Brasilestes stardusti är namnet på det äldsta kända däggdjuret som finns i Brasilien. Den levde i vad som nu är nordväst om São Paulo delstaten i slutet av mesozoikumtiden för mellan 87 miljoner och 70 miljoner år sedan. Det är det enda brasilianska däggdjuret känt för att ha samexisterat med dinosaurierna.

Upptäckten av Brasilestes tillkännagavs den 30 maj, 2018, av ett team ledd av Max Langer, en professor vid universitetet i São Paulo Ribeirão Preto School of Philosophy, Science &Letters (FFCLRP-USP). Langers team inkluderade kollegor vid Federal University of Goiás och University of Campinas i Brasilien, La Plata-museet i Argentina, och Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA.

Fysiskt sett, Brasilestes består av en fossiliserad premolar tand med en maximal kronlängd på 3,5 mm. "Tanden är liten och ofullständig:rötterna saknas, " sa paleontologen Mariela Cordeiro de Castro, första författare till tidningen som nyligen publicerades i Royal Society Open Science .

"Liten men inte liten, " fortsatte Castro. "Även om det bara är 3,5 mm, Brasilestes-tanden är tre gånger större än alla kända mesozoiska däggdjurständer. I dinosauriernas tid, de flesta däggdjur var lika stora som möss. Brasilestes var mycket större, ungefär lika stor som en opossum."

Namnet på den nya arten hyllar den brittiske rockstjärnan David Bowie, som dog i januari 2016, en månad efter att fossilet hittades. Brasilestes stardusti anspelar på Ziggy Stardust, en utomjordisk karaktär skapad av Bowie för ett album från 1972.

Forskningen stöddes av São Paulo Research Foundation—FAPESP som en del av det tematiska projektet "Urkomsten och uppkomsten av dinosaurier i Gondwana (sen trias-tidig jura), " för vilken Langer är huvudutredare.

Den fossiliserade tanden hittades i en stenig klippa av Adamantina-formationen i General Salgado, São Paulo delstaten. Stenarna ligger på ett fält på en ranch som heter Fazenda Buriti.

"Vi besökte mesozoiska hällar när Júlio Marsola [en annan medlem av teamet] skarpsynt som ett lodjur, såg en liten tand som sticker upp ur en sten, sa Castro, en professor vid Federal University of Goiás (UFG).

"General Salgado-avlagringarna är välkända. Flera mesozoiska krokodiler har kommit från dem. Den speciella hällen där jag hittade Brasilestes är intressant, med dussintals fragment av mesozoiska krokodiläggskal. Jag böjde mig ner för att titta närmare på en liten del av hällen för att se om det fanns några äggskal och såg tanden. Om den hade hållit sig utomhus så i några dagar till, regnet skulle ha svept bort det.

"När jag märkte vad som såg ut att likna basen av tandens två rötter [rötterna i sig har brutit av], Jag tänkte att det måste vara ett däggdjur. Laboratorieanalys gav oss säkerheten att det verkligen kommer från ett däggdjur."

Ett placenta däggdjur i Botucatuöknen

Medan en bara 3,5 mm tand, speciellt en ofullständig, kan tyckas otillräckligt för att beskriva en ny art av däggdjur, i själva verket, Faktum är att utdöda däggdjur ofta beskrivs på basis av en enda fossiliserad tand.

Detta beror på att tänderna är den mest hållbara delen av däggdjursskelettet. Trots allt, de måste tåla slitaget av att tugga under en hel livstid. I kontrast, många fiskarter och reptiler, till exempel, får nya tänder kontinuerligt under hela livet. Verkligen, däggdjurständer är ofta de enda skelettrester som förblir intakta tillräckligt länge för att bli fossiliserade.

Det faktum att en enda premolar är allt som finns kvar av Brasilestes och att den är ofullständig hindrade forskarna från att med absolut säkerhet urskilja den grupp av däggdjur som arten tillhörde. De vet att tanden tillhörde en tärian, en medlem av en stor underklass av däggdjur som inkluderar pungdjur och placenta.

Även om det inte finns tillräckligt med bevis för att stödja inkluderingen av Brasilestes i någon av infraklasserna, forskarna tror (men kan inte kategoriskt dra slutsatsen) att det var ett placenta däggdjur. Om så är fallet, fossilet är unikt.

I dag, det finns tre huvudgrupper av däggdjur, nämligen, placenta, pungdjur och monotremes. Alla tre utvecklades under den mesozoiska eran. Vid den tiden, dock, de var ingalunda de enda grupperna av däggdjur. Det fanns också multituberkulat, som var vanliga på norra halvklotet, såväl som grupper som är typiska för det södra halvklotet som meridioletider och gondwanatherianer – uppkallade efter Gondwana, den gamla södra superkontinenten som gav upphov till Afrika, Sydamerika, Australien, Antarktis, och Indien.

De första mesozoiska däggdjursfossilen hittades i argentinska Patagonien i början av 1980-talet, och ett 30-tal arter är nu kända. Tills Brasilestes tillkännagivande, dessa var de enda som hittades i Sydamerika. Ingen liknar den lilla tanden som finns i Brasilien.

"När jag visade Brasilestes fossil för Edgardo Ortiz-Jaureguizar, en paleontolog vid La Plata-museet, han blev mycket förvånad. Han sa att han aldrig sett något liknande, och visade det genast för en annan specialist på samma institution, Francisco Goin, som hade samma reaktion. Goin sa att Brasilestes inte liknade något annat mesozoiskt däggdjur som finns i Argentina, alltså i Sydamerika, " mindes Castro.

Bland de 30-tal argentinska arterna av mesozoiska däggdjur, det finns meridioletider, gondwanatherians, och till och med ett fåtal misstänkta multituberkulater. Det finns inga pungdjur eller moderkakor. De enda fossilerna i dessa två grupper som hittats i Sydamerika är från efter massutrotningen som utplånade dinosaurierna för 66 miljoner år sedan i en händelse som markerar slutet på mesozoiken och början på den nuvarande geologiska eran, det kenozoiska.

Fram till upptäckten av Brasilestes, de enda spåren av mesozoiska däggdjur i Brasilien var hundratals spår och fotspår efter okända varelser för 130 miljoner år sedan när de korsade sanddynerna i Botucatuöknen i det som nu är São Paulo-staten. Den stelnade ytan av dessa sanddyner har bevarats som sandstensplattor där fotspåren kan ses.

1993, Reinaldo José Bertini, en professor vid São Paulo State University (UNESP) i Rio Claro, announced the discovery of a mammalian jawbone fragment with a single tooth far smaller than the Brasilestes premolar. Dock, Bertini did not publish a detailed study of the fossil and therefore could not name a new species.

"Brasilestes is not just the first Brazilian Mesozoic mammal to be described but also one of the few Mesozoic mammals found in more central regions of South America. The Argentinian fossils were found in geological formations in Patagonia, the southern tip of the continent, " Langer said.

"Vidare, Brasilestes is different from everything found before, suggesting that possibly placental mammals inhabited South America between 87.8 million and 70 million years ago, " said the FAPESP thematic project coordinator.

New species possibly related to a mammal from India

Even more surprisingly, the Mesozoic mammal with premolars that most resemble the Brasilestes tooth lived on the other side of the world, in India, between 70 million and 66 million years ago. Its name is Deccanolestes. No other creature in the global fossil record is so similar to Brasilestes.

How could two members of the same lineage have lived so far apart in unconnected regions? Approximately 100 million years ago, when South America and Africa had only just been separated by the opening of the South Atlantic, India was breaking away from Gondwana and starting to wander through the Indian Ocean.

This implies that at least 100 million years ago, the ancestors of Brasilestes and Deccanolestes populated the Gondwana supercontinent. Med andra ord, the lineage to which Brasilestes and Deccanolestes belong is far older than the ages of their fossils—between 87 million and 70 million years ago for Brasilestes, and between 70 million and 66 million for Deccanolestes.

"The discovery of Brasilestes raises many more questions than answers about the biogeography of South American Mesozoic mammals, " Langer said. "Thanks to Brasilestes, we've realized that the history of Gondwana's mammals is more complex than we thought."

Finding triggers speculation on xenarthrans' origins

This could give rise to new hypotheses and new lines of investigation. Who knows, till exempel, whether future research inspired by the discovery of Brasilestes will reveal the origin of a typical South American group, the xenarthrans, the order of armadillos, anteaters and sloths? Castro's main research interest, faktiskt, is the evolutionary history of the xenarthrans.

"An interesting feature of the Brasilestes premolar is its superthin enamel, which is only 20 micrometers thick. The Brasilestes enamel is the thinnest of any Cretaceous mammal in the fossil record. Most Mesozoic mammals have enamel in the range of 100 to 300 micrometers, " Castro said.

"Tens of known species of xenarthrans are alive now. Hundreds are extinct. Only three have enamel. The microstructure of Brasilestes' premolar enamel is very similar to that of the nine-banded armadillo, " said the FAPESP-supported researcher.

According to Castro, "molecular clock evidence suggests the xenarthran lineage started at least 85 million years ago. However, the oldest armadillo fossils, found in Rio de Janeiro, are about 50 million years old".

While it is intriguing to imagine Brasilestes as an ancient xenarthran, it is far too soon for any such affirmation.

"The age and provenance of Brasilestes do match molecular hypotheses for the origin of the xenarthrans, but it would be premature to infer taxonomic affinity in light of the morphological differences between the Brasilestes tooth and armadillo teeth, " Castro said.

Langer agreed. "We have only one Brasilestes fossil. That's nowhere near enough to extract conclusions from the fossil record, " han sa.

The fact that no Mesozoic mammal fossils were found in Brazil before Brasilestes could mean such fossils are rare or too fragile to be preserved. "Who knows, one day we may find new Brasilestes fossils that help us understand its history better. It could take decades, " Langer said.