En klump sten från Thüringen skriver om jordens historia

Vid första anblicken ser den ut som ingenting: en oanselig klump fylld med bittesmå benfragment. Men en närmare analys avslöjar att dessa fragment är direkta spår från en måltid som ett rovdjur intog och sedan spydde upp igen för cirka 290 miljoner år sedan. Det för ett nästan bortglömt kapitel av jordens historia inom räckhåll: livet på land långt innan dinosauriernas tid.

Fyndet kommer från Geopark Thüringen Inselsberg. Stenskiktet dateras till tidig perm, en period som sträcker sig från cirka 290 till 248 miljoner år tillbaka. På den tiden fanns inga dinosaurier ännu, superkontinenten Pangaea höll på att bildas, och de första större landekosystemen började ta form.

41 benfragment dolda i en sten

Med hjälp av en specialiserad mikroskanner undersökte ett team lett av den berlinbaserade paleontologen Arnaud Rebillard den oansliga klumpen i detalj. Inne i stenen framträdde 41 benfragment — minimala delar av skallar, käkben och extremiteter från små ryggradsdjur, tätt packade och delvis orienterade som innehåll i en djurmage.

Denna klump är det äldsta kända exemplet på förstenad spya från en landmiljö — en ögonblicksbild av en uråldrig näringskedja.

Hittills har liknande fynd nästan uteslutande gjorts i marina avlagringar, alltså i gamla havsbottnar, där sediment bevarar organiska rester mycket bättre. Att ett så gammalt ”magprotokoll” nu dyker upp från ett flodlandskap i Centraleuropa gör fyndet anmärkningsvärt.

Vad skiljer förstenad spya från förstenad avföring?

Paleontologer kategoriserar sådana fynd under beteckningen bromaliter — en samlande term för alla förstening rester från matsmältningssystemet, från avföring till maginnehåll. I dagligt tal är det mest kända begreppet koproliter, alltså förstenad avföring.

Fyndet från Thüringen tillhör dock en annan undergrupp: en så kallad regurgitalit — förstenad spya. Det är mer än bara en äcklig detalj, för de två typerna ger helt olika information:

Koproliter (förstenad avföring): Typiskt kraftigt nedbrytna ben inbäddade i en fosforrik massa; visar vad ett djur har smält fullständigt.
Regurgitaliter (förstenad spya): Ofta relativt välbevarade benfragment, bara delvis angripna av magsyra; speglar vad ett djur inte kunde eller ville smälta.

I klumpen från Thüringen fann forskarna många i stort sett intakta ben, bara lätt angripna av magsyror. Den omgivande matrisen är relativt fattig på fosfor. Denna kombination pekar starkt på att materialet har kastats upp från magen och snabbt begravts i lera från ett flod- eller ängslandskap.

Vem stod högst i näringskedjan då?

Utifrån benen identifierade teamet minst tre olika bytesdjur. Bland dem finns möjliga rester av små kräldjursliknande landryggradsdjur (tetrapoder), som var utbredda under tidig perm. Deras vetenskapliga namn — som Eudibamus och Thuringothyris — låter främmande, men betecknar snabba, relativt små marklöpare som levde på insekter och växtdelar.

Den avgörande frågan är: vilket djur svalde detta byte och spottade ut de osmältbara delarna igen? Forskarna pekar på två kandidater, som båda räknas som tidiga släktingar till de senare däggdjuren:

Dimetrodon teutonis — ett rovdjur med det karakteristiska ”seglet” på ryggen, som hörde till tidens största landryggradsdjur.
Tambacarnifex unguifalcatus — en likaså köttätande jägare med kraftfulla käkar och vassa klor.

Båda arterna betraktas som toppredatorer i detta ekosystem. Att benklumpen består av rester från flera små djur tyder på en opportunistisk jaktstrategi — jägaren begränsade sig inte till stora växtätare, utan åt vad den kunde fånga.

Analysen visar att toppjägaren under tidig perm inte bara gick efter stort byte, utan också tog massor av smådjur — en allätare bland köttätarna.

Så här avslöjade forskarna fossilets hemlighet

För att inte förstöra det ömtåliga stycket använde forskarna mikro-CT-skanning. Metoden påminner om medicinsk datortomografi, men arbetar med mycket högre upplösning. På så sätt kunde benen frigöras virtuellt och rekonstrueras tredimensionellt, utan att stenen behövde skäras upp.

Analysen visade följande:

41 benfragment från minst tre individer
Delar av ett överkäksben från ett kräldjursliknande djur
Element från fram- och bakben hos ytterligare tetrapoder
En tät, kompakt anordning, som man känner det från maginnehåll

Den gemensamma orienteringen av många benstycken överensstämmer med att de har blivit rörda, sammanpressade och till sist kastade ut i en ström i matsmältningskanalen. Kort därefter måste de ha begravts i fin lera i en flodslätt — en förutsättning för att klumpen överhuvudtaget skulle kunna bevaras som fossil.

Ett sällsynt fönster in i ett uråldigt ekosystem

De flesta fossil berättar främst om benstruktur eller kroppsform. Det är långt mer sällsynt att kunna rekonstruera konkret beteende. Förstenad spya hör till dessa sällsynta fall, där man kan återskapa konkreta vardagssituationer från jordens djupare förflutna.

Fyndet från Thüringen avslöjar flera saker på en gång:

Vilka små landryggradsdjur som levde i området då.
Att de blev byte för större jägare.
Att flera arter levde sida vid sida i samma habitat samtidigt.
Hur näringskedjan under tidig perm var ungefär uppbyggd.

Därmed fungerar klumpen som en ögonblicksbild av en uråldrig näringspyramid: Små växt- och insektsätare vid botten, medelstora rovdjur över dem — och högst upp några få stora köttätare som åt allt som bjöds.

Varför perioden före dinosaurierna är så fascinerande

Perm betraktas som en avgörande mellanled mellan de tidigaste urvärldar och de senare dinosauriernas tid. Många utvecklingslinjer som sedan gav upphov till däggdjur och kräldjur uppstod och förgrenade sig under denna epok. Den som vill förstå denna utveckling behöver data om dåtidens livssamhällen och deras inbördes samspel.

Precis där kommer regurgitaliten från Thüringen in. Den visar att komplexa landekosystem med toppjägare existerade långt innan de berömda rovdinosaurierna — och att tidiga släktingar till däggdjuren stod allra högst i hierarkin.

Vad regurgitaliter kan berätta — och vad de inte kan

Trots allt detektivarbete förblir vissa saker oklara. Fossilet avslöjar till exempel inte med säkerhet vilket djur som kastade upp benen. Tillskrivningen till Dimetrodon eller Tambacarnifex bygger på storleksförhållanden, kända arter i samma stenmaterial och jämförelser med andra fynd.

Regurgitaliter ger generellt användbar information om:

Ett rovdjurs bytesval och preferenser
Storleken på de djur det åt
Näringskedjans uppbyggnad i ett givet område
Samtidig förekomst av olika arter

Däremot är det svårare att utläsa kroppsvikt, exakt jaktteknik eller socialt beteende hos jägarna från dessa fynd. Till sådana frågor krävs ytterligare fossil, exempelvis kompletta skelett eller spårfossil som fotspår.

Ett fossil som gör fackbegrepp begripliga

Vissa begrepp knutna till detta fynd dyker allt oftare upp i populärvetenskapliga artiklar och lämnar många med rynkade ögonbryn. Tre av dem kan förklaras med utgångspunkt i fyndet från Thüringen:

Bromalit: Gemensam beteckning för alla förstening matsmältningsrester — från maginnehåll till avföring.
Koproliter: Specifikt förstenad avföring; hjälper till att förstå vad djur faktiskt har smält.
Regurgitaliter: Förstenat maginnehåll som kastats upp; visar snarare vad ett djur inte helt kunde smälta.

Sådana fynd kompletterar klassiska benfossil och utgör en sorts ”beteendefossil”. Där kranier och tänder främst berättar om utseende, berättar bromaliter en historia om det djuren faktiskt gjorde — åt, smälte och spottade ut igen.

Just denna kombination gör den oansliga klumpen från Thüringen så värdefull: Den förbinder anatomi med beteende och lägger ytterligare en pusselbit till vår bild av en jord där inga dinosaurier ännu vandrade — men där högt specialiserade jägare med kraftfulla käkar och en känslig mage redan regerade.