Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Et liv på magen ga slangen suksess

Først kvittet slangene seg med forbeina, så bakbeina, og så utviklet de et ekstremt fleksibelt kranium. Funnet av et 100 millioner år gammelt godt bevart fossil avslører hvordan slanger ålte seg rundt kun med bakbein i flere millioner år.

Solen steker over ørkenlandskapet i La Buitrera i det nordlige Patagonia i Argentina, mens tre paleontologer leter etter fossiler. Alle tre kravler mens de skanner overflatens grus og stein for tegn på knokler.

Plutselig finner den ene en rullestein som viser seg å være et fossilert slangekranium. Det er bare få centimeter langt og nesten perfekt bevart i 3D-struktur, noe som er interessant av to grunner.

Forskere har lenge manglet de nødvendige brikkene til å kartlegge slangens utviklingshistorie, dels fordi det bare finnes få og fragmenterte spor av slangekranier, dels fordi mange fossiler som regel er lettere ødelagte eller ofte blir funnet i 2D etter mange års press på bunnen av et fossilleie. Men etter funnet i La Buitrera endrer det seg.

Nå har de det best bevart fossilkraniet fra noen fortidsslanger og ytterligere sju fossiler som ble funnet i samme område.

Tilbake i laboratoriet viser fossilet seg å stamme fra slangen Najash rionegrina. Funnene forteller at slanger mistet forbeina vesentlig tidligere enn forskerne hittil hadde trodd, men også at de holdt på bakbeina i millioner av år. Dermed forbinder Najash slangenes fortid som firbeint med nåtiden.

Fossilkraniet er en videreutvikling av kraniene til firbeinte krypdyr, men i et mellomstadium og fortsatt uten alle de fleksible kjeveleddene som dagens slanger har. Og så hadde Najash bakbein da den levde for 93–100 millioner år siden – en levning fra forfedrene med fire bein.

Magert fossilarkiv skaper tvil

Slanger tilhører en gruppe reptiler, såkalte squamater, som også inkluderer firfisler og øgler. Selv om det er vanskelig å få øye på, er slanger og firfisler tett beslektet. Begge nedstammer fra en gruppe av eldgamle firfisler.

Så langt er forskerne enige, men bortsett fra det er slangenes opprinnelse og evolusjonære historie omgitt av mystikk.

To konkurrerende teorier foreslår at de første slangene enten oppsto i havet eller stammet fra landlevende firfisler som spesialiserte seg som gravere. Usikkerheten skyldes blant annet at de aller fleste slangene har vært smådyr med skrøpelige skjelett som raskt forgår, noe som betyr at fossilarkivene er mangelfulle og først og fremst består av spredte biter av ryggradstykker.

Dessuten kan en stor andel av forhistoriske slanger være forsvunnet for evig uten å etterlate seg spor, da de fleste slangefossilene over tid er erodert.

Slangenes utvikling

Funnet av det godt bevarte kraniet og sju andre fossiler av fortidsslangen Najash ga forskerne ny kunnskap om at slangene bevarte bakbeina gjennom 70 millioner år eller lenger.

Utforskningen av slangers evolusjon tok en viktig dreining i 1997, da forskere fra University of Alberta i Canada og The University of Sydney i Australia publiserte funn av et eldgammelt slangefossil fra Midtøsten. Slangen fikk navnet Pachyrhachis.

For første gang hadde forskerne funnet et slangefossil med tegn på relativt velutviklede bakbein. Like etter ble to andre slanger med bakbein, Hassiophis og Eupodophis, også oppdaget i Midtøsten.

Alle de tre slangene ble funnet i et geologisk lag var under vann som for 100 millioner år siden. Det førte til en teori om at de første slangene utviklet seg fra en gruppe vannlevende reptiler, antagelig fra gruppen av såkalte mosasaurer.

Najash brakte slanger på land

Teorien gikk imidlertid på en smell da forskere for første gang fant rester av Najash, som eksisterte på noenlunde samme tid som slangene fra Midtøsten. Den hadde også bakbein, og fordi den ble funnet i et område som ikke var under vann i fortiden, var forskernes teori at den levde på land.

Funnet ble støttet av et 110–115 millioner år gammelt fossil av en slange med fire bein som ble funnet i Brasil. Slangen, som har fått navnet Tetrapodophis amplectus, var relativt liten, bare 20 centimeter i lengden, og hodet var på størrelse med en tommelfingernegl. De to forbeina var omtrent en centimeter i lengden, med små albuer, håndledd og hender som ikke var lenger enn fem millimeter.

Bakbeina var lenger enn forbeina og hadde føtter, som var større enn hendene på forbeina. Gjennom millioner av år har slanger gjennomgått en rekke enestående tilpassinger, slik at de i dag skiller seg markant fra sine firfislelignende forfedre. Lemmene har forsvunnet, kroppen har blitt avlang og strømlinjeformet, og gapet kan åpnes 180 grader takket være endringer i kraniet og kjever holdt sammen av elastiske leddbånd. Forskjellene har gjort det vanskelig for forskere å bygge opp et stamtre og bestemme slangenes plass i forhold til andre squamater.

Fortidsslanger hadde trekk fra firfisler og slanger

Særlig fire deler av fortidsslangen Najash illustrerer tydelig hvordan slangen har utviklet seg fra firfisler til et liv på magen. Den lange kroppen og kraniet avslører at den allerede skilte seg markant fra firfisler og øgler.

Kranium var mellomstadium

Najashs kranium hadde, akkurat som firfislene, et kjeveben. I dag er slangenes munn mindre, men fordi evolusjonen har fjernet kjevebenet, kan slangene gape over større dyr. Forbeina var en levning fra slangenes forfedre, og det er uklart hva lemmene har blitt brukt til. De var bare noen få centimeter lange. En teori går på at de har blitt brukt til å holde på byttedyr.

Kropp ble lenger

Najash hadde, akkurat som andre oldtidens slanger, en lengre kropp enn firfisler. Dermed kunne den sno seg om byttet sitt og bevege seg i bølgebevegelser, noe som fungerte bra i i underjordiske kanaler.

Bakbein til paring

Bakbeina har høyst sannsynlig ikke hjulpet Najash til jakt eller til å bevege seg raskere. Forskere spekulerer i at de få centimeter lange bakbeina snarere har vært praktiske under paring.

Bakbeina hang på i millioner av år

Slangenes forvandling til de lemmeløse dyrene vi kjenner i dag, strakte seg over en periode på minst 70 millioner år. Paleontologer har gravd ut fossiler fra fire ulike familier av slanger som alle hadde små, avstumpede bakbein. Ifølge analyser beholdt slanger med bakbein kroppsformen i flere millioner år.

Det stemmer overens med at fossiler fra Najash og andre slanger med bakbein, men helt uten spor etter forbein. Dermed tyder mye på at tapet av forbein allerede var gammelt nytt da Najash levde for 90–100 millioner år siden.

Tapet av forbein har antagelig vært den første store begivenheten i slangenes evolusjonshistorie.

At flere eldgamle linjer over en lang periode bevarte bakbeina, antyder at det ikke bare var en midlertidig overgangsfase på veien mot beinløse slanger.

Forskere mener at den avlange kroppen med et par små bakbein må ha hatt en evolusjonær fordel siden den overlevde i flere millioner år. Slangene brukte antagelig ikke de små bakbeina til å bevege seg framover, men de kan ha spilt en viktig rolle under paring.

Bakbeina kan ha hjulpet slangene med å holde kjønnsåpningene tett mot hverandre helt til overføringen av sædceller var fullført.

Slangekraniet er overlegent

Selv om slanger først og fremst er kjent for sine avlange kropper uten bein, er det ikke den beinløse kroppen som gjør slangene enestående i dyreriket. Det finnes både reptiler og ormer uten bein. Derimot er slangekraniene utrolig fleksible, noe som gir en klar fordel. Kraniet mangler en rekke knokler, blant annet kinnbein, noe som betyr at slangenes munn kan gape over store byttedyr.

Forskerne har lenge undret seg over hvordan slangene fikk et så radikalt annerledes kranium enn andre reptiler, men med funnet av det nesten fullt intakte kraniet fra Najash er gåten løst.

Najash ble undersøkt av forskerne i laboratoriet ved en rekke CT-skanninger og mikroskopiundersøkelser for å få innblikk i knokkelstrukturen i kraniet. Deretter ble strukturen i kraniet sammenlignet med kranier hos nålevende slanger og firfisler.

Og akkurat som forskerne forventet, avslørte kraniet en perfekt overgangsfase fra de mer rigide kraniene på firfisler til de fleksible kraniene i nålevende slanger. Najash har bare noen av de fleksible leddene som finnes i kraniet på moderne slanger, mens mellomøret er en mellomting mellom det som finnes i firfisler og slanger.

De omfattende studiene av kraniet har vært med på å endre biologenes forestillinger om slangenes opphav. Ut fra knokkelstrukturen i kraniet og sammenligninger med både utdøde og nålevende arter av firfisler og slanger testet forskerne en rekke muligheter for å komme fram til det sannsynligste stamtreet, og det endrer biologenes forestillinger om slangenes opphav.

For eksempel har den mest primitive formen av nålevende slanger som kalles blindslanger fått en litt senere posisjon på stamtreet. De ormelignende blindslangene er, som navnet indikerer, blinde og dessuten dyktige gravere. Tidligere molekylære studier har plassert dem som den tidligste avstammingen, men basert på studiene av de nye funnene tilhører Najash en enda tidligere forgrening.

Det foreløpig eldste tegnet på slanger ble beskrevet så sent som i 2015 i tidsskriftet Nature. Fossilet stammer fra slangen Eophis underwoodi som ble funnet litt utenfor Oxford i England. Det om lag 25 centimeter lange fossilet kan dateres til juratiden for omkring 170 millioner år siden og er den tidligste slangearten som har blitt funnet. Analyser av Eophis underwoodi viser at slanger faktisk kan ha eksistert i minst 190 millioner år.

Beina kan gjøre comeback

I dag er beina fullt og helt forsvunnet, men potensialet gjemmer seg fortsatt dypt inne i DNA-et på arter av nålevende slanger. For eksempel utvikler pytonslangers fostre bakbein i egget. I opp mot et døgn etter at egget er lagt, gror bakbeina, før prosessen stopper og de små knoppene igjen krymper inn.

Men selv hos voksne pytonslanger og kvelerslanger som kongeboaen sitter det et par bitte små knopper mot haleenden – dypt begravet i muskler. Forskere har undersøkt pytonslangers DNA og oppdaget at de har bevart hele det molekylære maskineriet som skal til for å danne bakbein. Det eneste som avholder pytonslanger fra å gjendanne beina, er en form for genetisk bryter som stenger for maskineriet.

Skrus den på igjen, kan pytonslanger og andre slangearter potensielt få tilbake beina og på den måten i framtiden ta en snarvei tilbake til fortiden.

Les også:

Slanger

Her er verdens 5 farligste slanger

9 minutter
snake climbing
Slanger

Slanger: Hvordan kan slanger klatre?

2 minutter
Scientists with python
Slanger

Skanninger avslører slangenes fordøyelse

1 minutt

Logg inn

Ugyldig e-postadresse
Passord er påkrevd
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klikk her

Ny bruker? Få adgang nå!

Nullstill passord

Skriv inn e-postadressen din, så sender vi deg en e-post som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt.
Ugyldig e-postadresse

Sjekk e-posten din

Vi har sendt en e-post til som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt. Hvis du ikke finner e-posten, bør du se i søppelposten (uønsket e-post, «spam»).

Oppgi nytt passord.

Skriv inn det nye passordet ditt. Passordet må ha minst 6 tegn. Når du har opprettet passordet ditt, vil du bli bedt om å logge deg inn.

Passord er påkrevd
Vis Skjul