Hvordan Darwins teori om evolusjon utviklet seg

Hodeskallene og beinene til utdødde pattedyr var kronen for Charles Darwins fossilsamling i Sør-Amerika, ikke bare for ham, men for de ivrige mottakerne av lastene han sendte hjem. Det var funnene som gjorde navnet hans kjent utenfor hans umiddelbare krets.

Da den første sendingen med fossile bein ankom Royal College of Surgeons i 1833, registrerte den forundrede kuratoren William Clift dem som tilsynelatende “fra en Mr Darwin i Rio de la Plata.” Men bare noen måneder senere, etter eksemplarer hadde blitt stilt ut i Cambridge, skrev Darwins venn Frederick William Hope for å fortelle ham at hans "navn var i hver munn." Darwin krediterte senere fossile pattedyr som en av de to viktigste faktorene som førte til at han omfavnet virkeligheten av evolusjonen.

**********

Det mest komplette fossil av noe pattedyr som ble oppdaget av Darwin, var et nesten helt skjelett, som senere ble anerkjent som en annen ny art av jordsløvel av Richard Owen, en professor ved Royal College of Surgeons som beskrev og kåret Darwins fossiler. Det ser ut til å ha blitt funnet på stranden, delvis innebygd i løs sand, og Darwin konkluderte med at hele massen hadde falt fra stupet.

Skjelettet omfattet hodeskallen, ryggsøylen, ribbeina og lembenene ned til klørne, "alle nesten i sine rette relative stillinger, " inkludert til og med kneskålene. Denne bemerkelsesverdige oppdagelsen ble først notert av Darwin 1. september 1833, og må ha blitt gjort på et eller annet tidspunkt i løpet av hans andre fase av samlingen i Punta Alta, Argentina, den forrige uken.

Darwin anerkjente raskt betydningen av å finne et artikulert skjelett; mens odde bein kan ha blitt vasket ut fra tidligere avsetninger eller falt ovenfra, viste et komplett skjelett innebygd i sand endelig den samtidige levende dyren med den eldgamle forekomsten der den ble funnet. "Gran bestia all tull", utbrøt han i sin notatbok og refererte til en lokal legende, for det var helt tydelig at restene var eldgamle og ikke de fra en mystisk skapning som fremdeles streifet rundt Pampas.

Han skrev til søsteren Caroline at han hadde oppdaget skjelettet til et dyr "som jeg ikke tror det finnes for øyeblikket på kloden noe forhold." Senere lurte han på om det kan representere samme art som mandibelen hvis fire tenner han hadde tidligere illustrert, senere kalt Mylodon darwinii . Ved detaljert sammenligning bekreftet imidlertid Owen det som en annen slekt, mindre og med en mer langstrakt hodeskalle, og kalte den Scelidotherium leptocephalum.

En annen dovendyr som ble oppdaget av Darwin ble funnet i november 1833 under hans to ukers ekskursjon over dagens Uruguay. Det var en del av baksiden av en hodeskalle, senere kalt Glossotherium av Owen. Funnet ble gjort i samme strøm, Sarandi, hvor en større, mer komplett hodeskalle av det berømte pattedyret Toxodon var blitt oppdaget. Det er ikke helt klart om Darwin selv fant Glossotherium- prøven ved strømmen, eller hentet den fra finneren sammen med Toxodon, selv om førstnevnte virker mer sannsynlig. Under alle omstendigheter var eksemplet, som Darwin beskrev fra "et dyr som er større enn hesten, " bemerkelsesverdig for sin ypperlige bevaringstilstand; han skrev at det virket "så friskt at det var vanskelig å tro [det hadde ligget begravet i evigheter under bakken."

Darwins fossiler: Samlingen som formet teorien om evolusjon

Lister er illustrert med bilder fra fossilsamlingen og linjetegninger produsert da Darwin var i live. Arbeidet til Lister er en viktig anskaffelse for hvert bibliotek med pris på kvalitetsbøker om evolusjon.

Ikke bare var utseendet til beinfriskere enn noen av hans andre fossile funn, det bevarte delikate deler som vanligvis er ødelagt i gamle levninger. Dette inkluderte tympanic bein, en av de bittesmå ørebenene. Bevaringen på plass i hodeskallen fører til at Owen berømmer "omsorgen og oppmerksomheten som ble gitt til hans eksemplarer av deres begavede oppdager."

Darwin ville vite mer. Han holdt et stykke av beinet i flammen til en åndslampe, og fant at det ikke bare brant med en liten flamme, men "pustet ut en veldig sterk dyrelukt." Han sendte et stykke til Trenham Reeks på Museum of Economic Geology i London, som hadde foretatt kjemiske analyser av flere av steinprøvene hans, og spurte hvilken prosentandel av dyrestoff den inneholdt. Med dette mente han organisk materiale bortsett fra benmineral, og svaret var 7 prosent. Vi vil nå innse at rundt en fjerdedel av det opprinnelige proteininnholdet hadde blitt beholdt. Den bemerkelsesverdige tilstanden til å bevare denne hodeskallen, og dens forskjellige utseende enn andre i Darwins samling, gjør at det sannsynligvis har falt fra et høyere, senere nivå i elvebredden enn Toxodon og glyptodont-restene som finnes i nærheten.

Da han bare hadde et fragment av hodeskallen til rådighet, var Owen karakteristisk forsiktig og identifiserte den som et edentat uten å spesifisere til hvilken gruppe den tilhørte. En stor festeflate for beinet som støtter tungen, og et bredt hull for nerven som tilførte sistnevnte, førte til at han rekonstruerte en veldig stor tunge og utviklet navnet Glossotherium ( tungedyret ). Senere forlot han navnet, med tanke på hodeskallen til å høre til samme art som kjeven som han hadde kalt Mylodon darwinii .

Imidlertid er det nå anerkjent å være distinkt, så Owens navn er gjeninnført og arten er kjent som Glossotherium robustum . Owen vurderte at dyret kan ha vært et insektspis, og brutt åpne termitt-reir som et myreter, men det er nå kjent å ha vært planteetende i sine vaner. Den brede snuten tyder på selektiv bulkfôring på gress og lite voksende urter.

I 2017, basert på kollagenprotein ekstrahert fra Darwins Glossotherium- hodeskalle, ble det oppnådd en radiokarbon-dato for rundt 12.660 år siden. Dette er en av de siste kjente postene om slekten, nær tiden for utryddelsen. Glossotherium robustum hadde en estimert kroppsvekt på rundt 1, 5 tonn [1 tonn US].

Til tross for dette er et bemerkelsesverdig nylig antydning at Glossotherium og / eller Scelidotherium kan ha konstruert store huler for å unnslippe predasjon eller ugunstig vær. Flere bevislinjer støtter denne ideen. For det første er det oppdaget flere store "fossile huller", spesielt i området rundt Buenos Aires, hvis diameter på 3 til 4, 5 fot tilsvarer kroppsbredden til disse artene. For det andre ser forbenene til disse dyrene ut endret for veldig kraftige bevegelser som å grave. For det tredje er det funnet klørmerker på innsiden av noen av gravene, og danner par av spor som samsvarer tett med klørne i de store andre og tredje sifrene som er sett i disse artene. Disse dovendyrene ville være de desidert største dyrene som er kjent for å grave på denne måten - og en av de fossile gravene er mer enn 130 fot lang.

Darwins oppdagelse på denne reisen av fire slekter med store bakkedøye, Mylodon, Glossotherium, Scelidotherium og Megatherium var bemerkelsesverdig, og også serendipitøs i og med at området der han samlet var tilfeldigvis den eneste regionen der alle fire kunne ha blitt funnet sammen. Mylodon er distribuert i den sørlige halvdelen av kontinentet, Glossotherium i den nordlige halvdelen og Scelidotherium i midten. Slekten Megatherium er utbredt, men M. americanum er hovedsakelig kjent fra Argentina. Bare i Pampas-regionen og La Plata-bassenget overlapper de hverandre. De forskjellige former for hodeskaller, og tenner og lemmer viser hvordan flere arter kunne ha eksistert i sent pleistocen ved å bruke forskjellige ressurser om mat og habitat.

For Darwin var forholdet mellom de utdødde gigantiske dovendyr til den levende arten et av eksemplene som førte ham til hans "lov om arv av typer", hvor det var en tilhørighet mellom tidligere og nåværende innbyggere i en bestemt region (i dette sak Sør-Amerika). Dette generelle mønsteret var en av nøkkelfaktorene som til slutt overtalte ham om evolusjonens virkelighet.

Darwins fossiler: Funn som formet teorien om evolusjon av Adrian Lister, forskningsleder i avdeling for jordvitenskap ved Natural History Museum, London, er utgitt av Smithsonian Books.