Viikon löytynyt linkki: ensimmäiset kaviot

sifrhippus_tukholma
Sifrhippus-malli Tukholman luonnontieteellisessä museossa.

Viime vuonna Planeetaihmeiden lukijat saivat äänestää kolmen pikkuartikkelisarjan väliltä. Voiton vei silloin täpärästi ihmisen aiheuttamista sukupuutoista kertovat Viikon vikatikit, mutta hyväksi kakkoseksi nousivat välimuotofossiilit. Tänä vuonna on niiden vuoro.

Useimmat ihmiset ovat kuulleet alkulintu Archaeopteryxistä, joka on ”välimuoto dinosaurusten ja lintujen välillä” (mikä ei teknisesti ottaen pidä paikkaansa, mutta palataan siihen toisella kertaa). Joskus luullaan, ettei muita välimuotofossiileja sitten olekaan: olen kuullut jopa biologin päästävän suustaan tämän sammakon. Siksi tuntuikin tarpeelliselta kirjoittaa myös niistä vähemmän tunnetuista välimuodoista.

Tosiasiassa eläinryhmiä yhdistäviä välimuotoja – linkkejä, jotka eivät enää puutu – on maailman museoiden varastoissa tonnikaupalla. Itse asiassa niin paljon, että monissa ryhmissä rajanveto käy vaikeaksi: mikä lähes samannäköisistä varhaisista muodoista kuuluu mihinkin kehityslinjaan? Juuri sellaisessa vaiheessa ollaan varhaisten kavioeläinten kanssa. Aloitetaan siis niistä.

Kavioeläimiin (Perissodactyla) kuuluu erikoinen valikoima eläviä ja muinaisia kasvinsyöjiä. Elossa ovat hevoseläimet, tapiirit ja sarvikuonot, kuolleita puolestaan rystykävelevät chalicotherit ja brontotherit, joilla oli kuonossaan haarautuva sarvi. Omaksi ryhmäkseen lasketaan myös pienet ja muinaiset palaeotherit, jotka lienivät hevosten serkkuja.

Äkkiseltään näillä eläimillä ei näytä olevan paljonkaan yhteistä (paitsi kaviot, joukko muita anatomisia piirteitä ja tietenkin geenit), mutta kunkin ryhmän fossiiliaineisto vie taaksepäin kohti paleoseeni- ja eoseenikausien koirankokoisia metsäneläimiä, jotka muistuttivat kovasti toisiaan.

Paleoseeni sijoittuu heti dinosaurusten valtakauden päättäneen asteroidi-iskun jälkeen. Silloin maailmaa kansoitti kummallinen valikoima arkaaisia nisäkkäitä. Sitä seuranneella eoseenikaudella nykyisten nisäkäsryhmien esi-isät alkoivat nousta esiin joukosta ja maailma alkoi näyttää tutummalta. Ilmasto oli lämmin ja sademetsät peittivät suuren osan Maapalloa aina napaseuduille saakka. Loputtomissa metsissä piileskeli pieniä, kyyryselkäisiä kavioeläimiä – nykyisten tapiirien, hevosten ja sarvikuonojen esi-isiä.

Eurohippus_with_fetus
Eurohippus-tamma Messelin kaivoksesta. Sikiön luut on ympyröity. Kuva: Frantzen, Aurich & Habersetzer 2015/PLoS ONE.

Päällisin puolin varhaiset kavioeläimet muistuttivat ehkä pientä kaurista tai sukeltaja-antilooppia. Messelin kaivoksesta Saksasta löydetyt poikkeuksellisen hyvin säilyneet fossiilit osoittavat, että ne söivät ainakin marjoja ja lehtiä. Todennäköisesti ne olivat sukeltaja-antilooppien eli duikerien tapaan melko kaikkiruokaisia: niille maistuivat lehdet, kukat ja silmut, hedelmät ja marjat, tilaisuuden tullen myös hyönteiset, linnunmunat tai sammakot.

Kuumassa kasvihuonemaailmassa pikku kavioeläimet menestyivät ilmeisen hyvin. Niitä tunnetaan suuret määrät monelta eri mantereelta: Euroopasta ja Intiasta, Itä-Aasiasta ja Pohjois-Amerikasta.

Pienten kavioeläinten luokittelu on perinteisesti ollut sekavaa ja alati elävää. Suurin osa lajeista tunnetaan varsin puutteellisista fossiileista (toki vastapainona on myös hienoja kokonaisia luurankoja), ja kiistakapuloita riittää siinä, mitkä luiden ja hampaiden hienovaraiset piirteet ovat sukulaisuussuhteiden jäljittämisessä merkittäviä.

Vuonna 2014 julkaistun fylogeneettisen analyysin mukaan Hyrachyus, Lophiodon ja Homogalax ovat sukua tapiireille ja sarvikuonoille, Eohippus ja Sifrhippus puolestaan hevosille.  Hyracotherium oli tässä analyysissa jossakin hevosten ja brontotherien yhteisen esi-isän läheisyydessä: se luokitellaan usein palaeotheriksi. Intiasta löydetyt Cambaytherium ja Nakusia näyttävät puolestaan olevan kokonaan varsinaisten kavioeläinten ulkopuolella, mutta hyvin läheistä sukua niille. Tällä perusteella tutkijat ehdottivat, että kavioeläinten alkukoti saattoi olla Intiassa, josta ne sitten levisivät muille mantereille.

Protomoropus ja Lophiaspis ovat varhaisia chalicothereja. Hevosten suuntaan luokitellaan puolestaan Propalaeotherium ja Eurohippus, molemmat Euroopasta. Voi olla, että hevosten kehityslinja saikin alkunsa Euroopassa. Ranskasta löydetyt Pachynolophus-fossiilit nimittäin näyttävät kuuluneen eläimille, jotka ovat hyvin lähellä varsinaisten hevosten ja palaeotherien viimeistä yhteistä esi-isää.

hyrachuys hyracotherium
Kumpi on lähempää sukua sarvikuonolle, kumpi hevoselle? Siinäpä pähkinä. Kuvat: copyrightexpired.com

Kavioeläimet siis ehkä saivat alkunsa Intiassa aikana, jolloin niemimaa oli itsenäinen manner. Kun se tuli kosketuksiin Aasian kanssa, pikkuiset kaviokkaat levisivät kautta maailman metsien ja alkoivat Euroopassa tapailla kehityssuuntaa, josta paljon myöhemmin tuli hevosia.

Eoseenikauden ja seuraavien geologisten kausien aikana kavioeläimet kasvoivat suuremmiksi ja kehittivät omalaatuisia piirteitä. Hevosiin johtanut kehityslinja erikoistui avomaalla juoksemiseen ja menetti varpaitaan, kun metsät vetäytyivät ja arot levisivät. Sarvikuonot ja brontotherit erikoistuivat pikemminkin tankeiksi. Chalicotherit ja tapiirit pysyttelivät metsissä ja kehittivät kumpikin oman keinon haalia niissä ruokaa: toinen suuret kynnet lehtien riipimiseen, toinen näppärän kärsän.

Nyt pienet ja erikoistumattomat kavioeläimet ovat kadonneet, ja jäljellä on enää niitä suuria ja kauniita eläimiä, jotka tunnemme niin hyvin. Toivottavasti niillä on vielä evoluutiota edessään, vaikka lähes kaikki lajit ovat tällä hetkellä uhanalaisia.

————————————————————

Vastauksena yllä olevaan pähkinään: ylempi luuranko on Hyrachyus, jonka lähimpiä eläviä sukulaisia ovat sarvikuonot. Alempi on Hyracotherium, hevosten varhainen serkku.

Lähteitä ja lisätietoa:

Rose ym. 2014: Early Eocene fossils suggest that the mammalian order Perissodactyla originated in India. Nature Communications. (ResearchGate, kokonaan luettavissa)

Froehlich 2002: Quo vadis eohippus? The systematics and taxonomy of the early Eocene equids (Perissodactyla). Zoological Journal of the Linnaean Society.

Gingerich 1981: Variation, Sexual Dimorphism, and Social Structure in the Early Eocene Horse Hyracotherium (Mammalia, Perissodactyla). Paleobiology.

Synapsida: Before the dawn horse.

Synapsida: How the horse began to run.

3 vastausta artikkeliin “Viikon löytynyt linkki: ensimmäiset kaviot”

  1. chalicotherit

    Noilla ei ole mitään erityisen vakiintunutta suomenkielistä nimeä, mutta yleensä niitä on kutsuttu kalikoteereiksi. Toisinaan myös (sattuneesta syystä) kynsieläimiksi.

    brontotherit

    Sama kuin edellä; noillakaan ei ole mitään ”virallista” nimeä suomeksi, mutta useimmiten niitä on kutsuttu brontoteereiksi. Joskus olen nähnyt niitä kutsuttavan myös titanoteereiksi, titaanieläimiksi, tai pelkästään titaaneiksi (mikä on aika mahtava nimi, mutta mahtavia olivat nuo elikotkin).

    Tällä perusteella tutkijat ehdottivat, että kavioeläinten alkukoti saattoi olla Intiassa

    Siihen ehdotukseen on syytä suhtautua varauksella. Tuo artikkeli sisältää tuloksia, jotka ovat melko lailla ristiriidassa useimpien muiden tutkijoiden tulosten kanssa. Rose et al. julkaisivat siinä fylogeniapuun, jonka mukaan kavioeläimet (siis Perissodactyla) olisivat läheisempää sukua norsujen sukuisille eläimille (Afrotheria-suurryhmän jäsenille) kuin sorkkaeläimille (joita tuon tutkimuksen aineistossa edusti yksi ainoa laji). Nykyään yleisesti hyväksytyn käsityksen mukaan sekä kavio- että sorkkaeläimet kuuluvat nisäkkäiden suurryhmään Laurasiatheria (johon lisäksi kuuluvat mm. petoeläimet), joka puolestaan on vain hyvin etäistä sukua Afrotheria-suurryhmälle. En yllättyisi, jos jokin uusi vertaileva tutkimus lähitulevaisuudessa osoittaisi, että nuo Intiasta löytyneet fossiilit eivät sittenkään ole sukua aidoille kavioeläimille.

    1. Kiitos kommentista!

      Olet oikeassa: kavioeläinten sijoittuminen norsujen sisarryhmäksi on nykytiedon valossa lievästi sanoen kummallinen tulos. Odotellaan, mitä tulevat tutkimukset intialaisista ehkä-melkein-kavioeläimistä sanovat. :)

      Chalicotherien ja brontotherien nimen suomentamisen jätin tältä erää sikseen, mutta jotkut järkevät nimet niille(kin) pitäisi onnistua keksimään. Titanoteerit tai titaanit olisi kyllä aika hyvä, eikä vielä käytössä millään muulla ryhmällä. Kynsieläimistä en ole vakuuttunut – se on samalla tavalla harhaanjohtava kuin nisäkäsnimistöstä löytyvä sierainlaiskiainen – erotuksena muille laiskiaisille, joilla ei ole sieraimia, tai muille eläimille joilla ei ole kynsiä?

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggaajaa tykkää tästä: