żyłaby sobie bez rozgłosu, gdyby nie Blackburn i Flemming (2011). Uczeni ci koniecznie chcieli się dowiedzieć jak nasz scynkowaty bohater radzi sobie z żyworodnością.

W przypadku jaszczurek (i innych żyworodnych gadów) jajo z zarodkiem rozwija się w jajowodzie i odżywia się tam żółtkiem z tegoż jaja, wchodząc w niewielki, lub żaden, kontakt z gadzią mamą. Jest więc jajo samodzielnym tworem, otoczonym ścianką i zasadniczo oddzielonym od wymiany pokarmowo-gazowej matki. Czyli nie ma tam czegoś takiego jak ssacze łożysko.

Jednak nasz bohater T. ivensii ma bardzo małe żółtko, więc zarodek musi dostawać sporo pokarmu od matki. Po dokładnym zbadaniu jajowodów kilku okazów T. ivensii stwierdzono, że jajo zarodka jest niejako wszczepione w ścianę jajowodu i pomiędzy nim a matką zachodzi wymiana pokarmowo-gazowa, taka jak u ssaków łożyskowych. Można zatem nazwać T. ivensii gadem łożyskowym.

T. ivensii nie jest pierwszym gatunkiem "gadów łożyskowych". Inne scynkowate z Ameryki Pd. i Afryki również wykształciły u siebie specyficzne łożyska umożliwiające im odżywianie zarodka w jaju. Jednak w każdym przypadku jest to nieco inny sposób, zatem cecha ta pojawiła się niezależnie conajmniej kilka razy w ewolucji scynkowatych.

Źródła:
1. Blackburn, D., & Flemming, A. (2011). Invasive implantation and intimate placental associations in a placentotrophic african lizard, Trachylepis ivensi (scincidae) Journal of Morphology DOI: 10.1002/jmor.11011
2. Trachylepis maculilabris fot. Muhammad Mahdi Karim GNU Free Documentation Licence ver. 1.2

Czytaj więcej