Inom paleontologi, Det är inte alltid kompletta skelett som förändrar livets historia på jordenIbland räcker det med några få skalfragment, som räddats nästan av en slump under en universitetsfältkampanj, för att tvinga fram en revidering av hela kronologier och hur djur rörde sig mellan kontinenter under dinosauriernas tidsålder.
Det är vad som har hänt med en sköldpaddsfossil, cirka 89 miljoner år gammalt, beläget i sydvästra Montanai USA. Exemplaret, tillskrivet det utdöda släktet Basilemys och studerat av ett team från Montana State University (MSU), flyttar tillbaka det äldsta kända fyndet av denna grupp med cirka fem miljoner år och gör den till en viktig del i förståelsen av Faunamigrationer mellan Asien och Nordamerika under kritaperioden.
En tyst upptäckt som satte den geologiska klockan på plats
Fossilet återfanns i 2021, i gränsutbildningenEn tjock samling sediment från mellersta kritaperioden dyker upp i sydvästra Montana, nära staden Lima. Vid första anblicken verkade materialet inte särskilt anmärkningsvärt: Fragmentära rester av skal och plastron, utan skalle eller lemmar, motsvarande ett ungt exemplar av ungefär en meter längd.
Fältlaget leddes av Jack Prall, då en doktorand, åtföljd av doktorandstudenten Brendan Clark och andra medlemmar kopplade till Museum of the Rockies och MSU:s institution för geovetenskapEleverna gav djuret namn "Donatello", med en anspelning på karaktären Teenage Mutant Ninja Turtles, en anspelning som samexisterar med upptäcktens enorma vetenskapliga betydelse.
I årtionden var nordamerikanska paleontologer väl bekanta med Basilemys: en stor, robust, tjockskalig landsköldpaddaDen är mycket vanlig i avlagringar från övre kritaperioden, särskilt för mellan 84 och 66 miljoner år sedan. Alla tillförlitliga uppgifter om släktet passar dock inom den tidsramen, vilket lämnar en stor lucka i vår kunskap om dess ursprung och ankomst till kontinenten.
Överraskningen kom när geokronologiteamet, lett av professor Devon Orme och med studentmedverkan Zak HannebaumHan analyserade i detalj sedimenten som omgav fossilet. Med hjälp av uran-bly-datering av detritala zirkoner, De kunde fastställa åldern på det fossilbärande lagret till cirka 89 miljoner år.Det faktum gjorde Donatello till kopia av Basilemys äldsta direkt daterade och drev tillbaka genrens bekräftade ursprung i Nordamerika.
Som Prall själv förklarade, förändrades stämningen i gruppen dramatiskt när laboratorieresultaten kom: Siffrorna bekräftade att sköldpaddan levde under mellersta kritaperioden.Inte i periodens slutskede som man tidigare trott. Från ett till synes blygsamt fossil blev det plötsligt en nyckelperson för att förfina tidslinjen för djurmigrationer.
En asiatisk sköldpadda som korsade in i Amerika före schemat
Intresset med upptäckten går långt bortom att lägga till ett fossil i samlingen. Basilemys Den är en del av en utdöd familj Nanhsiungchelyidae, en grupp sköldpaddor från tydligt asiatiskt ursprungAlla hennes kända släktingar har lokaliserats i eurasien, medan denna genre är den enda representanten för familjen som finns i Nord- och Centralamerika.
Denna mycket obalanserade fördelning gör Basilemys är en privilegierad indikator på faunautbyten mellan Asien och NordamerikaFram tills nu, med tillförlitliga register som bara går 84 miljoner år tillbaka i tiden, har hypoteserna om när den interkontinentala korsningen inträffade varit mycket breda. Det nya fossilet tvingar fram en omdefiniering av dessa uppskattningar.
Vid ungefär en ålder 89,9 miljoner år Baserat på de resultat som fastställts för nivån Frontier Formation drar forskarna slutsatsen att ankomsten av förfäderna till Basilemys Amerika måste ha bildats för 90 miljoner år sedanDet mest troliga scenariot pekar mot den traditionella bron av Beringia, den landremsa som förband Sibirien och Alaska när havsnivån var lägre, som en passage för dessa sköldpaddor.
De paleoklimatiska modeller som citeras i studien visar att under det kenomansk-turoniska termiska maximumet, Medeltemperaturerna på polarbreddegraderna kan vara runt 13 °CI en värld med ett varmt klimat och inga permanenta istäcken, Ektoterma djur som sköldpaddor kan ha rört sig över höga breddgrader mycket lättare än idag, ett fenomen som kopplas till klimatförändringar och havssköldpaddor samtida.
I detta sammanhang antyder Montana-exemplaret att Basilemys Den nådde inte bara den amerikanska kontinenten, utan koloniserade också snabbt västra Nordamerika.De bosatte sig i regioner som vid den tiden låg söder om nuvarande Alaska och Kanada. Deras närvaro på en relativt låg latitud indikerar att dessa reptiler snabbt utnyttjade de nya ekologiska möjligheter som en snabbt uppvärmd planet erbjöd.
Att leva på en planet utan is och med polarmörker
Även om kritaperioden var en anmärkningsvärt varm period, väcker fyndet en obekväm fråga: Hur kunde dessa sköldpaddor överleva polarregionernas särdrag?med långa månader av mörker och säsongsbetonade temperaturväxlingar, även utan permanenta inlandsisar?
Studien föreslår flera möjligheter baserade på jämförelser med nuvarande sköldpaddor och på morfologin hos BasilemysAllt pekar på ett djur starkt terrestrisk, med ett tjockt och utsmyckat skalDess livsstil var mer lik den hos moderna tempererade sköldpaddor än hos vattenlevande arter. Denna anatomi tyder på att den kunde utnyttja strategier för skydd mot kyla och säsongsvariationer.
Bland de mest troliga hypoteserna är idén att dessa sköldpaddor åtminstone delvis var fossiel, kapabel att gräva hålor att söka skydd under de värsta månaderna. Det föreslås också att de skulle kunna komma in säsongsbetonade vilotillstånd liknande brumation vilket många arter av landsköldpaddor utövar idag när temperaturen sjunker.
Den ekologiska miljön som Donatello levde i förstärker dessa tolkningar. Vid den tiden, En stor del av Nordamerikas inland var ockuperat av ett vidsträckt innanhav som delade kontinenten i två landmassor. Basilemys skulle ha bebott den västra stranden av det havet, i varma och fuktiga miljöer med frodig vegetation, som samexisterar med primitiva krokodiler, små växtätande och köttätande dinosaurier, såväl som andra landlevande ryggradsdjur.
I närliggande formationer, som till exempel Blackleaf-formationen, har beskrivits grävande dinosaurier som Oryctodromeus cubicularis, hittades tillsammans med sina ungar i fossiliserade hålor. Hittades också landlevande krokodiler från cirka 95 miljoner år sedanmed anatomiska drag som liknar kritaarter från Afrika och Sydamerika, vilket pekar på parallella evolutionära processer på olika kontinenter. Allt detta tyder på att Att gräva och söka skydd under jorden var en utbredd strategi i dessa ekosystem.
Ett fragmentariskt fossil med globala konsekvenser
Rent anatomiskt sett är exemplaret från Frontierformationen för ofullständig för att beskriva en ny artSkallen saknas, många skalplattor är skadade och detaljerad diagnostisk information är begränsad. Ändå har detta inte minskat Donatellos attraktionskraft inom forskarsamhället det minsta.
Dess värde ligger i noggrannheten i det geologiska och geokronologiska sammanhangetAtt kunna koppla ett fossil med sådan säkerhet till intervallet 89 miljoner år i en region som är nyckeln till nordamerikansk paleontologi gör detta exemplar till en viktig ankare för framtida jämförelser. Det är inte ett typiskt spektakulärt museumsföremål, men det är ett fossil som hjälper till att justera klockor. kalibrerar redan hypoteser om migrationer och miljöförändringar.
Verket, publicerat i tidskriften Historisk biologiHan insisterar också på att vikten av att fortsätta utforska formationer som hittills gått något obemärkt förbiFrontierformationen och dess grannar var främst kända för några ichniter och isolerade fynd, men fallet med Donatello visar att de fortfarande innehar viktig information om mellersta kritaperioden.
För forskare som Prall och Clark passar dessa resultat in i en mycket aktuell debatt: Hur reagerar djur på snabba episoder av global uppvärmning?Kritaperioden fungerade i denna mening som ett naturligt laboratorium för extremt klimat, och utbredningsområdet för sköldpaddor som Basilemys De erbjuder ett konkret exempel på hur ryggradsdjur modifierade sina utbredningar som svar på stigande temperaturer.
Att jämföra vad som hände för nästan 90 miljoner år sedan med de förändringar som sköldpaddor och andra landlevande reptiler står inför idag kan erbjuda Användbara ledtrådar för att tolka den samtida vilda naturens reaktioner på en allt varmare planetoch att vägleda insatserna från skydd av havssköldpaddorÄven om omständigheterna inte är identiska, ger paleontologi ett viktigt långsiktigt perspektiv för att kontextualisera aktuella trender.
Montana som ett fönster till dinosauriernas tidsålder
Donatellos upptäckt bidrar till en lång tradition av fältkampanjer och betydande fynd i sydvästra Montanasom har etablerat regionen som ett av de stora utomhuslaboratorierna för studier av fossila ryggradsdjur från kritaperioden.
År 2004, i den närliggande Blackleaf-formationen, hittades resterna av en vuxen och två ungar av Oryctodromeus cubicularis, en liten växtätande dinosaurie som gav de första tydliga bevisen på livet i hålor och föräldravård inuti demÅr senare beskrevs en annan kampanj en liten landlevande krokodilformad djurfigur, cirka 95 miljoner år gammal, med konvergerande drag med kritaperiodens krokodiler från Afrika och Sydamerika.
Summan av dessa resultat har möjliggjort en mer detaljerad rekonstruktion av hur formade nordamerikanska ekosystem under mellersta kritaperiodenlångt före den berömda slutsträckan som dominerades av Tyrannosaurus och kompani. I denna mosaik av data intar Donatello nu en framträdande plats genom att bidra direkt information om den tidiga expansionen av stora landsköldpaddor vid den västra kanten av inlandshavet.
Forskare tror att den här sköldpaddans liv inte skulle vara särskilt annorlunda än den sköldpaddor i dagens tempererade klimatDe rörde sig relativt långsamt, troligen livnärde de sig på låglänt vegetation och frukt, och använde kustmiljön i inlandshavet som sin huvudsakliga livsmiljö. Säsongsförändringar och variationer i havsnivån skulle ha dikterat rytmen i deras dagliga liv.
Trots fossilfyndens begränsningar – fragmentariska per definition – fortsatte de kampanjerna i Montana och kombinationen av fältarbete, sedimentologisk analys och avancerade dateringstekniker De har förvandlat staten till en internationell riktmärke. För Europa och Spanien, där paleontologin också kan skryta med betydande kritaperioder, fungerar dessa nordamerikanska studier som en jämförande ramverk för att tolka migrationer och faunaförändringar på global skala.
Berättelsen om Donatellos illustrerar hur en handfull snäckfragment, korrekt kontextualiserade, kan att modifiera kronologin för en hel släktlinje och klargöra när och hur kontinenterna förbands under dinosauriernas tidsålderFrån en dammig sluttning i Montana till sidorna i en internationell vetenskaplig tidskrift har fossilet av denna 89 miljoner år gamla sköldpadda blivit en påminnelse om att varje ny upptäckt, hur blygsam den än må verka, kan tvinga oss att justera vår syn på planetens djupa förflutna.
