Lufengosaurus
| Autor: | Mateusz Tałanda |
| Korekta: | Daniel Madzia, Tomasz Skawiński, Maciej Ziegler,Marcin Szermański, Dawid Mazurek, Łukasz Czepiński, Paweł Konarzewski |
| Lufengosaurus (lufengozaur) | |
|---|---|
| Długość | 8,9 m [1] |
| Wysokość | 1,9 m (w biodrach) [1] |
| Masa | ok. 1,8 t [1] |
| Dieta | roślinożerny |
| Miejsce | Chiny - Yunnan i Syczuan
(formacje Fengjiahe, dolna część Lufeng i Zhenzhunchong) |
| Czas |
ok. 200-193 Ma |
| Systematyka | Dinosauria |
 Okaz typowy Lufengosaurus. | |
| Mapa znalezisk | |
Wczytywanie mapy…
| |
Wstęp
Lufengozaur to rodzaj zauropodomorfa (Sauropodomorpha), który żył na terenie dzisiejszych Chin jakieś 200-193 milionów lat temu.
Taksonomia
Lufengosaurus' został opisany przez Yang Zhong-Jian’a, znanego też jako C. C. Young, w 1941 roku. Gatunkiem typowym jest Lufengosaurus huenei. Nazwa rodzajowa oznacza "jaszczur z Lufeng", epitet gatunkowy został nadany na część słynnego badacza von Huenego. Young opisał z formacji Lufeng dwa nowe rodzaje i pięć nowych gatunków: Lufengosaurus huenei, Gyposaurus sinensis, Yunnanosaurus huangi, Lufengosaurus magnus i Yunnanosaurus robustus. Jednak niektórzy badacze, np. Galton w 1976 roku, sugerowali, że wszystkie te taksony są różnymi formami ontogenetycznymi jednego gatunku - Lufengosaurus huenei. Cooper uznał nawet, że wszystkie tworzą zaledwie nowy gatunek massospondyla (Massospondylus huenei). W 1990 roku Galton uznał jednak odrębność Lufengosaurus huenei i Yunnanosaurus huangi, a pozostałe traktował jako młodsze synonimy tych dwóch taksonów. Jednak większość tych zmian nie została przedyskutowana, dopiero dokładna analiza osteologiczna czaszki Lufengosaurus huenei (Barrett i in., 2005) dostarczyła „twardych” argumentów na odrębność tych dwóch form (patrz niżej). Z tej formacji opisano także dwa inne gatunki: Fulgenia youngi i Tawasaurus minor – początkowo rozpoznane jako jaszczurka i dinozaur ptasiomiedniczny, które uznaje się obecnie za, najprawdopodobniej, młode osobniki Lufengosaurus huenei. Wang i in. (2024) przypuszczają, że "Gyposaurus sinensis to młodszy synonim omawianego rodzaju. Materiał holotypowy to niemal kompletny szkielet oznaczony IVPP V15. Gatunek jest znany z ponad 30 mniej lub bardziej kompletnych szkieletów, w tym 2 prawdopodobnie należące do "Gyposaurus" sinensis.
Odrębność Lufengosaurus od Yunnanosaurus
Rozhdestvensky także twierdził, że w Dolnej Formacji Lufeng mamy do czynienia z jednym gatunkiem prozauropoda. Według niego wszystkie opisane stamtąd formy to synonimy Lufengosaurus huenei. Tłumaczył on różnice w budowie Yunnanosaurus i Lufengosaurus zmianami ontogenetycznymi w obrębie jednego gatunku. Rozhdestvensky zwrócił uwagę na górną szczękę junnanozaura, która zachodzi z przodu na żuchwę (jak się później okazało, była to najprawdopodobniej deformacja pośmiertna czaszki) oraz na górne okno skroniowe, które jest odchylone dobrzusznie w stosunku do dachu czaszki. Badacz ten zinterpretował te cechy jako typowe dla przodków dinozaurów, co by świadczyło o rekapitulacji ontogenezy w filogenezie. Jednak jest to słabo poparta argumentami hipoteza, w dodatku niezbyt oszczędna. Występowanie tych cech można zinterpretować na szereg innych sposobów: jako symplezjomorfie, homoplazje lub heterochronie. Innymi cechami przemawiającymi za różnicami ontogenetycznymi są mniejsze rozmiary junnanozaura, dość duże oczodoły i mniejsza liczba ząbków niż u lufengozaura. Jednak oczodoły są proporcjonalne do rozmiarów czaszek obu form, a pozostałe cechy, choć występują u młodych dinozaurów, nie są dowodami na juwenilność. Poza tym junnanozaur różni się od lufengozaura m. in. brakiem dołu nadskroniowego i rozszerzenia na kości kwadratowo-jarzmowej, a także autapomorfiami Lufengosaurus podanymi poniżej.
Cechy diagnostyczne
Lufengosaurus odróżnia od pozostałych dinozaurów cały szereg autapomorfii: wyraźna guzowatość na bocznej powierzchni wyrostka wznoszącego kości szczękowej, niska wypukłość na centralnej części kości jarzmowej (gdzie zbiegają się jej trzy wyrostki), wydatna wypukłość na grzbietowej powierzchni boczno-rostralnego wyrostka kości ciemieniowej, obecność grzbietu na doogonowej części bocznej powierzchni kości szczękowej.
Budowa anatomiczna
Czaszka jest mała, niezbyt wydłużona, otwory nosowe trójkątne. Okno przedoczodołowe małe, ale grzbietobrzusznie wysokie. Oczodoły okrągłe i duże. Okno skroniowe górne otwiera się dogrzbietowo. Czaszka jest najszersza tuż nad kością zaoczodołową. Wyrostek dogrzbietowy kości szczękowej łączy się z kością łzową od wewnętrznej strony czaszki, od zewnątrz połączenie jest zakryte przez część kości nosowej (tak jak u Massospondylus i Sellosaurus). Za nozdrzami występuje pośrodkowe obniżenie nosowe. Zęby słabo ściśnięte i żłobkowane. Uzębienie Lufengosaurus jest podobne do uzębienia pozostałych prozauropodów, ale łatwo odróżnialne od Jingshanosaurus, u którego środkowe zęby na kości szczękowej są silnie wykrzywione i od Yunnanosaurus, u którego zęby są prawie cylindryczne i nieząbkowane. Zęby lufengozaura są lancetowate i policzkowo-językowo spłaszczone. Korony są lekko rozszerzone środkowo-dystalnie w stosunku do korzenia.
Lufengozaur należał do prozauropodów o masywniejszej budowie. Szyja była dość długa. Kręgi szyjne i grzbietowe posiadają mocną konstrukcję. Lufengozaur miał ich odpowiednio około 10 i 14, a w odcinku krzyżowym 3. Ogon musiał być masywny i składał się z 45 kręgów. W miednicy kość łonowa wyróżnia się lekką budową. W widoku od przodu jej boczna krawędź ma wklęsły profil. Wyrostek przed panewką stawową jest krótki, z charakterystyczną blizną. Otwór zasłoniony porównywalnie duży. Kończyny przednie są relatywnie krótkie. Proporcje kości ramieniowej, łokciowej i promieniowej są podobne jak u Plateosaurus, ale ich końce tworzące stawy odróżniają się większą masywnością. Przednie i tylne łapy nie różnią się bardzo od łap innych prozauropodów. W budowie dłoni szczególnie widoczny jest jeden z palców, wyposażony w duży pazur. W okolicach mostka występowały parzyste skostnienia o sercowatym kształcie. Kość piszczelowa jest dosyć krótka w porównaniu do udowej, u innych prozauropodów bywa zazwyczaj dłuższa.
Filogeneza
Analiza osteologiczna czaszki lufengozaura (Barrett i in., 2005) wykazała, że jego dane w macierzach były często nieprawidłowe. Dlatego naukowcy powtórzyli analizy Sereno (1999), Yatesa i Kitchinga (2003) oraz Galtona i Upchurcha (2004) w oparciu o poprawione dane. Wszystkie analizy potwierdziły przynależność tego rodzaju do prozauropodów. Jednak jego pozycja względem innych przedstawicieli tej grupy zmieniała się na drzewach w zależności od użytej macierzy. Według jednej wersji Lufengosaurus jest najbliżej spokrewniony z Efraasia i Plateosaurus, a Massospondylus z Yunnanosaurus. Natomiast analiza Galtona i Upchurcha wykazała, że Lufengosaurus i Yunnanosaurus są filogenetycznie u podstawy kladu ((((Coloradisaurus + Plateosaurus) Efraasia) Euskelosaurus) Massospondylus).
W 2007 roku Smith i Pol donieśli na łamach Acta Palaeontologica Polonica o nowym rodzaju prozauropoda - Glacialisaurus hammeri. Przeprowadzili oni analizę filogenetyczną w oparciu o dane Yatesa (z dwóch prac z 2007 roku). Rezultatem było drzewo, na którym Glacialisaurus i Lufengosaurus były siostrzane. Wraz z Coloradisaurus i Massospondylus tworzyły klad Massospondylidae. Klady te były jednak bardzo słabo podparte, co wynika między innymi z nielicznych znanych szczątków glacializaura. Dlatego wynik ten nie może być traktowany jako przekonywujący i ostateczny. Jedną z nowszych analiz jest przeprowadzona przez Martineza (2009) z nowo opisanym Adeopapposaurus mognai. Wykorzystał on dane Upchurcha i in. (2007). Wynik był podobny jak u Barretta i in. (2005) z wykorzystaniem matrycy Galtona i Upchurcha (2004). Lufengozaur znów znalazł się u podstawy kladu zawierającego zaawansowane prozauropody. Z kolei macierz Yatesa, rozwijana przez Diego Pola, dalej wskazuje na przynależność lufengozaura do Massospondylidae i jego bliskie pokrewieństwo z glacializaurem i koloradizaurem (Otero i Pol, 2013).
Komentarz do analiz filogenetycznych autora opisu
Wciąż nie ma dobrej hipotezy przedstawiającej filogenezę prozauropodów. Do badań filogenetycznych wykorzystywane są analizy kladystyczne, które nie dały do tej pory przekonujących wyników. W zależności od użytej macierzy otrzymywane są różne drzewa, na których nawet najlepiej poznane taksony lokują się w różnych miejscach. Drzewa są natomiast podobne, gdy wykorzystuje się macierze tych samych badaczy. Dziwi fakt, iż nawet pozycja form o dobrze zachowanych szkieletach, takich jak lufengozaur, wciąż nie jest pewna. Za tę sytuację może odpowiadać także wciąż zbyt mało gatunków poznanych z przedziału czasu liczącego około 30 milionów lat. Niedostateczna jest również nasza wiedza o ewolucji poszczególnych cech. Badania Barretta i in. (2005) pokazują, że brak styczności z oryginalnym materiałem generuje liczne błędy w macierzach filogenetyków. To wszystko sprawia, że ewolucja tej grupy pozostaje nadal kwestią otwartą.
Paleobiologia
Tryb życia
Zęby lufengozaura są podobne do zębów legwanów. Wskazuje to na roślinożerność tego zwierzęcia. Nieznana jest funkcja charakterystycznych zgrubień na czaszce lufengozaura. Być może było to związane z umięśnieniem trzewioczaszki. Duży brzuch krył zapewne spory mięśniowy żołądek z gastrolitami. Ostre pazury u tego prozauropoda mogą być związane z obroną przed drapieżnikami, aczkolwiek nie można wykluczyć innych zastosowań. Wiele zwierząt wykorzystuje duże pazury do kopania w ziemi w poszukiwaniu bulw lub pokarmu mięsnego - na przykład pędraków. Przy zdobywaniu pokarmu roślinnego z pewnością pomagała wydłużona szyja. Relatywnie mała głowa ułatwiała unoszenie jej do góry. Prozauropody były prawdopodobnie pierwszymi roślinożernymi kręgowcami, które potrafiły pożywiać się roślinami znajdującymi się ponad metr nad ziemią. Tak jak plateozaur, czy riojazaur, lufengozaur bywał aktywny zarówno w dzień jak i w nocy. W odróżnieniu jednak od tamtych, prawdopodobnie bardziej preferował noc. Wskazuje na to budowa jego pierścienia twardówkowego. Być może wynikało to z innej presji ze strony drapieżników.
Rozwój
Do lufengozaura należały prawdopodobnie jaja i embriony znalezione w tej samej formacji. Ich ząbki nie wystawały poza krawędzie szczęk, kanały nerwowe w kręgach były bardzo duże, a kości były w dużej mierze zbudowane z naczyń krwionośnych i chrząstki. Wskazują one na bardzo krótki czas inkubacji i szybki wzrost zarodków tego dinozaura w jajach. Skurcze mięśni pobudzały kości do rozwoju i przebudowy, podobnie jak u zarodków dzisiejszych zwierząt. Co ciekawe w tkankach znaleziono ślady aminokwasów, które prawdopodobnie są pozostałością po białkach tych zwierząt. Młode po wykluciu kontynuowały gwałtowny wzrost, szybko osiągając duże rozmiary. Rozwój kośćca kości udowej (i prawdopodobnie innych kości) był bardziej podobny do tego obecnego u ptaków gniazdowników (np: gołębi) niż do rozwoju kośćca u piskląt ptaków zagniazdoowników (np: kur), co sugeruje iż w początkowym okresie życia, młode lufengozaury były niezdolne do samodzielnego poszukiwania i pozyskiwania pożywienia i były karmione przez swych rodziców (Reisz i in., 2024).
Młode lufengozaury miały jeszcze duże oczodoły oraz niezrośnięte kości ciemieniowe i łuki nerwowe kręgów szyjnych. Kształt otworów na naczynia krwionośne w kości szczękowej był nieregularny, a udział kości czołowej w górnej krawędzi oczodołu był znaczny - natomiast w dole nadskroniowym żaden, otwór nadskroniowy był widoczny z boku, kość nadpotyliczna jest nachylona po kątem 75 stopni, rostrum kości przyklinowej leży na tym samym poziomie co kłykieć potyliczny, wyrostek retroartikularny był krótki, wyrostki obrotnika wystawały doogonowo poza trzon kręgu. Ponieważ niektóre z tych cech występują u innych młodocianych prozauropodów, możliwe, że są one typowe ogólnie dla juwenilnych osobników z tej grupy dinozaurów.
Układ krwionośny
Nieoczekiwanego znaleziska dokonano w... żebrach lufengozaura. Wyrafinowane techniki badawcze ujawniły obecność białek (prawdopodobnie kolagenu) w kanałach po naczyniach krwionośnych. Prawdopodobnie budowały one ściany tych naczyń za życia zwierzęcia. W analizowanych skamieniałościach towarzyszyły im kryształy hematytu. Jest to minerał żelaza. Analiza składu otaczającej skały wskazała, że jest mało prawdopodobne, by to żelazo dostało się do kości z zewnątrz. Musiało być w kości od początku. Autorzy badania sugerują, że najprawdopodobniej jego źródłem była hemoglobina - barwnik występujący w czerwonych krwinkach, oraz inne białka bogate w żelazo. Rozrastające się kryształy hematytu odcięły wnętrze kanałów po naczyniach krwionośnych od środowiska zewnętrznego, pozwalając niektórym białkom przetrwać prawie 200 milionów lat.
Choroby
W jednym z niekompletnych okazów lufengozaura (ZLJ T001) stwierdzono patologiczne zlanie się dwóch kręgów szyjnych (7. i 8.), będące najstarszym znanym przypadkiem spondyloartropatii (zapalenie stawów kręgosłupa) u dinozaurów, spowodowane zapewne efektem długotrwałych naprężeń mechanicznych wynikających z obciążeń lub ograniczonej ruchomości stawów. Odkrycie te jest dowodem na to, że wczesne dinozaury cierpiały z powodu tych samych chorób kości co współczesne kręgowce.
Gorszy los spotkał lufengozaura o numerze YX V0003. Jedno z żeber w jego szkielecie ma wyraźny, regularny otwór. Kość jest w tym miejscu pusta, jakby wydrążona. Naukowcom, dzięki tomografii komputerowej i wiedzy o dzisiejszych zwierzętach, udało się odtworzyć okoliczności, w jakich powstał ten dziwny otwór. Lufengozaur został prawdopodobnie zaatakowany przez dużego drapieżnika, takiego jak sinozaur. Napastnik zatopił swoje długie i ostre zęby głęboko w grzbiet lufengozaura. Jeden z tych zębów wbił się w żebro. Nie był to jednak śmiertelny cios. Lufengozaur wyrwał się z paszczy drapieżnika, wykorzystując swoją siłę. Biedny roślinożerca przeżył atak, ale to nie był koniec jego kłopotów. W jego ranę wdało się zakażenie. Do wnętrza jego żebra dostały się bakterie, wywołując zapalenie szpiku kostnego. Bakterie zaczęły produkować ropną wydzielinę, a szpik kostny obumarł. Zwierzę czuło ostry ból i nudności, łatwiej się męczyło. Organizm jednak się nie poddawał. Próbował zwalczyć bakterie wysoką gorączką. Kość zaczęła zmieniać kształt, próbując otoczyć zakażony region. Te zmagania dowodzą, że lufengozaur żył jeszcze długo po ataku drapieżnika. Jednak osłabienie wynikające z zakażenia mogło ostatecznie przyczynić się do jego śmierci.
Paleoekologia
Niższa Formacja Lufeng dostarczyła paleobiologom licznych informacji na temat fauny zamieszkującej to terytorium we wczesnej jurze. Synapsydy były reprezentowane przez tritylodontidy i wczesne ssaki. W norach i w runie leśnym kryli się krewni jaszczurek - sfenodonty. Szczególnie różnorodną grupą były archozaury – sfenozuchy, krokodylokształtne, prozauropody (Lufengosaurus huenei, Yunnanosaurus huangi, Jingshanosaurus xinwaensis), wczesne zauropody, dinozaury ptasiomiedniczne i teropody. Występowały także wczesne żółwie i temnospondyle. Lufengozaury stanowiły prawdopodobnie większość biomasy kręgowców. Zespół ten jest określany mianem „fauna gadziomiedniczna Lufeng” lub „fauna Lufengosaurus”. Osady tej formacji reprezentują zróżnicowanie brzegowych, jeziornych i rzecznych facji.
Spis gatunków
| Lufengosaurus | Young, 1941 |
| = Lufengocephalus | Young, 1974 |
| = Fulgenia | Caroll i Galton, 1977 |
| = Tawasaurus | Young, 1982 |
| L. huenei | Young, 1941 |
| = Gyposaurus sinensis | Young, 1941 |
| = Lufengosaurus magnus | Young, 1947 |
| = Lufengocephalus tawae | Young, 1974 |
| = Fulgenia youngi | Caroll i Galton, 1977 |
| = Tawasaurus minor | Young, 1982 |
Bibliografia
Barrett, P.M., Upchurch, P., Xiao-lin, W. 2005. Cranial osteology of Lufengosaurus huenei Young (Dinosauria: Prosauropoda) from the Lower Jurassic of Yunnan, People’s Republic of China. Journal of Vertebrate Paleontology, t. 25, nr 4, str. 806-822.
Galton, P.M. 1985. Diet of prosauropod dinosaurs from the late Triassic and early Jurassic. Lethaia, t. 18, str. 105-123.
Lee, Y.-C., Chiang, C.-C., Huang, P.-Y., Chung, C.-Y., Huang, T.D., Wang, C.-C., Chen, C.-I., Chang, R.-S., Liao, C.-H., Reisz, R.R. 2017. Evidence of preserved collagen in an Early Jurassic sauropodomorph dinosaur revealed by synchrotron FTIR microspectroscopy. Nature Communications, t. 8, nr art. 14220. doi: 10.1038/ncomms14220
Li, K., Liu, J., Yang, C., Hu, F. 2011. Dinosaur assemblages from the Middle Jurassic Shaximiao Formation and Chuanjie Formation in the Sichuan-Yunnan Basin, China. Volumina Jurassica, t. 9, nr 9, str. 21-42.
Martinez, R.N. 2009. Adeopapposaurus mognai, gen. et sp. nov. (Dinosauria: Sauropodomorpha), with comments on adaptations of basal Sauropodomorpha. Journal of Vertebrate Paleontology, t. 29, nr. 1, str. 142-164.
Otero, A., Pol, D. 2013. Postcranial anatomy and phylogenetic relationships of Mussaurus patagonicus (Dinosauria, Sauropodomorpha). Journal of Vertebrate Paleontology, t. 33, nr 5, str. 1138-1168.
Reisz, R.R., Huang, T.D., Chen, C.-M., Tu, S.-J., Tsai, T.-C., Zhong, SM., Mooney, E.D., Bevitt, J. J. (2024). "Parental feeding in the dinosaur Lufengosaurus revealed through multidisciplinary comparisons with altricial and precocious birds". Scientific Reports. 14 (1). 20309. [1]
Reisz, R.R., Huang, T.D., Roberts, E.M., Peng, S.R., Sullivan, C., Stein, K., LeBlanc, A.R.H., Shieh, D.B., Chang, R.S., Chiang, C.C., Yang, C., Zhong, S. 2013. Embryology of Early Jurassic dinosaur from China with evidence of preserved organic remains. Nature, t. 496, str. 210-214.
Sekiya, T., Dong, A. 2010. A new juvenile specimen of Lufengosaurus huenei Young, 1941 (Dinosauria: Prosauropoda) from the Lower Jurassic Lower Lufeng Formation of Yunnan, Southwest China. Acta Geologica Sinica - English Edition, t. 84, nr 1, str. 11-21.
Schmitz, L., Motani, R. 2011. Nocturnality in dinosaurs inferred from scleral ring and orbit morphology. Science, t. 332, nr 6030, str. 705-708. DOI: 10.1126/science.1200043
Smith, N.D., Pol, D. 2007. Anatomy of a basal sauropodomorph dinosaur from the Early Jurassic Hanson Formation of Antarctica. Acta Palaentologica Polonica, t. 52, nr 4, str. 657-674.
Wang, Y.-M., Zhao, Q. & You, H.-L. 2024. Reassessment of 'Gyposaurus' sinensis Young, 1941 (Dinosauria: Sauropodomorpha) from the Early Jurassic Lufeng Basin, Yunnan Province, China. Zoological Journal of the Linnean Society. doi:10.1093/zoolinnean/zlae032.
Weishampel, D.B., Dodson, P., Osmólska, H. (red.). 2004. The Dinosauria. Wyd. drugie. Berkeley: University of California Press.
Xing, L., Rothschild, B.M., Ran, H., Miyashita, T., Scott Persons, W. IV, Toru, S., Zhang, J., Wang, T., Dong, Z. 2015. Vertebral fusion in two Early Jurassic sauropodomorph dinosaurs from the Lufeng Formation of Yunnan, China. Acta Palaeontologica Polonica, t. 60, nr 3, str. 643-649. doi:http://dx.doi.org/10.4202/app.00001.2013
Xing, L., Rothschild, B.M., Randolph-Quinney, P.S., Wang, Y., Parkinson, A.H., Ran, H. 2018. Possible bite-induced abscess and osteomyelitis in Lufengosaurus (Dinosauria: sauropodomorph) from the Lower Jurassic of the Yimen Basin, China. Scientific Reports, t. 8, nr 1, nr art. 5045. doi:10.1038/s41598-018-23451-x
Young, C.C. 1941. A complete osteology of Lufengosaurus huenei Young (gen. et sp. nov.) from Lufeng, Yunnan, China. Palaeontologica Sinica, Series C, t. 7, str. 1–53.
