W jaskini niedaleko Waitomo na Północnej Wyspie Nowej Zelandii odkryto bogaty zespół skamieniałości datowanych na około 1 milion lat. Materiał obejmuje kości 12 gatunków ptaków i czterech gatunków żab, w tym współczesnemu kākāpō bliskiego przodka. To pierwsze obszerne znalezisko lądowych kręgowców z tego interwału w historii tego regionu, które przynosi nowe dane o przebiegu zmian biologicznych przed pojawieniem się ludzi.
Znalezisko i jego najważniejsze ustalenia
Wśród wydobytych szczątków paleontolodzy rozpoznali różne grupy ptaków, w tym parę nieznanych wcześniej linii ewolucyjnych. Najistotniejsze są dwa wnioski: po pierwsze, awifauna z okresu około 1 mln lat temu różniła się zasadniczo od tej, którą spotkali pierwsi ludzie; po drugie, znaczna część ówczesnych gatunków nie przetrwała kolejnego miliona lat. Badacze oszacowali, że od 33% do 50% gatunków zniknęło na tym odcinku czasu, wskazując na istotne przetasowania bioróżnorodności wysp.
Dokładne datowanie dzięki „geologicznemu kanapowi”
Szczątki zostały zachowane między dwiema warstwami popiołu wulkanicznego we wnętrzu jaskini. Starsza warstwa pochodzi z erupcji sprzed około 1,55 mln lat, a młodsza – z potężnego wybuchu około 1 mln lat temu. Ta „geologiczna kanapka” umożliwiła ścisłe ograniczenie wieku materiału kopalnego: między tymi dwoma erupcjami. Dzięki temu stanowisko stanowi rzadki i cenny punkt odniesienia w pustym dotąd fragmencie zapisu kopalnego Północnej Wyspy.
Nowe gatunki i implikacje dla ewolucji kākāpō
Jednym z najbardziej intrygujących odkryć jest nowo opisany ptak z rodzaju Strigops — Strigops insulaborealis — uznawany za bliskiego, lecz morfologicznie odmiennego przodka współczesnego kākāpō. Analiza kości sugeruje słabsze umięśnienie kończyn tylnej w porównaniu z dzisiejszym kākāpō, co prowadzi do hipotezy, że ów przodek mógł zachować zdolność do lotu lub przynajmniej lepsze umiejętności wspinaczkowe. To z kolei ma znaczenie dla zrozumienia, jak i kiedy doszło do utraty lotu u tej wyjątkowej papugi.
Wulkanizm i klimaty jako główne mechanizmy wymierań
Zespół badawczy łączy obserwowaną utratę gatunków z serią gwałtownych zmian środowiskowych: dużymi erupcjami wulkanicznymi oraz szybkimi przesunięciami klimatycznymi. Erupcje mogły rozłożyć metrowej grubości warstwy popiołu na dużych obszarach Północnej Wyspy, co krótkoterminowo i długoterminowo przekształcało siedliska. W połączeniu z wahaniami klimatu te zdarzenia stworzyły presję, która zredukowała i przearanżowała lokalne zespoły fauny lądowej.
Uzupełnianie luki w zapisie kopalnym Nowej Zelandii
Dotychczasowy zapis kopalny Nowej Zelandii miał długo poważną lukę obejmującą okres między kilkunastoma milionami lat a około 1 mln lat temu. Wydobycia z innych miejsc, jak St Bathans w Central Otago, dawały obraz stanu sprzed 16–20 mln lat, lecz relatywnie brakowało danych z bardziej „późnego” miocenu/plioceńskiego przekroju. Nowe stanowisko funkcjonuje jako punktywowy odcinek tej długiej luki, pozwalając naukowcom porównać stare i względnie młodsze struktury ekosystemów zdolne wyjaśnić kierunek ewolucyjnych zmian.
Interdyscyplinarne podejście i metody badawcze
Prace przeprowadził zespół paleontologów i wulkanologów z uniwersytetów i muzeów w Australii i Nowej Zelandii. Połączenie standardowych technik paleontologicznych (identyfikacja osteologiczna, porównawcza morfologia) z datowaniem warstw piroklastycznych i analizami geochemicznymi pozwoliło na bardziej spójne odtworzenie sekwencji zdarzeń. Wielospecjalistyczne badania umożliwiły także interpretację zmian siedlisk i ich wpływu na przetrwanie poszczególnych linii ewolucyjnych.
„This is a newly recognized avifauna for New Zealand,” (source)
„provide a critical, missing baseline for New Zealand’s natural history.” (source)
Konsekwencje dla badań biologicznych i ochrony przyrody
Odkrycie pokazuje, że dynamika przyrodnicza Nowej Zelandii była intensywna również przed wpływem człowieka. Rozumienie naturalnych fal wymierań i odbudowy ekosystemów umożliwia lepsze rozróżnienie skutków antropogenicznych od naturalnych procesów geologiczno-klimatycznych. Dzięki temu narzędziu badawczemu konserwatorzy i decydenci otrzymują bardziej precyzyjne ramy do planowania działań ochronnych i odtwarzania siedlisk.
Co to oznacza w praktyce
- Datowane stanowiska kopalne między warstwami popiołu dają rzadkie, precyzyjne punkty odniesienia dla ewolucji lokalnej awifauny.
- Wulkanizm i gwałtowne zmiany klimatyczne były kluczowymi czynnikami wymierań przed przybyciem ludzi, co wymaga uwzględnienia tych procesów w modelach historycznej bioróżnorodności.
- Nowe gatunki i relacje ewolucyjne (np. przodek kākāpō) mogą zmienić interpretację adaptacji lotu i utraty lotu u papug wyspiarskich.
Źródło
Scientists open a million-year-old time capsule hidden beneath New Zealand — ScienceDaily
