Plattor på utgrävningsplatsen i västra Utah med cirklar som indikerar platsen för Elrathia kingii fossiler, några av dem kan vara så små som en halv millimeter långa. Kredit:M. Hopkins/AMNH
Om du någonsin har haft ett trilobitfossil, sett en i ett klassrum, eller gick förbi en i en butik, chansen är stor att det var Elrathia kingii, en av de vanligaste och mest välkända trilobiter, och samlat in av hundratusentals i västra Utah. Men trots denna arts popularitet, forskare hade inte bestämt hur den växte - från kläckning till ung till vuxen - förrän nu. Nytt verk från American Museum of Natural History publicerat idag i tidskriften Uppsatser i paleontologi beskriver utvecklingen och tillväxthastigheten för Elrathia kingii - bara den andra sådan datauppsättning som sammanställs för en trilobit - vilket möjliggör den första jämförelsen mellan trilobitarter.
"Det finns ett ganska stort storleksintervall bland trilobiter. Vissa blev aldrig större än ungefär en centimeter, medan den största någonsin är 72 centimeter (28 tum), sa Melanie Hopkins, en biträdande intendent vid museets avdelning för paleontologi och studiens författare. "Tillväxtstudier som denna kan hjälpa oss att ta itu med några av de stora frågorna:Hur blev vissa trilobiter så stora? Vilket var miljökontexten för det? Och hur utvecklades kroppsstorleken under kladdens evolutionära historia? "
Trilobiter är en grupp utdöda marina leddjur – avlägset besläktade med hästskokrabban – som levde i nästan 300 miljoner år. De var otroligt olika, med fler än 20, 000 beskrivna arter. Deras fossiliserade exoskelett finns bevarade på platser över hela världen, från USA till Kina. Som insekter, de smälte under hela sin livstid, lämna ledtrådar till hur de förändrades under utvecklingen. Men för att beräkna artens tillväxthastighet, forskare behöver fossiler som representerar alla stadier av djurets liv – och många av dem.
En platta med flera arter av trilobitfossiler inbäddade. Skalan är i centimeter. Kredit:M. Hopkins/© AMNH
"Det finns massor av exemplar av Elrathia kingii där ute men de flesta av dem är vuxna, och data från exakt var de samlades in är inkonsekventa, " sa Hopkins. "Jag behövde material som jag kunde samla in från en så liten sektion som möjligt som innehöll många ungdomar."
Så i maj 2018, Hopkins tillbringade fem dagar i Utah med en besättning bestående av museumspersonal och volontärer på en ny fossilplats som sägs bevara hinkar med Elrathia kingii. I slutet av resan, de hade samlat omkring 500 exemplar — många av dem ungdomar, som kan vara så liten som en halv millimeter lång — från en sektion av häll bara 1,5 meter (cirka 5 fot) lång.
Hopkins uppskattade tillväxttakten och jämförde den med tidigare publicerade data om en annan trilobit, Aulacopleura konincki — första gången två trilobiterarter har jämförts på detta sätt. De två arterna ser väldigt lika ut och Hopkins fann att de också växer på liknande sätt:t.ex. tillväxten av stammen – området omedelbart under trilobitens huvud som består av segment som ökar med åldern – kontrollerades av en tillväxtgradient, med de som var yngre och närmare baksidan av kroppen genomgår snabbare tillväxt. Men medan Elrathia kingii var mindre i tidig utveckling och gick igenom färre molter före vuxen ålder, den hade snabbare tillväxttakt, slutligen når storlekar i nivå med Aulacopleura konincki, varav de största är cirka 4 centimeter långa.
I framtida studier, Hopkins planerar att lägga till tillväxthastighetsdata om olika, mer mångsidigt utseende trilobitarter till hennes modeller.