Skąd pochodzą węże? Zespół europejskich naukowców odkrył, że współczesne węże wykształciły się na drodze ewolucji z jaszczurki lądowej, a nie z tej zamieszkującej morza. Odkrycia, zaprezentowane w czasopiśmie Journal of Vertebrate Paleontology, mogą pomóc naukowcom w poznaniu ewolucji węży, która pozwoliła im przepełznąć zygzakiem różne ścieżki w czasie swojego istnienia na tym świecie.

Naukowcy z Niemiec i Francji wykorzystali innowacyjną technikę obrazowania rentgenowskiego dostępną w Europejskim Ośrodku Synchrotronu Atomowego (ESRF) w Grenoble, aby wygenerować trójwymiarowe obrazy (3D) jednej z niewielu skamielin węża z kończynami. Obrazy pokazują, że kości kończyn starożytnego węża posiadają wewnętrzną strukturę, która bardzo upodabnia je do kości kończyn współczesnych jaszczurek lądowych.

Innowacyjna pod względem projektowym, laminografia synchrotronowa została opracowana specjalnie do analizowania dużych, płaskich próbek. Przypomina technikę tomografii komputerowej (CT) używaną przez personel szpitalny, ale wykorzystuje spójną wiązkę synchrotronowego promieniowania rentgenowskiego, która pozwala analizować najdrobniejsze szczegóły o wielkości zaledwie kilku mikrometrów - około 1.000 razy mniejsze niż szpitalny skaner CT.

Wykorzystując tę najnowszą technikę naukowcy obracali skamielinę pod kątem w błyszczącej, wysokoenergetycznej wiązce promieniowania rentgenowskiego, rejestrując tysiące dwuwymiarowych (2D) obrazów w czasie pełnego obrotu o 360 stopni. Złożyli te obrazy w jedną trójwymiarową reprezentacje w wysokiej rozdzielczości, ujawniając ukryte informacje, w tym wewnętrzne struktury kończyn starożytnego węża.

Paul Tafforeau z ESRF, jeden z autorów raportu z badań, powiedział: "Synchrotrony, te ogromne urządzenia, umożliwiają nam dostrzeżenie mikroskopijnych detali w skamielinach, które są niewidoczne dla wszelkich innych technik, bez narażania na szwank tych bezcennych okazów".

Naukowcy, pracujący pod kierunkiem Alexandry Houssaye z Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN) we Francji, stwierdzili, że istnieją trzy okazy skamieniałych węży z zachowanymi kośćmi kończyn. W toku badań zespół zanalizował Eupodophis descouensi, starożytnego węża odkrytego dziesięć lat temu w Libanie, w skałach liczących sobie 95 milionów lat.

Okaz o długości 50 centymetrów (cm) ma jedną kończynę o długości 2 cm, połączoną z miednicą. Zdaniem naukowców skamielina ta odegra kluczową rolę w poznawaniu przez naukowców ewolucji węży. "Jest pośrednim etapem ewolucji, na którym starożytne węże nie utraciły jeszcze całkowicie kończyn odziedziczonych po jaszczurkach" - twierdzą.

Skamielina ma tylko jedną kończynę na powierzchni, ale dzięki najnowszej technologii naukowcy byli w stanie ujawnić drugą kończynę, co do której podejrzewano, że jest ukryta w kamieniu.

Obrazy 3D wysokiej rozdzielczości, jak twierdzą naukowcy, wskazują, iż ten gatunek stracił kończyny, ponieważ rosły one wolniej lub przez krótszy czas. Odkrycia pokazują również, że ukryta kończyna jest zgięta w kolanie i ma cztery kości stawów skokowych. Ale nie ma stóp ani kości palców.

"Ujawnienie wewnętrznej budowy ukrytych kończyn Eupodophis umożliwia nam badanie procesu regresji kończyn w toku ewolucji węży" - wyjaśnia dr Alexandra Houssaye, naczelna autorka raportu z badań.

W badaniach udział brał również Instytut Technologii w Karlsruhe, Niemcy, gdzie opracowano zaawansowaną technikę i specjalne narzędzie do rejestracji obrazów.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Houssaye, A., et al. (2011) 3D pelvis and limb anatomy of the Cenomanian hind-limbed snake Eupodophis descouensi (Squamata Ophidia) revealed by synchrotron-radiation computed laminography. Journal of Vertebrate Paleontology 31(1): 1-6.

Society of Vertebrate Paleontology