Najstarszy przykład skoliozy u kopalnego kręgowca

Niemal kompletny szkielet permskiego gada morskiego pochodzi z Brazylii i został nabyty od prywatnego kolekcjonera (pierwotnie oznaczony jako późnopermski mezozaur M.brasiliensis). W 1999 roku był on przedmiotem pracy magisterskiej Agnieszki Kapuścińskiej (obecnie - pracującej w Instytucie Paleobiologii PAN). W trakcie swoich badań rozpoznała w nim Stereosternum tumidum i ustaliła, że żył około 290 milionów lat temu (we wczesnym permie). Już wówczas zwróciła uwagę na patologię w środkowej części kręgosłupa. Jednak na postawienie diagnozy trzeba było poczekać, gdyż okaz trafił do magazynu instytutowego na 17 kolejnych lat.

Pod koniec 2016 roku, w trakcie przypadkowej rozmowy, Agnieszka Kapuścińska wspomniała o swoich obserwacjach dwóm naukowcom - Dawidowi Surmikiowi z Parku Nauki i Ewolucji Człowieka oraz Fundacji Delta PaleoSafari i Tomaszowi Szczygielskiemu z Instytutu Paleobiologii PAN.

Ich zawodowe zainteresowania dotyczą m.in. patologii szkieletowych kopalnych kręgowców. Badacze rozpoznali u gada skoliozę spowodowaną wystąpieniem kręgu połowiczego. Ich diagnozę potwierdził znany badacz kopalnych patologii i współautor opracowania, Bruce Rothschild z Carnegie Museum w Pittsburghu (USA). Wyniki analiz przedstawiono w najnowszym numerze "PLOS One".

O czym właściwie mowa? "Kręgi zwierząt wyższych rozwijają się z parzystych, symetrycznych zawiązków. Kręg połowiczy (łac. hemivertebra) jest wrodzoną wadą rozwojową, która powstaje wskutek nierównomiernie rozwijającej się prawej i lewej części trzonu kręgu lub całkowitego braku jednej z nich, przez co kręg staje się asymetryczny. Prawidłowo rozwinięta połowa wklinowuje się pomiędzy sąsiadujące kręgi, doprowadzając do skrzywienia kręgosłupa" - wyjaśniają PAP Dawid Surmik i Tomasz Szczygielski.

Jak zaznaczyli, prehistoryczny okaz gada S. tumidum stanowi najstarszy znany przykład takiej wrodzonej patologii kręgosłupa.

Chociaż naukowcy pracujący z materiałem z wykopalisk natykali się już na przypadki kręgów połowiczych, ten właśnie okaz uznają za niezwykle interesujący z kilku powodów. "Po pierwsze, stanowi on kompletny szkielet, podczas gdy większość poprzednio opisywanych przypadków to pojedyncze, zrośnięte ze sobą kręgi. Drugą ważną cechą jest wczesnopermski wiek okazu, czyniący go najstarszym tego typu przykładem skoliozy na świecie. Po trzecie, Stereosternum był gadem pływającym, a więc wystąpienie bocznego skrzywienia i powiązane z nim usztywnienie kręgosłupa mogło znacząco upośledzać jego zdolność polowania czy ucieczki, co powinno poskutkować śmiercią takiego osobnika w młodym wieku. Jednakże szkielet należał do osobnika dorosłego" - podkreślają Surmik i Szczygielski.

Ich zdaniem oznacza to, że sztywność środkowego odcinka kręgosłupa nie była dla gada dużą przeszkodą w przemieszczaniu się. Podczas poruszania się w wodzie Stereosternum nie wykorzystywał bocznych ruchów tułowia, lecz przede wszystkim ogon. "Opisywany okaz jest jedynym znanym przypadkiem tego typu schorzenia u czworonoga wodnego" - podkreślają.

Kręg połowiczy jest rzadką wadą, która dotyczy około trzech na 10 tys. osobników w populacji ludzkiej. "Prawdopodobieństwo znalezienia kompletnego osobnika gada morskiego sprzed 290 milionów lat z tak znakomicie widoczną patologią jest zatem ewenementem, jeśli uwzględnimy fakt, że tylko nikły procent populacji organizmów ma szansę zachować się w stanie kopalnym" – dodają badacze. (PAP)

zan/ lt/ ekr/