Najstarszy sepioidalny głowonóg z kredy odkryty dzięki cyfrowej eksploatacji skamieniałości z użyciem AI uczącej się zero‑shot

Ukryta wskazówka w pradawnych morzach

Długo przed wielorybami i delfinami oceany rządziły stworzenia przypominające kałamarnice i mątwy. Ich historia jest jednak trudna do odczytania, ponieważ miękkie części ciał rzadko się skamieniały. Badanie łączy nowoczesną sztuczną inteligencję z drobiazgowym obrazowaniem skał, aby odsłonić maleńką, lecz istotną wskazówkę: najstarszą znaną skamieniałość z grupy obejmującej współczesne mątwy i bobtail squidy. Dla każdego, kto ciekawi się, jak powstają i różnicują się główne linie życia, pokazuje to, jak nowe narzędzia cyfrowe mogą przepisać rozdziały ewolucji, które wydawały się dawno utracone.

Dlaczego małe dzioby mają znaczenie

Współczesne oceany pełne są „sepioidów” — dziesięcioramiennych krewnych kałamarnic, do których należą mątwy i bobtail squidy. Są liczne, ekologicznie ważne jako drapieżniki i stanowią istotne źródło pokarmu dla większych zwierząt. Ich odległa historia ewolucyjna jest jednak zaskakująco niejasna. Klasyczne skamieniałości, takie jak amonity, zachowują twarde zewnętrzne muszle, podczas gdy żyjące sepioidy mają podpory wewnętrzne lub są niemal całkowicie miękkociałe, pozostawiając niewiele śladów w skale. Wyjątkiem są ich dzioby: twarde, chitynowe części gębowe, które skamieniają znacznie lepiej niż reszta zwierzęcia. Skupiając się na tych miniaturowych szczękach, naukowcy mogą identyfikować grupy dawnych głowonogów nawet gdy wszystko inne zniknęło.

Eksploatacja skał cyfrowymi oczami

W tym badaniu badacze analizowali twarde konkrecje węglanowe z skał późnej kredy ze stanu Dakota Południowa, powstałe około 74–67 milionów lat temu w Western Interior Seaway, rozległym wewnętrznym oceanie, który kiedyś dzielił Amerykę Północną. Zamiast rozłupywać skały w poszukiwaniu widocznych skamieniałości, zastosowali „tomografię szlifową”, tnąc każdą konkrecję na tysiące ultracienkich warstw i fotografując każdy przekrój w wysokiej rozdzielczości i pełnym kolorze. Ogromne stosy obrazów przekazywano następnie systemowi AI uczącemu się zero‑shot o nazwie DEVA, zbudowanemu na modelu Segment Anything. W odróżnieniu od tradycyjnych narzędzi uczenia maszynowego, które muszą być trenowane na znanych kształtach, ta AI potrafi wytyczyć obrys dowolnego odrębnego obiektu, nawet jeśli nigdy wcześniej go nie widziała. W praktyce autorzy zbudowali cyfrową maszynę do wydobywania skamieniałości, która potrafi przeczesać masywne zbiory danych i wychwycić każdą osadzoną strukturę wyglądającą na oddzielne ciało.

Poznając Uluciala, sepioida pośredniego

Wśród obiektów wyróżnionych przez AI zespół odtworzył dwa maleńkie trójwymiarowe dzioby o długości zaledwie kilku milimetrów. Dokładne porównanie z dziobami żyjących i skamieniałych głowonogów wykazało, że owe szczęki pochodziły od wcześniej nieznanego zwierzęcia, które nazwali Uluciala rotundata. Jej dolny dziobek ma charakterystyczne połączenie cech: duży, zaokrąglony haczyk i wychodzący do przodu brzeg szczęki przypominający współczesne mątwy, ale też proste brzegi brzuszne i trójkątne zagłębienia podobne do tych u bobtail squidów. Analizy statystyczne kształtu dziobów obejmujące ponad 160 współczesnych gatunków potwierdziły, że Uluciala zajmuje pośrednie miejsce między tymi dwiema grupami w „morfosferze”, mapie różnic form, zamiast klarownie grupować się z którąkolwiek z nich.

Przepisywanie historii rodziny mątwy i bobtail squidów

Te skamieniałości są nie tylko morfologicznie pośrednie; są też stare. Jeden okaz pochodzi ze skał mających około 74 miliony lat (późny kampan), a drugi z około 67 milionów lat (późny mastrycht), oba z okresu późnej kredy. Przed tym odkryciem najwcześniejsza znana skamieniałość podobna do mątwy datowana była na około 70 milionów lat temu, a bobtail squidy nie miały wiarygodnego zapisu kopalnego wcale. Obecność Uluciala w obu przedziałach czasowych pokazuje, że sepioidy już w późnej kredzie się różnicowały, a rozdział między liniami prowadzącymi do mątwy i bobtail squidów najprawdopodobniej nastąpił niedługo potem. Innymi słowy, charakterystyczne kształty dziobów dzisiejszych grup są rezultatem dłuższego, wcześniej niewidocznego eksperymentu ewolucyjnego.

Co to oznacza dla ukrytego zapisu życia

Dla laika główne przesłanie jest takie, że nawet najmniejsze fragmenty skamieniałości potrafią przekształcić nasz obraz ewolucji, gdy połączy się je z zaawansowanym obrazowaniem i AI. Uluciala rotundata, znana jedynie z delikatnych dziobów uwięzionych w skale, łączy dwie współczesne, udane grupy głowonogów i przesuwa ich wspólną historię głębiej w czasie. Metoda cyfrowej eksploatacji skamieniałości, która ją ujawniła, może z założenia odsłonić wiele kolejnych „zaginionych” gatunków, których miękkociałe ciała nie pozostawiły niemal żadnego śladu. W miarę rozprzestrzeniania się tych narzędzi z wielu długo badanych skał może wydobyć się niezliczona liczba ukrytych skamieniałości, wypełniając luki w drzewie życia i pokazując, jak ukształtowały się dzisiejsze ekosystemy morskie.

Cytowanie: Sugiura, K., Ikegami, S., Takeda, Y. et al. The oldest sepioid cephalopod from the Cretaceous discovered by Digital fossil-mining with zero-shot learning AI. Commun Biol 9, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09519-9

Słowa kluczowe: ewolucja głowonogów, mątwa, skamieniałe dzioby, AI w paleontologii, późna kreda