Varhaiset käärmeet elivät maan pinnalla, alla ja meressä

Käärmeet ovat pitkälle erikoistuneita liskoja, joita on nykyään yli 4 000 lajia. Käärmeiden alkuperä on ollut evoluutiobiologian pitkäaikaisimpia kiistoja. Käärmefossiileita on hyvin vähän, joten on ollut vaikea selvittää, kehittyikö käärmeille pitkänomainen ja raajaton ruumis sopeutumana kaivamiseen vai vesielämään. Nature-tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan vastaus on sekä–että.

–  Varhaiset käärmeet sopeutuivat erilaisiin ympäristöihin paljon aiemmin kuin on ymmärretty eli jo myöhäisliitukaudella noin 80 miljoonaa vuotta sitten, tutkimusjohtaja Nicolas Di-Poï kertoo. Sopeutuminen näkyi tavoissa, joilla käärmeet käyttivät aistejaan.

Aivojen rakenne paljastaa enemmän kuin luuranko

Tutkimuksen kohteena oli myöhäisliitukauden kerrostumista löytynyt uusi käärmelaji Tametara mirimin. Kaakkois-Brasiliasta tehty löytö on yksi maailman parhaiten säilyneistä käärmefossiileista.

Helsingin yliopiston elämäntieteiden instituutissa HiLIFEssa työskentelevät tutkijatohtori Simone Macrì ja tutkimusjohtaja Nicolas Di-Poï mallinsivat fossiilin aivorakenteet digitaalisesti tietokonetomografian ja 3D-kuvantamisen avulla. Siten nähtiin kallon, nikamien ja aivovalukappaleen yksityiskohtia.

Tutkijat vertasivat Tametaraa toiseen hyvin säilyneeseen fossiiliin, Argentiinasta löydettyyn Dinilysia patagonicaan.

–  Niiden aivorakenteet erosivat huomattavasti toisistaan ja muista tutkituista käärmeistä. Aivojen muodosta ja luun mikrorakenteesta pystyimme päättelemään, että Tametara oli sopeutunut kaivamiseen, mutta Dinilysia maan pinnalla elämiseen. Merenpohjan sedimenteistä löytyneet käärmefossiilit puolestaan osoittavat, että varhaisten käärmeiden elinympäristö vaihteli toistuvasti maan päältä maan alle ja mereen, tutkimusjohtaja Nicolas Di-Poï kertoo.

 – Aivorakenteet kertovat tutkijalle paljon enemmän kuin pelkkä luuranko. Vertasimme varhaisten käärmeiden ja nykyisten käärmeiden aivomalleja toisiinsa. Näin pystyimme osoittamaan, etteivät varhaiset käärmeet edenneet nykymuotoon suoraviivaisesti yhtä kehityslinjaa pitkin, sanoo tutkijatohtori Simone Macrì.

Tutkimusta johti apulaisprofessori Tiago Simões Princetonin yliopistosta. Sen vanhempina kirjoittajina toimivat Nicolas Di-Poï Helsingin yliopistosta ja Annie Hsiou São Paulon yliopistosta yhdessä kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa.

Alkuperäinen julkaisu
Tiago R. Simões ym.: Exceptional brain and ecological diversity in the earliest snakes, Nature. 

Lisätietoja

Tutkimusjohtaja Nicolas Di-Poï, nicolas.di-poi@helsinki.fi, puh. +358 2941 59367 (englanniksi tai ranskaksi)
Tutkijatohtori Simone Macrì, simone.macri@helsinki.fi, puh. +358 2941 59393 (englanniksi tai italiaksi)

Video: The Queen of Snakes: Tametara and the Dawn of Snake Evolution
tekijä: Simone Macrì