Var denne hyæne en fjern forfader til nutidens termitædende jordulv?

Af de omkring hundrede kendte arter af hyæner – levende og uddøde – der forfulgte jorden, har alle været kødædere eller altædende undtagen én, jordulven, som på mystisk vis spiser termitter.

Hvad skete der i historien om frygtindgydende hyæner, der fik en gruppe til at opgive råt kød og vende sig til insekter?

To fossile kranier af en 12-15 millioner år gammel hyæne, der engang levede i Gansu-provinsen i Kina, kan kaste lys over dette mysterium.

Ifølge Jack Tseng, assisterende professor i integrativ biologi ved University of California, Berkeley, og kurator ved University of California Museum of Paleontology, er jordulven, der lever i dag i Øst- og Sydafrika, Proteles cristata, en anomali.

"Den (jordulven) er virkelig et ret mystisk dyr," sagde han. "De er hyæner, men de er virkelig de mærkeligste af hyæner, fordi de ikke gør, hvad andre hyæner gør, hverken levende eller uddøde. Aardulvene er termitspecialister, som ikke kunne være længere væk fra de andre hyæner m.h.t. deres evne til at knuse knogler eller skære gennem kød. Så jordulven har altid været et virkelig nysgerrig pattedyr, som både økologer og palæontologer har forsøgt at lære mere om."

Som specialist i knogleknækkende kødædere har Tseng undersøgt mange forstenede hyæneknogler i løbet af sin karriere, men ingen har haft jordulvens unikke egenskaber. Hyæner opstod for omkring 22 millioner år siden, og jordulven dukkede tilsyneladende op for omkring 15 millioner år siden, baseret på en analyse af deres genetiske divergens fra de tre andre levende hyænearter. Men de eneste genkendelige jordulvefossiler er fra højst 4 millioner år siden.

Derfor hans interesse for de nye fossiler fra Kina, som udfylder, hvad der hidtil var en lang "spøgelsesslægt" - en levende art med få fossile beviser for at forbinde den med sine forfædre.

Kranierne - hvoraf det ene er næsten komplet, inklusive den forreste del af underkæben - blev smuglet ind i USA, men heldigvis erhvervet i 2002 af samleren og palæontologen Henry Galiano. Efter at have bekræftet ordninger for at hjemsende kranierne til Kina, indvilligede Tseng i 2013 i at slutte sig til en lille gruppe af andre palæontologer, herunder eksperter fra Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) i Beijing, for at analysere dem.

Fossiler midt imellem hyæner og jordulve

Tseng, på det tidspunkt postdoc ved American Museum of Natural History i New York, arbejdede med de fossile kranier med mellemrum i løbet af de sidste otte år. Det, der straks slog ham, var karakteristika, der tilsyneladende var halvvejs mellem dem, der kendetegner knoglende hyæner og jordulven. Især kranierne havde en bred gane, ligesom jordulven, muligvis for at rumme en større, mere muskuløs tunge, som man kunne slurve termitter op med. Tænderne havde bredere mellemrum, også som jordulven, hvilket tyder på, at Gansu-hyænen var på vej væk fra en kødudskæringsdiæt.

Derudover havde dens mellemører rummelige, kuppelformede kamre eller bullae, som findes i dyr, såsom nogle ørkengnavere og jordulve, der udviklede sig til at øge hørefølsomheden – måske for at registrere brummen fra en termitkoloni.

"I forhold til kraniets størrelse er bullae meget forstørret i Gansu-hyænen sammenlignet med moderne hyæner," sagde han.

I lighed med den eksisterende jordulv har fossilet også større øjenhuler for sin størrelse end andre hyæner.

Mens forskerholdet ikke hævder, at Gansu-hyænen, som den kalder Gansuyaena megalotis, var en direkte forfader til jordulven, konkluderer de, at hyænen er det nærmeste fossil endnu til den levende jordulv, og viser tegn på at have afviget fra et kød. -og-ben livsstil til noget tættere på insektæder. Fossilets alder passer også fint med det molekylære ur-estimat af jordulvens oprindelse for omkring 15 millioner år siden.

"Med disse fossiler kan vi virkelig begynde at komme til spørgsmålet:'Hvordan har en ellers meget specialiseret slægt til at spise kød et medlem, en mærkelig fætter, der startede denne helt anderledes vej med at blive en specialiseret insektæder, en termitspecialist ?'" han sagde. "Nu har vi udgangspunktet og slutpunktet, som er i dag. Det næste skridt er at finde ud af, hvad der skete i de mellemliggende 10 millioner år af denne slægt."

Gråmarkedsfossiler

Tseng bemærkede vanskeligheden ved korrekt at analysere fossiler, der blev udgravet af landmænd og kom med ingen af ​​den lokale kontekst, der typisk er fanget af palæontologer - især den geologiske kontekst, som er afgørende for at tildele en alder. Gansu-hyænens alder og oprindelsessted måtte udledes af den røde sten, der stadig var knyttet til dens forstenede knogle.

Mens mange palæontologer – inklusive, i de fleste situationer, Tseng – nægter at arbejde med sådanne "gråmarkeds"-eksemplarer, var Tseng villig til at samarbejde med Galiano, fordi de delte det samme mål:repatriering af fossilerne.

"Jeg følte, at vi var nødt til at bringe dette tilbage til dets oprindelsesland, såvel som tilbage i det videnskabelige øje," i samarbejde med kinesiske videnskabsmænd, sagde han. "Min medforfatter, Zhan-Xiang Qiu fra det kinesiske videnskabsakademi, og jeg blev enige om at samarbejde om dette projekt med den forståelse, at vi først vil studere og publicere, og derefter fysisk returnere prøverne til Kina til opbevaring i deres hvirveldyr-palæontologi samlinger."

Tseng sagde, at kinesiske fossiler har en lang historie som "drageknogler" brugt i traditionel medicin, og at især i Gansu-provinsen længe har gravet i deres afgrødemarker for at udvinde og sælge fossiler. Markedsskiftet fra praktiserende kinesisk medicin til fossilsamlere kan tilskynde til mere kommerciel udgravning, hvilket i høj grad kan formindske fossilernes videnskabelige værdi, sagde han.

"Palæontologer går på en fin linje, når de arbejder med kommercielle samlere for at bringe fossilerne til en offentlig trust, såsom et forskningsinstitut eller museum, og i dette tilfælde afviste nogle videnskabelige tidsskrifter offentliggørelse, fordi fossilerne var fra det grå marked," han sagde.

Gruppen endte med at publicere i det tosprogede tidsskrift Vertebrata Palasiatica , som er sponsoreret af IVPP i Beijing. Avisen er nu online, men udgivelsen af ​​det trykte nummer er blevet forsinket af et coronavirus-udbrud i Beijing.

"Der er stadig en masse diskussion om at arbejde med fossiler på gråt marked eller amatør-samlede fossiler i palæontologisamfundet, især blandt hvirveldyr-palæontologer, fordi hvirveldyr-fossiler er få og langt imellem sammenlignet med hvirvelløse dyr eller planter," tilføjede Tseng. "Forskere har til tider afvist samlere, der har værdifulde eksemplarer, som de er villige til at donere til museer på grund af tabet af videnskabelig kontekst og holdningen om, at hvis du samarbejder med folk, der ikke er akademisk uddannet, er det på en eller anden måde ikke ordentlig videnskab."