Międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego wchodzili eksperci z Uniwersytetu Carnegie Mellon w Pensylwanii, hiszpańskiego Instytutu Geologii i Minerałów oraz Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk (tutaj nasz kraj reprezentował Przemysław Gorzelak) opublikowali w czasopiśmie PNAS wyniki interdyscyplinarnych analiz nad metodyką poruszania się szkarłupni sprzed 450 milionów lat.
Czytaj też: Rudy potrafi być nie tylko człowiek. Odkryto skamieniałość bardzo dziwnego płaza
Główną przyczyną przeprowadzenia takich badań była chęć zrozumienia, w jaki sposób szkarłupnie (typ morskich bezkręgowców) zmieniły tryb życia w oceanach z bentonicznego do nektonicznego. Wciąż niewiele nam to wyjaśnia? Przyjrzyjmy się zatem ogólnemu stanowi wiedzy o realiach życia sprzed 450 milionów lat temu.
Jak wyglądało życie i świat 450 milionów lat temu?
Była to końcówka epoki geologicznej zwanej ordowikiem. Jest to druga, najstarsza epoka ery paleozoicznej. Świat wyglądał zupełnie inaczej niż dzisiaj. Można powiedzieć, że nawet dość nudno. Lądy wciąż pozostawały niezamieszkane przez rośliny i zwierzęta. Wszystkie formy życia gromadziły się w oceanach.
W ordowiku żyły już wszystkie główne grupy organizmów, w tym szkarłupnie. Dzisiaj do tego typu zaliczamy takie organizmy jak rozgwiazdy, jeżowce, strzykwy, wężowidła i liliowce. W paleozoiku była to grupa o wiele bardziej zróżnicowana. Z zapisu kopalnego, czyli w formie skamieniałości, znamy również takie gromady szkarłupni jak blastoidy i cystoidy. Te drugie stały się głównym obiektem badań amerykańsko-hiszpańsko-polskiego zespołu paleontologów.
Czytaj też: Wyglądało jak skamieniałość, a nagle zaczęło się ruszać. Nietypowa inwazja wystraszyła ludzi
Czym charakteryzowały się cystoidy (Cystoidea)? Posiadały one podłużny pancerz pokryty płytkami. Przypominały nieco współczesne liliowce, które za pomocą nóżek są przytwierdzone do podłoża. Cystoidy wyglądały tylko mniej „kwieciście”. Na szczycie owej cysty znajdował się otwór gębowy, a zaraz obok odbytowy. Zwierzęta te należały do bentosu, czyli prowadziły osiadły tryb życia. Jednakże w późniejszych epokach zaczęły też ewoluować w stronę form aktywnie pływających w toni wodnej.
Takim rodzajem był chociażby Pleurocystites, którego skamieniałości znamy tylko ze skał późnego ordowiku. Skamieniałości znajdowano zarówno w Europie, jak i Ameryce Północnej. Cystoid dorastał ledwie do 2 centymetrów i żywił się planktonem morskim. Był to jeden z pierwszych przedstawicieli nektonu (zwierząt zdolnych do poruszania wbrew prądom morskim) wśród szkarłupni.
Czytaj też: Nie żyje od milionów lat, a wciąż straszy. Przerażająca skamieniałość zdradza tajemnice ewolucji
Skamieniałość szkarłupnia posłużyła jako wzór do stworzenia robotycznej kopii
Naukowcy postanowili zbadać sposób poruszania się Pleurocystites, konstruując model robota. Wzorowali się oni skamieniałościami szkarłupnia. Model nazwali „Rhombotem”, łącząc nazwę klasy Rhombifera ze słowem „robot”. Sztuczny szkarłupień umieszczono w suchych akwariach – dno jednego było wyłożone kamieniami, a drugie – nie. Robota tak zaprogramowano, aby poruszał swoim ogonem, który tak naprawdę jest dawną nóżką przytwierdzająca do podłoża.
Okazało się, że mięsista łodyga była głównym motorem napędowym szkarłupnia. Szerokie, zamaszyste ruchy popychały zwierzę do przodu. Wydłużenie łodygi oraz minimalnie większy nakład energii sprawiały, że Pleurocystites mogło poruszać się znacznie szybciej. Jest to cenna obserwacja, ponieważ ukazuje strategię ewolucyjną, jaką mogło przyjąć zwierzę w ordowiku. Zresztą nie tylko ten jeden rodzaj, ale również pozostałe grupy ordowickich szkarłupni.
Czytaj też: Wygląda jak ohydny jamochłon i jest najstarsza na świecie. W górach znaleźli rekordową skamieniałość
Autorom badań udało się całkiem skutecznie zaprezentować zastosowanie robotyki w badaniach paleontologicznych. Tego typu podejście nazwali autorsko „paleobioniką”. Otwiera ono zupełnie nową przestrzeń do naukowcy eksploracji. Konstruując robotyczne kopie innych wymarłych organizmów, możemy odkryć wiele detali dotyczących ich sposobów poruszania się. Ze statycznego zapisu skalnego nie byliśmy w stanie tego zupełnie wyinterpretować. Teraz mamy o wiele ciekawszą alternatywę.