Hvordan Darwins teori om evolution udviklede sig

Kranier og knogler hos uddødte pattedyr var kronen i Charles Darwins fossilindsamling i Sydamerika, ikke kun for ham, men også for de ivrige modtagere af de gods, han sendte hjem. Det var de opdagelser, der gjorde hans navn kendt uden for hans øjeblikkelige cirkel.

Da den første sending af fossile knogler ankom til Royal College of Surgeons i 1833, registrerede den forundrede kurator William Clift dem som tilsyneladende “fra en hr. Darwin i Rio de la Plata.” Men kun få måneder senere, efter eksemplarer var blevet udstillet i Cambridge, skrev Darwins ven Frederick William Hope for at fortælle ham, at hans “navn var i hver mund.” Endnu mere markant krediterede Darwin senere de fossile pattedyr som en af ​​de to hovedfaktorer, der førte ham til at omfavne virkeligheden af evolution.

**********

Det mest komplette fossil af ethvert pattedyr, der blev opdaget af Darwin, var et næsten hele skelet, der senere blev anerkendt som en anden ny art af jordsløvhed af Richard Owen, en professor ved Royal College of Surgeons, der beskrev og navngav Darwins fossiler. Det ser ud til at være fundet på stranden, delvis indlejret i løs sand, og Darwin konkluderede, at hele massen var faldet fra klippen.

Skelettet omfattede kraniet, rygsøjlen, ribbenene og knoglerne ned til klørne, "alle næsten i deres rette relative positioner", inklusive endda knæskålene. Denne bemærkelsesværdige opdagelse blev først bemærket af Darwin den 1. september 1833 og må have været gjort på et tidspunkt i hans anden fase af indsamling i Punta Alta, Argentina, den foregående uge.

Darwin erkendte hurtigt betydningen af ​​at finde et artikuleret skelet; hvorimod ulige knogler måske er blevet vasket ud af tidligere aflejringer eller faldet ind ovenfra, et komplet skelet indlejret i sand demonstrerede endeligt den levende dyrs samtid med det gamle bundfald, hvori det blev fundet. ”Gran bestia all nonsense, ” udbrød han i sin notesbog med henvisning til en lokal legende, for det var helt klart, at resterne var gamle og ikke dem fra en mystisk væsen, der stadig strejfede om Pampas.

Han skrev til sin søster Caroline, at han havde opdaget skelettet til et dyr ”som jeg ikke tror, ​​der findes i øjeblikket på kloden noget forhold.” Senere spekulerede han på, om det kunne repræsentere den samme art som mandibelen, hvis fire tænder han havde tidligere illustreret, efterfølgende navngivet Mylodon darwinii . Ved detaljeret sammenligning bekræftede Owen det imidlertid som en anden slægt, mindre og med en mere langstrakt kranium, og kaldte den Scelidotherium leptocephalum.

En anden doven art, der blev opdaget af Darwin, blev fundet i november 1833 under hans to-ugers udflugt gennem nutidig Uruguay. Det var en del af bagsiden af ​​en kranium, der senere blev benævnt Glossotherium af Owen. Fundet blev fundet i den samme strøm, Sarandi, hvor en større, mere komplet kranium af det berømte pattedyr Toxodon var blevet opdaget. Det er ikke helt klart, om Darwin selv fandt Glossotherium- prøven ved strømmen eller opnåede den fra finderen sammen med Toxodon, selvom førstnævnte synes mere sandsynlig. Under alle omstændigheder var eksemplet, som Darwin beskrev som "et dyr, der er større end hesten, " bemærkelsesværdigt for sin fremragende bevaringsstatus; han skrev, at det så ud "så frisk, at det var svært at tro [det var] liggende begravet i aldre under jorden."

Darwins fossiler: Samlingen, der formede teorien om evolution

Rich illustreret med fotos fra fossilsamlingen og linjetegninger produceret da Darwin var i live, er Lister's arbejde en vigtig erhvervelse for hvert bibliotek, der sætter pris på kvalitetsbøger om evolution.

Ikke kun var udseendet på knoglen friskere end nogen af ​​hans andre fossile fund, det bevarede sarte dele, der normalt er brudt væk i gamle rester. Dette inkluderede den tympaniske knogle, en af ​​de små øreknogler. Dens bevarelse på plads i kraniet får Owen til at rose "den pleje og opmærksomhed, der blev viet hans prøver af deres begavede opdager."

Darwin ville vide mere. Han holdt et stykke af knoglen i en åndelampes flamme og fandt, at det ikke kun brændte med en lille flamme, men "udåndede en meget stærk dyre lugt." Han sendte et stykke til Trenham Reeks på Museum of Economic Geology i London, der havde foretaget kemiske analyser af flere af sine klippeprøver og spurgt, hvilken procentdel af animalsk stof den indeholdt. Med dette mente han organisk materiale bortset fra knoglemineral, og svaret var 7 procent. Vi vil nu erkende, at omkring en fjerdedel af det originale proteinindhold var blevet bevaret. Den bemærkelsesværdige tilstand af bevarelse af denne kraniet og dens forskellige udseende end andre i Darwins samling gør det meget sandsynligt, at det er faldet fra et højere, senere niveau i flodbredden end Toxodon- og glyptodont-resterne findes i nærheden.

Da han kun havde et fragment af kraniet til rådighed, var Owen karakteristisk forsigtig og identificerede det som et edentat uden at specificere, hvilken gruppe den tilhørte. En stor fastgørelsesoverflade til knoglen, der understøtter tungen, og et bredt hul til nerven, der tilførte sidstnævnte, førte ham til at rekonstruere en meget stor tunge og til at udtænke navnet Glossotherium (tunge-udyret). Senere opgav han navnet og betragtede kraniet til at høre til den samme art som kæben, som han havde navngivet Mylodon darwinii .

Det anerkendes nu som værende adskilt, så Owens navn er genindført, og arten er kendt som Glossotherium robustum . Owen mente, at dyret kunne have været et insekt-æder, der bryder åbne termit reden som et myreter, men det er nu kendt for at have været planteetende i dets vaner. Dens brede snude antyder selektiv bulkfodring på græsser og lavtvoksende urter.

I 2017, baseret på kollagenprotein ekstraheret fra Darwins Glossotherium- kranium, blev der opnået en radiocarbon-dato for omkring 12.660 år siden. Dette er en af ​​de seneste kendte optegnelser over slægten tæt på tidspunktet for dens udryddelse. Glossotherium robustum havde en estimeret kropsvægt på ca. 1, 5 ton [1 ton US].

På trods af dette er en bemærkelsesværdig nylig antydning, at Glossotherium og / eller Scelidotherium kan have konstrueret store huler for at undslippe predation eller ugunstigt vejr. Flere bevislinjer understøtter denne idé. For det første er der opdaget flere store "fossile huller", især i området omkring Buenos Aires, hvis diameter på 3 til 4, 5 fod svarer til denne arts legemsbredde. For det andet ser disse dyrs forbenede knogler til at være modificerede til meget kraftige bevægelser som at grave. For det tredje er der fundet klo-mærker på indersiden af ​​nogle af hulerne, der danner par af riller, der tæt matcher klørne i det store andet og tredje cifre set i disse arter. Disse dovendyr ville være langt de største dyr, der er kendt for at grave på denne måde - og en af ​​de fossile huller er mere end 130 meter lang.

Darwins opdagelse på denne rejse af fire slægter med store jordludder, Mylodon, Glossotherium, Scelidotherium og Megatherium var bemærkelsesværdig, og også serendipitøs, idet det område, hvor han indsamlede, tilfældigvis var den eneste region, hvor alle fire kunne være fundet sammen. Mylodon er fordelt i den sydlige halvdel af kontinentet, Glossotherium i den nordlige halvdel og Scelidotherium i midten. Slægten Megatherium er udbredt, men M. americanum er hovedsageligt kendt fra Argentina. Kun i Pampas-regionen og La Plata-bassinet overlapper de hinanden. De forskellige former for deres kranier og tænder og lemmer viser, hvordan flere arter kunne have eksisteret i den sene pleistocen ved hjælp af forskellige ressourcer til mad og levesteder.

For Darwin var forholdet mellem de uddødte gigantiske dovendyr til den levende art et af eksemplerne, der førte ham til hans ”lov om arv af typer”, hvorved der var en affinitet mellem de tidligere og nuværende indbyggere i en bestemt region (i dette sag Sydamerika). Dette generelle mønster var en af ​​nøglefaktorerne, der i sidste ende overtalte ham om evolutionens virkelighed.

Darwins fossiler: Opdagelser, der formede teorien om evolution af Adrian Lister, en forskningsleder i jordvidenskabsafdelingen ved Natural History Museum, London, udgives af Smithsonian Books.