NASZE BADANIA: Tajemnica Hemilopas odszyfrowana

Data publikacji: 29.11.2016

W listopadowym numerze magazynu naukowego Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie ukazał się artykuł Dawida Surmika o nowych odkryciach ze środkowego triasu Śląska. Autor pracy dokonał rewizji zagadkowego gatunku Hemilopas mentzeli, opisanego prawie 170 lat temu i dysponując nowymi dowodami zasugerował przynależność tego gatunku do dotychczas słabo poznanej grupy triasowych gadów morskich – Saurosphargidae (zaurosfargidów). Nowe znaleziska pochodziły z kamieniołomu w Żyglinie, tego samego, skąd w marcu 2016 roku grupa polskich naukowców, włącznie z naszymi pracownikami opisała skamieniałe naczynia krwionośne z kości notozaura.

Praca paleontologa bywa detektywistyczna. Polega nie tylko na badaniach terenowych oraz laboratoryjnych, ale także na odszukiwaniu i studiowaniu zaginionych kolekcji, oraz łączeniu w całość wielu faktów. Opracowywanie kolekcji historycznych w konfrontacji z materiałami paleontologicznymi, pochodzącymi ze współczesnych prac terenowych jest ekscytującym zajęciem.

Nazwa Hemilopas mentzeli pojawiła się po raz pierwszy w 1847 roku u Hermanna von Meyera, jednego z najbardziej znakomitych paleontologów europejskich XIX wieku. Cztery lata później ten sam autor ilustruje, pochodzący ze Śląska okaz. Jest nim fragment żuchwy, zaopatrzony w kilka nietypowych, stożkowatych zębów (Fig. 1).

Hemilopas mentzeli (v. Meyer 1851, Pl. 28, Fig. 16)

Fig. 1. Hemilopas mentzeli (v. Meyer 1851, Pl. 28, Fig. 16), skala nieznana.

Termin Hemilopas w języku greckim oznacza „połówka pucharu” bądź „połówka kielicha” i odnosi się do kształtu tych zębów. Drugi człon nazwy „mentzeli” został nadany przez von Meyera w hołdzie dla Rudolfa Mentzla, inspektora hutniczego, który w pierwszej połowie XIX wieku zebrał potężną kolekcję skamieniałości, którą ofiarował do opracowania naukowego Meyerowi. W swojej pracy von Meyer określa żuchwę Hemilopas jako szczątek ryby, a opisywany przez niego oryginalny okaz ginie bez śladu. U późniejszych badaczy (np. Kunisch 1888) pojawiają się krótkie wzmianki o żuchwie Hemilopas. W pracy Jaekela (1907) pod tą nazwą pojawia się inny okaz, pochodzący według niego z wapienia muszlowego okolic Chorzowa. Jest to naturalny odcisk fragmentu kości szczękowej i czterech zębów, łudząco podobnych do okazu zilustrowanego przez Meyera. Jaekel uważa, że ten szczątek przedstawia uzębienie typu miażdżącego i reprezentuje ichtiozaura z rodzaju Tholodus. Do dziś jest on przechowywany w Muzeum Historii Naturalnej Uniwersytetu Humboldta w Berlinie. W 1995 roku, specjalista od triasowych gadów morskich, Olivier Rieppel z Field Museum w Chicago wzmiankuje długą na 10 cm żuchwę Hemilopas, znajdującą się w zbiorach Federalnego Instytutu Nauk o Ziemi i Surowców w Berlinie. Okaz ten pochodzi z Gogolina na Opolszczyźnie i został znaleziony w 1912 roku przez Maxa Grundey’a. Rieppel sugeruje, że gatunek Hemilopas mentzeli był przodkiem simozaurów, gadów morskich, które pojawiły się pod koniec środkowego triasu. Zaproponowane przez Rieppla oznaczenie zostaje powszechnie akceptowane, pomimo, że sam gatunek zostaje określony jako nomen dubium, co oznacza, że nieznaną przynależność taksonomiczną. Do tamtej pory znane są zatem wyłącznie dwa szczątki Hemilopas ze Śląska, znajdujące się w kolekcjach placówek muzealnych poza granicami naszego kraju.

Trzeci, zupełnie nieznany w literaturze okaz Hemilopas mentzeli został przypadkowo znaleziony przez Dawida Surmika w 2009 roku w historycznych zbiorach paleontologicznych Zakładu Paleozoologii Instytutu Zoologicznego, Uniwersytetu Wrocławskiego, gdy zbierał on materiały do pracy magisterskiej. Opis na etykiecie okazu „Hemilopas Sacrau 1894” świadczy, że pochodzi on z Zakrzowa, k. Gogolina i został znaleziony pod koniec XIX wieku. Rodzaj Hemilopas był zatem enigmatycznym, znanym wyłącznie z wapienia muszlowego Śląska zwierzęciem o niezbyt jasnej przynależności taksonomicznej. Prawdziwy renesans badań na Hemilopas miał się jednak dopiero rozpocząć…

W wyniku intensywnej eksploatacji kamieniołomów w Żyglinie, dzielnicy Miasteczka Śląskiego znaleziono kolejne fragmenty szczęk Hemilopas. Prawdziwą jednak sensacją było znalezienie najbardziej kompletnej żuchwy (Fig. 2), zawierającej prawie kompletną kość zębową, zaopatrzoną w dziesięć kompletnych zębów oraz widoczną fasetę kości dziobiastej (ang. coronoid facet).

Hemilopas mentzeli (neotyp), fot. Dawid Surmik

Fig. 2. Hemilopas mentzeli (neotyp, WNoZ/s/7/240), fot. Dawid Surmik. Pasek skali wynosi 10mm.

W trakcie tego samego wyjazdu znaleziono również niewielki fragment szczęki z widocznym jednym, dużym zębem. Jak się później okazało towarzyszył mu także drugi, niewielki ząb wzrastający. Ten fragment szczęki zawierał zatem w pełni rozwinięty ząb funkcjonalny, oraz młody, dopiero wzrastający ząb. Okaz był zatem idealny do studiów histologicznych, które ujawniły typ implantacji zęba w żuchwie, oraz sposób zastępowania zębów w szczęce, jak również mechanizm wzrostu i detale budowy mikrostrukturalnej obu zębów. Inny ze znalezionych okazów odstawał znacznie od skały macierzystej, był zatem okazem idealnym do badań mikrotomograficznych. Zarówno mikrotomografia jak i histologia ujawniły obecność ciekawej postaci tkanki kostnej, manifestującej się pofałdowanie dentyny zębowej (ang. plicidentine) obecnej w zębach niektórych gadów morskich, np. ichtiozaurów i mozazaurów.

Czym zatem był gatunek Hemilopas mentzeli, znany do tej pory wyłącznie ze szczątków dolnej szczęki?

Autor chcąc rozwikłać tajemnicę Hemilopas i jego przynależność taksonomiczną zaczął od porównania morfologii zębów Hemilopas z tymi w szczękach Simosaurus, tak jak to w 1995 roku sugerował Rieppel. Autor odbył w tym celu podróż do Berlina, gdzie w Muzeum Historii Naturalnej Uniwersytetu Humboldta oglądał okazy simozaurów. Ich zęby były podobne do tych u Hemilopas, ale różniły się w detalach, podobnie jak budowa samej żuchwy. Odpowiedzią na przynależność taksonomiczną zagadkowych szczęk z Gogolina i Żyglina nie były simozaury.

To detektywistyczne śledztwo przyjęło zupełnie inny obrót, gdy wzięto pod uwagę także inne tajemnicze szczątki, którymi zajmował się autor publikacji. Były nimi bardzo masywne żebra z charakterystycznymi wzdłużnym pofałdowania (ang. rugosities) oraz obecnością haczykowatego wyrostka (ang. uncinate process). Były one identyczne z żebrani opisanego przez v. Huene w 1936 roku holotypu Saurosphargis voltzi. Okaz ten został znaleziony w kamieniołomie w Gogolinie. Nie względu na niekompletność okazu (zachowany tułów bez kończyn i czaszki), Saurosphargis pierwotnie uznawany został za plakodonta. Plakodonty były gadami morskimi żyjącymi w okresie środkowego triasu i ogólnym schematem ciała przypominały nieco żółwie – miały bowiem masywne żebra tułowiowe oraz płytki kostne, najczęściej tylko na grzbietowej stronie ciała, będące homologiem żółwiego karapaksu. Niestety holotyp i jedyny dostępny okaz Saurosphargis zaginął w trakcie II wojny światowej i prócz wstępnego opracowania przez v. Huene nie doczekał się szczegółowego opisu. W 2003 roku Saurosphargis został uznany za Nosotti i Rieppla jako nomen dubium, podobnie jak kilka lat wcześniej Hemilopas mentzeli.

Odpowiedź na to czym był Saurosphargis przyszła z zupełnie nieoczekiwanego miejsca. W 2011 roku ukazała się praca Li Chuna z zespołem, którzy z triasu środkowego Chin opisali nowy rodzaj Sinosaurosphargis. Nazwa ta oznacza nie mniej nie więcej jak „Saurosphargis z Chin”. Holotyp Sinosaurosphargis reprezentował niemal kompletny szkielet, w skład którego wchodziła także czaszka z żuchwą oraz szkielet kończyn. Zespół Li Chuna wskazał na kilkanaście cech wspólnych pomiędzy Saurosphargis i jego „chińskim kuzynem” oraz zaproponował utworzenie rodziny Saurosphargidae (zaurosfargidy). Rok później, zespół innego chińskiego badacza, Wu Chenga odkrył kolejnego przedstawiciela zaurosfargidów, nazwanego Largocephalosaurus. Tym samym nowo opisana rodzina obejmowała trzy gatunki, z których najstarszy – Saurosphargis był dawcą nazwy całej grupy. Chociaż szkielet Saurosphargis nie miał uzębienia, to zachowało się ono u Sinosaurosphargis, jak i Largocephalosaurus. Wielkość zębów Sinosaurosphargis, jak i ich morfologia sugerowała bliskie podobieństwo z tym co widzimy u Hemilopas. Badacz zasugerował śmiałą hipotezę, mówiącą, że żuchwa opisana jako Hemilopas oraz pozaczaszkowy szkielet Saurosphargis to tak naprawdę fragmenty ciała tego samego zwierzęcia. Tym samym autor przywrócił gatunek Hemilopas mentzeli jako takson obowiązujący (ang. valid taxon), a najlepiej zachowany fragment żuchwy zaproponował jako neotyp gatunku (zob. poniżej).

Obecnie badania nad zaurosfargidami ze środkowego triasu Śląska zakończyły się i szykowane są kolejne publikacje naukowe. Prace terenowe były częścią projektu badawczego nr 2011/01/N/ST10/06989 pod kierunkiem Dawida Surmika. Projekt został sfinansowany przez Narodowe Centrum Nauki w Krakowie.

Rewizja taksonomiczna Hemilopas dostępna na stronie wydawnictwa Schweizerbart Science Publishers.

http://www.schweizerbart.de/papers/njgpa/detail/282/87161/Hemilopas_mentzeli_an_enigmatic_marine_reptile_from_the_Middle_Triassic_of_Poland_revisited

  • neotyp (wg Encyklopedii PWN) – w taksonomii nowy, zastępczy okaz typowy, wyznaczany wtedy, jeśli zdarzy się, że okazy typowe oryginalnej serii zostaną zniszczone lub zagubione
  • Zaplanuj wizytę w JuraParku
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Krasiejów
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Solec
    Wchodzę
  • Przejdź na stronę
    Jurapark Bałtów
    Wchodzę