MENU

by • 2 marca 2022 • Ciekawostki paleontologiczne, Paleopatologie, Sauropoda, Streszczenie prac naukowychKomentarzy (0)824

Zauropod z infekcją dróg oddechowych

Prehistoryczne zwierzęta, podobnie jak przedstawiciele współczesnej fauny, ginęły z różnych powodów. Jest prawdopodobne, że nawet największe ze stworzeń jakie stąpały po naszej planecie, nie uniknęły ‘’śmierci’’, która była następstwem różnych dolegliwości. Niestety dla badaczy choroby, które dotykają tkanek miękkich ciała, są słabo odzwierciedlone w zapisie kopalnym, ponieważ tkanki miękkie pradawnych zwierząt stanowią niezwykle rzadkie znaleziska dla paleontologów. Jednak niedawno opublikowany elaborat naukowy ‘’przedstawia nam’’ dinozaura z infrarzędu zauropodów, którego kręgi szyjne zostały poważnie uszkodzone wyniku infekcji dróg oddechowych. Szczególnie interesujące jest to, że chociaż zauropody nie są najbliższymi krewnymi współczesnych ptaków, schemat mankamentów kości tego dinozaura jest podobny do obserwowanego u współczesnych ptaków cierpiących na ‘’przeziębienie’’.

Grafika autorstwa Corbina Reinbolta przedstawiająca hipotetyczną rekonstrukcję życiową okazu MOR 7029. Jak można dostrzec choroba układu oddechowego zwierzęcia nie była widoczna z zewnątrz, a prawdopodobne objawy przypominały zapalenie płuc. 
Poza złamaniami, a także zachowanymi śladami uszkodzeń stawów i okostnej, materiał skalny niewiele ‘’mówi nam’’ o tym na co chorowały pradawne zwierzęta. Główne trudności w diagnozowaniu wiążą się z niemożnością analizy tkanek miękkich oraz faktem, że pozostałe ślady na kościach nie mają najczęściej charakteru diagnostycznego, czyli że nie da się na ich podstawie stwierdzić na co konkretnie cierpiało zwierzę – to samo zapalenie stawów może być spowodowane zarówno urazem jak i infekcją. W rezultacie dziedzina nauki jaka jest paleontologia ‘’zna’’ wiele dowodów na wyleczone złamania i inne podobne urazy (w jednym szkielecie należącym do gatunku Allosaurus jimmadseni o ksywie ‘’Big Al.’’ naliczono ich blisko dwóch tuzinów) to inne schorzenia wymarłych zwierząt a w szczególności dinozaurów są znacznie mniej znane.
Tak jak wspomniałem powyżej w szczególności identyfikowane są zapalenia stawów i okostnej, ale zdarzają się również ciekawe wyjątki. Na przykład w 2009 roku w nacięciach na szczęce jednego z okazów Tyrannosaurus rex, które były wynikiem agresywnej interakcji troficznej z innym przedstawicielem tego samego gatunku rozwinęło się zakażenie pasożytniczymi pierwotniakami spokrewnionymi z Trichomonas gallinae. W 2020 roku u Centrosaurus apertus roślinożernego dinozaura z grupy Ceratopsia opisano zmianę nowotworową (kostniakomięśniak), która dotknęła kość strzałkową prawej kończyny tylnej. Badacze sugerują, że zmiana rakowa utrzymywała się przez taki okres życia roślinożercy, iż rozwinęła się w tak zaawansowanym stopniu, że mogła dawać przeżuty na inne układy organizmu przyczyniając się ostatecznie do zdechnięcia ceratopsa. Wreszcie w 2021 roku opublikowano artykuł na temat zakaźnego uszkodzenia kości wiekowego tytanozaura. Postanowiwszy przebadać ślady ciężkiego zapalenia kośćca i szpiku zwierzęcia paleontolodzy znaleźli skamieniałe ślady pasożytniczych mikroorganizmów w jego kanałach naczyniowych. Niestety nie udało się im ustalić jakimi były stworzeniami, odnotowano natomiast, że ich długość wynosiła w przedziale od 100 do 160 mikronów, co czyniło je ‘’gigantami’’ w porównaniu z innymi mikroorganizmami w krwioobiegu ofiary.

Rekonstrukcja życiowa tytanozaura z górnokredowej formacji Adamantina w Sao Paulo w południowo – wschodniej Brazylii zrekonstruowany na podstawie okazu Saltasaurus loricatus zarażonego niezidentyfikowanymi pasożytami w krwioobiegu. A. Otwarte rany skórne – B. Zapalenie kośćca – C. Pasożyty w kanałach naczyniowych. Autor grafiki Hugo Cafasso. 
Jeżeli chodzi o choroby układu oddechowego, które bezpośrednio wpływały na proces oddechowy dinozaurów do tej pory mogliśmy tylko czysto teoretycznie mogliśmy oceniać to wyłącznie przez pryzmat schorzeń u współczesnych archozaurów (czyli krokodyli i ptaków) u, których występowały stany zapalne, zakaźne (wywoływane przez bakterie, wirusy, grzyby, prątki, pasożyty), choroby zakaźne i nowotwory. U wymarłych zwierząt opisano wcześniej tylko jeden przypadek infekcji dróg oddechowych – typu gruźlica, która dotknęła ‘’gada’’ morskiego z okresu wczesnego triasu z rodziny Nothosauridae, co doprowadziło do zapalenia okostnej żeber. Tak więc młodociany tytanozaur skatalogowany jako MOR 7029 opisany w omawianym artykule, jest drugim starożytnym zwierzęciem i pierwszym nieptasim dinozaurem w historii, u którego stwierdzono chorobę układu oddechowego.
Kości zauropoda pozyskane zostały w 1990 roku w formacji Morrison w południowo – zachodniej Montanie. Początkowo znaleziono tylko czaszkę i siedem przegubowych kręgów szyjnych, które przez dziesięć lat były przechowywane w muzeum nie przyciągając zbytniej uwagi badaczów. Dopiero w połowie roku 2000 jeden z pracowników muzeum poświęcił im więcej uwagi, a w latach 2013 – 2015 w tym samym miejscu przeprowadzono kolejne wykopaliska, dzięki którym odkryto kilka kolejnych kości z tego samego szkieletu. Wkrótce po rozpoczęciu badań nad kościami ‘’Dolly’’ (ksywa pochodzi od piosenkarki i aktorki Dolly Parton) za pomocą tomografii komputerowej paleontolodzy okryli tajemnicze formacje odpowiedzialne za rozrost kości, który był prawdopodobnie odpowiedzią na infekcję bakteryjną w workach powietrznych zwierzęcia. Niestety MOR 7029 nie sklasyfikowano do żadnego konkretnego gatunku, zidentyfikowano tylko jego przynależność do Diplodocidae (jego najbliższymi krewnymi były Diplodocus i Supersaurus).

Grafika obrazująca patologiczną tkankę pneumatyczną u MOR 7029. A. Schematyczna mapa szyi Diplodocus ze strukturami patologicznymi określonymi kolorem czerwonym – B. Piąty kręg szyjny MOR 7029 z czerwonym prostokątem podkreślającym patologiczną strukturę – C. Zbliżenie poglądowe na zaburzenie, o którym mowa w podpunkcie B – D. Interpretacyjny rysunek aberracji. Grafika pochodzi z omawianego artykułu ‘’ The first occurrence of an avian-style respiratory infection in a non-avian dinosaur’’. 
Kręgi szyjne zauropodów były raczej formacjami całkowicie pokrytymi jamami tak zwanymi pleurocoelami (które są otworami na bocznych powierzchniach kręgu, które prowadzą wewnętrznych komór wewnątrz trzonu i/lub łuków neurowych kręgu. Pleurocoel może być pojedynczą jamą lub zespołem mniejszych połączonych ze sobą wnęk). W ciągu życia wnęki te służyły jako pojemniki na cała sieć worków powietrznych, które u dinozaurów podobnie jak u współczesnych ptaków były częścią układu oddechowego. Prawdopodobnie ich funkcje obejmowały zwiększenie wydajności oddechowej, odciążenie masy szkieletowej i usunięcie nadmiaru ciepła z narządów wewnętrznych. Zwykle pleurocoele są bardzo gładkie i mają regularny kształt jednak u ‘’Dolly’’ powierzchnia tych jam została zniekształcona przez wyrostki kostne, których długość sięgała ~2,8 cm. Ponieważ tych wyrostków nie znaleziono na całym kręgu, a jedynie tam rozlokowane był worki powietrzne naukowcy zasugerowali, iż patologia zauropoda związana jest z oddychaniem i jest konsekwencją zapalenia worków powietrznych lub ich stanem infekcyjnym, który następnie dotknął tkankę kostną.
Co mogło wywołać chorobę? – u ptaków zapalenie worka powietrznego może być spowodowane przez bakterie, grzyby i wirusy, więc aby ujawnić prawdziwą przyczynę śmierci ‘’Dolly’’ autorzy postanowili przyjrzeć się chorobą układu oddechowego współczesnym krewnym dinozaurów (krokodyle, ptaki). Po kilkunastu możliwych typach infekcyjnych paleontolodzy za najbardziej trafną uznali – Aspergiloze wywołaną przez tlenowe grzyby pleśniowe z rodzaju Aspergillus jako najczęstszą przyczynę chorób układu oddechowego obecnych gadów i ptaków (*u ptaków charakteryzuje się brakiem aktywności, kichaniem, dusznościami, utrata masy ciała, podwyższoną temperaturą i wydzieliną z dzioba). Aspergiloza dotyka głównie tkanek miękkich ciała, ale powodowane przez nią deformacje szkieletu odnotowano również u kur. Klimat w miejscu bytowania MOR 7029 był wilgotny i ciepły, co jest idealne dla istnienia chorobotwórczego grzyba, a sam rodzaj Aspergillus nie jest tak młody z geologicznego punktu widzenia, gdyż jego zarodniki znaleziono w bursztynie eoceńskim. Jednak nawet jeśli choroba zwierzęcia została wywołana przez jakiś inny czynnik zakaźny ‘’ dokonał on swojego brudnego czynu’’ przerywając życie zauropoda w stosunkowo młodym wieku (przedział pomiędzy 15 a 20 lat).

Schemat układu oddechowego MOR 7029 ‘’Dolly’’. Kolorem czerwonym zaznaczono drogę, którą czynniki zakaźne dotarły do worków powietrznych, wyrostki worków powietrznych oznaczane są kolorem jasno niebieskim, płuca ciemno niebieskim, a tchawica barwa szarą. Rysunek pochodzi z omawianego artykułu ‘’ The first occurrence of an avian-style respiratory infection in a non-avian dinosaur’’. Rekonstrukcja szkieletowa Galeamopus pabsti autorstwa Francisco Brunéna. 
Podsumowując i odpowiadając na pytanie czy infekcja dróg oddechowych mogła być przyczyną zdechnięcia dinozaura? – moja personalna odpowiedź brzmi tak, gdyż u ptactwa z występowaniem nieleczonej odpowiednio Aspergilozy dochodzi do ‘’zgonu’’, ponadto choroba dotyka najczęściej młode zwierzęta. Jednak nawet jeśli zapalenie worka powietrznego nie doprowadziło do zdechnięcia, to mogło na tyle osłabić zwierzę by zainteresowały się nim duże drapieżniki, których szczątki równie odnaleziono w tych samych osadach jak choćby Allosaurus.
Bibliografia użyta w realizacji artykułu: 
  • Ewan D. S. Wolff, Steven W. Salisbury, John R. Horner, David J. Varricchio. (2009) ‘’Common Avian Infection Plagued the Tyrant Dinosaurs’’.PolosOne//doi.org/10.1371/journal.pone.0007288.
  • Dawid Surmik , Tomasz Szczygielski , Katarzyna Janiszewska and Bruce M. Rothschild. (2018) ” Tuberculosis-like respiratory infection in 245-million-year-old marine reptile suggested by bone pathologies”. Royal Society Publishing//doi.org/10.1098/rsos.180225.
  • Seper Ekhtiari, Kentaro Chiba, Snezana Popovic, Rhianne Crowther, Gregory Wohl, Andy Kin On Wong, Darren H. Tanke, Danielle M. Dufault, Olivia D. Geen, Naveen Parasu, Mark A. Crowther, David C. Evans. (2020) ‘’First case of osteosarcoma in a dinosaur: a multimodal diagnosis’’. The Lancet Oncology. doi: 10.1016/S1470-2045(20)30171-6.
  • Tito Aureliano, Carolina S.I.Nascimento, Marcelo A. Fernandes, Aline M. Ghilardi. (2021) ‘’Blood parasites and acute osteomyelitis in a non-avian dinosaur (Sauropoda, Titanosauria) from the Upper Cretaceous Adamantina Formation, Bauru Basin, Southeast Brazil’’. ScienceDirect //doi.org/10.1016/j.cretres.2020.104672.
  • C. Woodruff, E. D. S. Wolff, M. J. Wedel, S. Dennison, L. M. Witmer. (2022) ‘’The first occurrence of an avian-style respiratory infection in a non-avian dinosaur’’. Scientific Reports // doi: 10.1038/s41598-022-05761-3.
  • Treść merytoryczna opublikowanego artykułu na łamach witryny Dinoanimals.pl może być wykorzystywana jedynie na własny użytek edukacyjny i nie może stanowić podmiotu informacyjnego dla innych blogów. Wykluczonym jest także udostępnianie ani publikowanie go poprzez kanały tematyczne bez zgody jego autora.

Podobne artykuły

Dodaj komentarz

Pokaż, że jesteś człowiekiem a nie spam botem * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

DinoAnimals.pl - Dinozaury, animals, świat zwierząt i roślin