Om du behöver lura på botten av en vattenförekomst i väntan på byte, är det klokt att förbli orörlig utan att göra motstånd mot vattnets flytande krafter. För att göra det behöver du ett slags dykbälte som hjälper till att sjunka. En stor amfibieart Metoposaurus krasiejowensis, som levde för mer än 200 miljoner år sedan, kompenserade för flytkraften med en tung axelgördel. Forskare från universiteten i Bonn och Opole (Polen) undersökte gördelns ben under ett mikroskop. Kompaktheten i mellanklavikeln visar en slående likhet med bröstbenen hos moderna sjökor. Resultaten publiceras nu i Journal of Anatomy .

För mellan 225 och 215 miljoner år sedan levde en stor temnospondyl amfibieart i översvämningsslätter i sydvästra Polen:Metoposaurus krasiejowensis. Dessutom samexisterade en annan, ännu större Temnospondyli-art, Cyclotosaurus intermedius och en krokodilliknande reptilart som kallas fytosaurier med metoposaurierna. Metoposaurider är amfibier som utvecklades för 300 miljoner år sedan.

"Vissa forskare tror att moderna grodor, paddor och salamandrar kan vara ättlingar till dessa temnospondyli", säger första författaren Sudipta Kalita, forskningsassistent i paleontologi vid Institutet för geovetenskap vid universitetet i Bonn, Tyskland. Metoposaurider skiljer sig slående från andra Temnospondyli-arter på grund av sina stora rundade skalltoppar, massiva axelben och små bäckengördel med små ben.

I början av 1900-talet spekulerade den tyske paleontologen Eberhard Fraas först att metoposaurider levde som bottenlevande i grunda sötvattensekosystem. Hans antagande baserades på de stora axelbenen hos dessa djur, vilket underlättade deras sjunkande. En liknande strategi används av moderna sjökor. De använder vikten av sina bröstben för att sänka sig i sin grunda kustmiljö för att beta på sjögräs under vattnet.

Stora ben behöver inte vara tunga

"Ett stort ben behöver inte vara tungt", säger seniorförfattaren Dr Dorota Konietzko-Meier vid universitetet i Bonns avdelning för paleontologi. "Bentätheten är avgörande för att förstå en sådan anpassning." Liksom blyvikter vid dykning underlättar tunga ben nedstigning. Annars skulle mycket muskelenergi behöva användas för att kompensera för att motstå flytkraft genom paddlingsrörelser under dykning.

Eberhard Fraas gissning väcker frågan om axelbenen hos metoposaurider verkligen var tunga. Forskare från Institutet för geovetenskap vid universitetet i Bonn undersökte för första gången benens inre mikrostruktur för att se om det faktiskt fanns mycket benmassa där. De fokuserade på två frågor:bidrog Metoposaurus axelben till dess livsstil under vattnet? Upptog unga och gamla metoposaurider olika nischer på olika vattendjup?

Mjukvara för pixelräkning beräknade benens kompakthet

För att testa dessa hypoteser skar forskarna upp de två gigantiska elementen i axelgördeln:nyckelbenen och mellanklavikeln - ett ben som ligger mellan de parade nyckelbenen. De tog mycket tunna snitt från dessa ben och undersökte dem under ett mikroskop. Dessa avsnitt skannades sedan och konverterades till svartvita bilder. Med hjälp av dessa data beräknade en pixelräknande programvara procentandelen kompakthet.

När ett ben växer i storlek, ökar porerna inuti det, vilket omintetgör den ökade vikten på grund av bentillväxt. Dessa porer ger blod och syretillförsel till benen när djuren lever. Forskarna fann dock att mellanklaviklarna hos Metoposaurus krasiejowensis fortfarande innehöll mycket ben, även i de största exemplaren. "Detta tyder på att kompaktheten hos benet på vissa platser i mellanklaviklarna har en slående likhet med kompaktheten hos bröstbenen hos moderna sjökor", rapporterade Kalita. Till skillnad från Metoposaurus observerades detta inte hos Cyclotosaurus.

Forskarna tolkade resultaten som att mellanklaviklarna hjälpte till att sjunka och gjorde det möjligt för Metoposaurus att leva en livsstil under vattenbotten. "Denna tolkning stöder gissningarna från Fraas och senare paleontologer som beskrev Metoposaurus som ett rovdjur i bakhåll i botten," betonade Dr. Dorota Konietzko-Meier.

"Dessutom levde unga och gamla metoposaurier inte på olika djup av vattnet, utan i samma undervattensekosystem nära substratet", säger Elżbieta M. Teschner från University of Opole. Med tanke på de tunga mellanklaviklarna antar forskarna att detta djur bara dök upp för att hämta andan. Den sjönk sedan sakta ner i djupet för att vänta på byten. Till skillnad från metoposauriden kan Cyclotosaurus ha levt närmare vattenytan som moderna krokodiler och alligatorer. + Utforska vidare

Fossil tillväxt avslöjar insikter om klimatet