Opdagelsen af ​​det ældste pattedyr i Brasilien hylder David Bowie

Brasilestes stardusti er navnet på det ældste kendte pattedyr fundet i Brasilien. Den levede i det, der nu er den nordvestlige del af São Paulo-staten i slutningen af ​​den mesozoiske æra for mellem 87 millioner og 70 millioner år siden. Det er det eneste brasilianske pattedyr, der vides at have eksisteret sammen med dinosaurerne.

Opdagelsen af ​​Brasilestes blev annonceret den 30. maj, 2018, af et hold ledet af Max Langer, en professor ved universitetet i São Paulo's Ribeirão Preto School of Philosophy, Science &Letters (FFCLRP-USP). Langers team omfattede kolleger ved det føderale universitet i Goiás og universitetet i Campinas i Brasilien, La Plata Museum i Argentina, og Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA.

Fysisk set, Brasilestes består af en forstenet præmolar tand med en maksimal kronelængde på 3,5 mm. "Tanden er lille og ufuldstændig:rødderne mangler, " sagde palæontolog Mariela Cordeiro de Castro, første forfatter til avisen, der for nylig blev offentliggjort i Royal Society Open Science .

"Lille, men ikke lille, " fortsatte Castro. "Selvom det kun er 3,5 mm, Brasilestes-tanden er tre gange større end alle kendte mesozoiske pattedyrtænder. I dinosaurernes tid, de fleste pattedyr var på størrelse med mus. Brasilestes var langt større, på størrelse med en opossum."

Navnet på den nye art hylder den britiske rockstjerne David Bowie, der døde i januar 2016, en måned efter fossilet blev fundet. Brasilestes stardusti hentyder til Ziggy Stardust, en udenjordisk karakter skabt af Bowie til et album fra 1972.

Forskningen blev støttet af São Paulo Research Foundation-FAPESP som en del af det tematiske projekt "Oprindelsen og opkomsten af ​​dinosaurer i Gondwana (sen Trias-tidlig Jurassic), ", som Langer er hovedefterforsker for.

Den forstenede tand blev fundet i et klippefremspring af Adamantina-formationen i General Salgado, São Paulo stat. Klipperne er på en mark på en ranch kaldet Fazenda Buriti.

"Vi var på besøg i mesozoiske fremspring, da Júlio Marsola [et andet medlem af holdet] skarpsynet som en los, opdagede en lille tand, der stak op af en sten, " sagde Castro, en professor ved det føderale universitet i Goiás (UFG).

"Generelle Salgado-aflejringer er velkendte. Adskillige mesozoiske krokodiller er kommet fra dem. Det særlige fremspring, hvor jeg fandt Brasilestes, er interessant, med snesevis af fragmenter af mesozoiske krokodilleæggeskaller. Jeg bøjede mig ned for at se nærmere på en lille del af udspringet for at se, om der var nogen æggeskaller og fik øje på tanden. Hvis den havde stået ude på den måde i et par dage mere, regnen ville have fejet det væk.

"Da jeg bemærkede, hvad der så ud til at ligne bunden af ​​tandens to rødder [rødderne selv er brækket af], Jeg tænkte, at det måtte være et pattedyr. Laboratorieanalyse gav os visheden om, at det faktisk er fra et pattedyr."

Et moderkagedyr i Botucatu-ørkenen

Mens en kun 3,5 mm tand, især en ufuldstændig, kan virke utilstrækkelig til at beskrive en ny art af pattedyr, i virkeligheden, faktum uddøde pattedyr er ofte beskrevet på basis af en enkelt forstenet tand.

Det skyldes, at tænder er den mest holdbare del af pattedyrskelettet. Trods alt, de skal modstå sliddet ved at tygge i et helt liv. I modsætning, mange fiskearter og krybdyr, for eksempel, får stadig nye tænder gennem hele livet. Ja, pattedyrtænder er ofte de eneste skeletrester, der forbliver intakte længe nok til at blive forstenede.

Den kendsgerning, at en enkelt præmolar er alt, der er tilbage af Brasilestes, og at den er ufuldstændig, forhindrede forskerne i med absolut sikkerhed at skelne den gruppe af pattedyr, som arten tilhørte. De ved, at tanden tilhørte en therian, et medlem af en stor underklasse af pattedyr, der omfatter pungdyr og placenta.

Selvom der ikke er nok beviser til at understøtte inklusion af Brasilestes i nogen af ​​infraklasserne, forskerne mener (men kan ikke kategorisk konkludere), at det var et moderkagedyr. Hvis så, fossilet er unikt.

I dag, der er tre hovedgrupper af pattedyr, nemlig placenta, pungdyr og monotremes. Alle tre udviklede sig under den mesozoiske æra. På det tidspunkt, imidlertid, de var på ingen måde de eneste grupper af pattedyr. Der var også multituberkulater, som var almindelige på den nordlige halvkugle, såvel som grupper, der er typiske for den sydlige halvkugle, såsom meridioletider og gondwanatherianere - opkaldt efter Gondwana, det gamle sydlige superkontinent, der gav anledning til Afrika, Sydamerika, Australien, Antarktis, og Indien.

De første mesozoiske pattedyrsfossiler blev fundet i det argentinske Patagonien i begyndelsen af ​​1980'erne, og omkring 30 arter er nu kendt. Indtil Brasilestes annoncering, disse var de eneste fundet i Sydamerika. Ingen ligner i høj grad den lille tand, der findes i Brasilien.

"Da jeg viste Brasilestes-fossilet til Edgardo Ortiz-Jaureguizar, en palæontolog ved La Plata Museum, han var meget overrasket. Han sagde, at han aldrig havde set noget lignende, og med det samme viste det til en anden specialist på samme institution, Francisco Goin, som havde samme reaktion. Goin sagde, at Brasilestes ikke lignede noget andet mesozoisk pattedyr fundet i Argentina, altså i Sydamerika, " huskede Castro.

Blandt de 30-ulige argentinske arter af mesozoiske pattedyr, der er meridioletider, Gondwanatherians, og endda et par formodede multituberkulater. Der er ingen pungdyr eller placenta. De eneste fossiler i disse to grupper fundet i Sydamerika stammer fra efter masseudryddelsen, der udslettede dinosaurerne for 66 millioner år siden i en begivenhed, der markerer afslutningen på mesozoikum og begyndelsen af ​​den nuværende geologiske æra, det cenozoikum.

Indtil opdagelsen af ​​Brasilestes, de eneste spor af mesozoiske pattedyr i Brasilien var hundredvis af spor og fodspor efterladt af ukendte væsner for 130 millioner år siden, da de krydsede klitterne i Botucatu-ørkenen i det, der nu er São Paulo-staten. Den størknede overflade af disse klitter er blevet bevaret som sandstensplader, hvorpå fodsporene kan ses.

I 1993, Reinaldo José Bertini, en professor ved São Paulo State University (UNESP) i Rio Claro, announced the discovery of a mammalian jawbone fragment with a single tooth far smaller than the Brasilestes premolar. Imidlertid, Bertini did not publish a detailed study of the fossil and therefore could not name a new species.

"Brasilestes is not just the first Brazilian Mesozoic mammal to be described but also one of the few Mesozoic mammals found in more central regions of South America. The Argentinian fossils were found in geological formations in Patagonia, the southern tip of the continent, " Langer said.

"Furthermore, Brasilestes is different from everything found before, suggesting that possibly placental mammals inhabited South America between 87.8 million and 70 million years ago, " said the FAPESP thematic project coordinator.

New species possibly related to a mammal from India

Even more surprisingly, the Mesozoic mammal with premolars that most resemble the Brasilestes tooth lived on the other side of the world, in India, between 70 million and 66 million years ago. Its name is Deccanolestes. No other creature in the global fossil record is so similar to Brasilestes.

How could two members of the same lineage have lived so far apart in unconnected regions? Approximately 100 million years ago, when South America and Africa had only just been separated by the opening of the South Atlantic, India was breaking away from Gondwana and starting to wander through the Indian Ocean.

This implies that at least 100 million years ago, the ancestors of Brasilestes and Deccanolestes populated the Gondwana supercontinent. Med andre ord, the lineage to which Brasilestes and Deccanolestes belong is far older than the ages of their fossils—between 87 million and 70 million years ago for Brasilestes, and between 70 million and 66 million for Deccanolestes.

"The discovery of Brasilestes raises many more questions than answers about the biogeography of South American Mesozoic mammals, " Langer said. "Thanks to Brasilestes, we've realized that the history of Gondwana's mammals is more complex than we thought."

Finding triggers speculation on xenarthrans' origins

This could give rise to new hypotheses and new lines of investigation. Who knows, for eksempel, whether future research inspired by the discovery of Brasilestes will reveal the origin of a typical South American group, the xenarthrans, the order of armadillos, anteaters and sloths? Castro's main research interest, in fact, is the evolutionary history of the xenarthrans.

"An interesting feature of the Brasilestes premolar is its superthin enamel, which is only 20 micrometers thick. The Brasilestes enamel is the thinnest of any Cretaceous mammal in the fossil record. Most Mesozoic mammals have enamel in the range of 100 to 300 micrometers, " Castro said.

"Tens of known species of xenarthrans are alive now. Hundreds are extinct. Only three have enamel. The microstructure of Brasilestes' premolar enamel is very similar to that of the nine-banded armadillo, " said the FAPESP-supported researcher.

According to Castro, "molecular clock evidence suggests the xenarthran lineage started at least 85 million years ago. However, the oldest armadillo fossils, found in Rio de Janeiro, are about 50 million years old".

While it is intriguing to imagine Brasilestes as an ancient xenarthran, it is far too soon for any such affirmation.

"The age and provenance of Brasilestes do match molecular hypotheses for the origin of the xenarthrans, but it would be premature to infer taxonomic affinity in light of the morphological differences between the Brasilestes tooth and armadillo teeth, " Castro said.

Langer agreed. "We have only one Brasilestes fossil. That's nowhere near enough to extract conclusions from the fossil record, " han sagde.

The fact that no Mesozoic mammal fossils were found in Brazil before Brasilestes could mean such fossils are rare or too fragile to be preserved. "Who knows, one day we may find new Brasilestes fossils that help us understand its history better. It could take decades, " Langer said.