237 milyon yıllık fosiller, tuhaf zırhlı bir deniz amfibisini ortaya çıkardı

Bu keşif, Kaliforniya Üniversitesi, Davis, Pekin Üniversitesi ve Guizhou Jeoloji Müzesi’nden oluşan uluslararası bir ekip tarafından yapıldı. Nature Ecology & Evolution dergisinde yayınlanan bulguları , yaklaşık 237 milyon yıl öncesine, Geç Triyas dönemine ait, olağanüstü iyi korunmuş iki iskelete dayanıyor.

Her iki fosil de Çin’in Guizhou eyaletinde, bir zamanlar büyük kara parçalarından yüzlerce kilometre uzakta, eski bir okyanusun altında kalan bir bölgede ortaya çıkarıldı.

UC Davis Yer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde profesör ve çalışmanın baş yazarı Ryosuke Motani, “Bu alan, incelediğimiz ve yeniden oluşturmaya çalıştığımız bir ekosistemin parçası,” dedi. “Burada çoğunlukla deniz sürüngenlerini ve balıkları inceliyorduk, ancak şimdi bu amfibiyi de bulduk ve bu, soy hattının oldukça sıra dışı bir üyesi.”

Bu bulgu özellikle şaşırtıcı çünkü amfibiler genellikle deniz suyunda hayatta kalamazlar. Günümüzde yaşayan 8.000’den fazla amfibi türü arasında, hiçbirinin tüm yaşamını deniz ortamında geçirdiği bilinmiyor ve %2’den azının tuzlu suya toleransı var.

Buna karşılık, memeliler, sürüngenler ve kuşlar, yiyecek veya tatlı su için karaya bağımlı olmadan tamamen denizde yaşayabilen türleri içerir. Bu keşfe kadar, bilim insanları aynı yeteneğe sahip bir amfibinin ikna edici fosil kanıtını hiç bulamamışlardı.

Deniz tabanına uygun olarak inşa edilmiş dev zırhlı amfibi

İki iskeletin de son derece eksiksiz olması sayesinde araştırmacılar hayvanın görünümünü bir araya getirebildiler ve nasıl yaşadığına dair daha net bir tablo oluşturabildiler.

Gerrothorax maritimus yaklaşık bir metre uzunluğundaydı, ancak oranları modern bir semenderinkinden çok farklıydı. Uzun ve ince bir gövdeye sahip olmak yerine, alışılmadık derecede geniş ve yassı, belirgin disk şeklinde bir yapıya sahipti.

Vücudu ayrıca kalın kemikli bir zırhla kaplıydı; bu da onu ihtiyozorlar gibi büyük deniz yırtıcılarından korumaya yardımcı olmuş olabilir.

“Günümüzün amfibilerini düşünürsek, bu hayvan büyük olması nedeniyle sıra dışı,” dedi Motani. “Vücut kütlesi açısından muhtemelen dev semenderle aynı, ancak aradaki fark, dev semenderlerin uzunlamasına olması, bu hayvanın ise gerçekten tıknaz olması.”

Kafatasının yapısı ve ağır zırhı, bu antik amfibinin pusu kurarak avlanan bir yırtıcı olduğunu düşündürmektedir. Avlarını aktif olarak kovalamak yerine, muhtemelen deniz tabanında, şüphelenmeyen bir hayvanın menziline girmesini bekleyerek dinlenirdi.

“Muhtemelen dipte beklerler ve av yaklaştığında onu emerek yakalarlar,” diyen Motani, bu avlanma stratejisinin, deniz tabanına yakın yaşayan ve avını emme yöntemiyle yakalayan bir tür halı köpekbalığı olan wobbegong’unkine benzediğini belirtti.

Bir amfibi tuzlu suda nasıl hayatta kalabilir?

Gerrothorax maritimus ile ilgili en büyük gizemlerden biri, neredeyse tüm modern amfibiler için düşmanca olan bir ortamda nasıl hayatta kalmayı başardığıdır.

Sorun büyük ölçüde amfibilerin derisinden kaynaklanıyor. Birçok hayvanın nispeten su geçirmez derisinin aksine, amfibilerin derisi su ve gazların geçmesine izin verir. Bu, nefes almak ve su dengesini korumak için faydalı olsa da, amfibileri özellikle tuzlu suyun etkilerine karşı savunmasız bırakır.

“Bu deri geçirgendir ve bu da hayvanların onu birden fazla amaç için kullanmasına olanak tanır,” dedi Motani. “Solunum ve su alımı için kullanırlar, bu nedenle amfibiler ağız yoluyla su içmez veya nefes almazlar çünkü her ikisini de deri yoluyla yapabilirler.”

Sonuç olarak, modern amfibiler genellikle tatlı su habitatlarına veya onlara yakın ortamlara bağımlıdır. Yengeç yiyen kurbağa da dahil olmak üzere birkaç tür sınırlı tuz toleransı geliştirmiştir. Bu hayvanlar bile acı suya maruz kaldıklarında kilo kaybedebilir ve iyileşmek için sonunda tatlı suya geri dönmek zorundadırlar.

Ancak antik Gerrothorax maritimus çok farklı bir çözüm geliştirmiş olabilir.

Araştırmacılar, hayvanın geniş kemik zırhının derisinden su geçişini kısıtladığını öne sürüyor. Bu koruyucu örtü, hayvanın suyu doğrudan derisinden emme bağımlılığını azaltmış ve bunun yerine ağzından deniz suyu almasına olanak sağlamış olabilir.

Önerilen bu mekanizmaya göre, su sindirim sistemi yoluyla emilirken, hayvanın solungaçları da fazla tuzu atmaya yardımcı olabilirdi. Gerrothorax cinsi üyelerinde solungaçların bulunduğu bilindiğinden, araştırmacılar bu türün tuz dengesini yönetmek için balıklara daha benzer bir yaklaşım benimsediğinden şüpheleniyorlar.

Bu adaptasyonlar bir araya geldiğinde, bir amfibinin modern akrabaları için erişilemez olan bir ekolojik nişi nasıl işgal etmeyi başardığını açıklayabilir.

Fosil kanıtları tamamen deniz yaşam tarzına işaret ediyor.

Araştırmacılar ayrıca Gerrothorax maritimus’un gerçekten okyanusta yaşayıp yaşamadığını veya ölümünden sonra kalıntılarının oraya taşınmış olabileceğini de incelediler.

Çeşitli ipuçları, denizci yaşam tarzını güçlü bir şekilde desteklemektedir.

Öncelikle, iskeletler derin deniz ortamında biriken tortulardan çıkarıldı. Olağanüstü bütünlükleri, hayvanların nerede öldüğüne dair önemli kanıtlar da sağlıyor.

“Denizdeki cesetler, hemen dibe batmadıkları takdirde, batmadan önce kuruyup uzuvlarını kaybetme eğilimindedir,” dedi Motani. “Ancak bu hayvanların parmakları korunmuştu, bu da muhtemelen yaşadıkları yere yakın bir yerde öldükleri anlamına geliyor.”

Bu kadar hassas iskelet yapılarının korunmuş olması, cesetlerin deniz tabanına ulaşmadan önce uzun mesafeler taşınmadığını düşündürmektedir.

Daha detaylı inceleme yapmak için ekip, fosillerin kimyasal bileşimini analiz etti ve stronsiyumun izotopları olarak bilinen farklı formlarının göreceli bolluğuna odaklandı.

Sonuçlar, Geç Triyas döneminde okyanus suyunda beklenen stronsiyum izotop imzalarıyla yakından eşleşti ve bu da hayvanların deniz ortamında yaşadığına dair bağımsız bir kanıt daha sağladı.

Fosil korunma durumu, jeolojik ortam ve kimyasal bulgular bir araya getirildiğinde, Gerrothorax maritimus’un yaşamının tamamını denizde geçirdiğine dair güçlü bir kanıt ortaya çıkmaktadır.

Bu keşif, amfibiler için beklenmedik bir evrimsel yolu ortaya koyuyor ve en az bir eski türün, yaşayan akrabalarını büyük ölçüde tatlı su ortamlarıyla sınırlı tutan biyolojik sınırlamaların üstesinden gelmiş gibi göründüğünü gösteriyor.

Bu araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı’ndan fon desteği almıştır.