Kako su lanterne evoluirale da postanu tako uspješne? Nova istraživanja o komponentama njihovih ušiju otkrivaju da je uspjeh lanterni možda počeo kada je kontinent Antarktika počeo plutati sam od sebe, i zbog razvoja trave na kopnu prije nekoliko desetaka milijuna godina.

Werner Schwarzhans, geolog i paleontolog u Prirodoslovnom muzeju u Danskoj, i njegov koautor Giorgio Carnevale, sa Sveučilišta u Torinu u Italiji, pregledali su tisuće otolita uglavnom lanterni iz roda Diaphus za studiju objavljenu nedavno u časopisu Paleobiology.

Otoliti su sastavni dio ribljih ušiju koji se mogu koristiti za identifikaciju vrsta uspoređujući ih s onima u modernih lanterni i manje dobro očuvanih kompletnih kostura koje su znanstvenici otkrili iz prošlosti. Otoliti su također jedna od najbrojnijih kostiju u fosilnim zapisima - jedina stvar koja se može identificirati u mnogih izumrlih lanterni su ove ušne kosti.

Istraživači su usporedili otolite iz različitih dijelova svijeta u velikim količinama kako bi bolje razumjeli kada je evolucija lanterni doista uznapredovala u vodama oceana.

Najraniji ostaci lanterni datiraju prema jednoj vrsti iz paleocena, prije oko 66 do 56 milijuna godina. Nakon toga počinje se pojavljivati više vrsta. Istraživači su otkrili da su tijekom srednjeg eocena, koji je započeo prije oko 48 milijuna godina, te ribe uglavnom živjele u plićim područjima. Međutim, oceani su se počeli drastično mijenjati nakon eocena, jer se Antarktika počela odvajati od Južne Amerike i Australije, što je rezultiralo novim strujama i priljevom silicijeva dioksida iz dubokih voda kroz oceane u poput neke 'hranjive pumpe' počevši od prije 38 milijuna godina, rekao je Schwarzhans.

Lanterne ne jedu silicijev dioksid, ali kopepodi i drugi zooplanktoni ga jedu tako što se hrane manjim fitoplanktonom poput dijatomeja, koji koriste silicijev dioksid. Dijatomeje su se vjerojatno razmnožavale s povećanjem silicijeva dioksida, kao i kopepodi koji ih jedu. Schwarzhans i njegov koautor vjeruju da su se lanterne preselile u dublji ocean kako bi iskoristile švedski stol s kopepodima.

Schwarzhans i njegov koautor otkrili su da se prije između 25 milijuna i 11,6 milijuna godina veličina lanterni smanjila, ali je broj vrsta procvjetao.

No, u kasnom miocenu, prije 10 milijuna godina, tople sezonske trave počele su prekrivati kopno, a njih su ubrzo slijedili požari, proizvodeći fosfor i silicij koji su se isprali u oceane. Erozija s novoformiranih Himalaja osigurala je još više silicijeva dioksida. Znanstvenici su mišljenja kako su te hranjive tvari uzrokovale "biogeni procvat", kazao je

Schwarzhans. Otoliti lanterni postali su najčešći tipovi ribljih ostataka koji se zbog toga nalaze u sedimentima otvorenog oceana.

"Tada su postali jako zanimljivi", kazao je Schwarzhans.

Rene Martin, postdiplomantica na Sveučilištu Kansas koja proučava evolucijsku povijest lanterni, ali nije bila uključena u ovo istraživanje, rekla je da je stvarno uživala u tome kako su autori koristili otolite.

"Cijenila sam činjenicu da su u stanju iskoristiti fosilne zapise kako bi dobili drugačiju sliku evolucije ove skupine", rekla je. "To se vrlo dobro povezuje s našim razumijevanjem diverzifikacije vrste."

Matthew Davis, biolog sa Sveučilišta St. Cloud State u Minnesoti, koji također nije uključen u studiju, rekao je da je gledanje otolita dobar način pristupa evoluciji ove skupine. "Za puno dubokomorskih ili otvorenih oceanskih svojti, gledanje fosilnih zapisa može biti malo teško zbog prirode fosilizacije", rekao je.

Lanterne nisu bili jedina stvorenja koja su iskoristila proliferaciju silicijevog dioksida i planktona. Najveći sisavci također su se vrsno razilazili otprilike u isto vrijeme.

Kitovi usani također su iskoristili obilje kopepoda. Kako se udio trave povećavao na kopnu, a silicijevog dioksida u oceanima, kitovi usani su se razvili u niz različitih vrsta i pritom postali mnogo veći.

Ono što je zanimljivo je da su kitovi i lanterne izgleda usvojili tako različite strategije. Lanterna je prosječno velika oko 10 centimetara - veličine prsta - dok su kitovi poput plavih kitova najveća stvorenja ikad pronađena na planeti. Može se činiti kontraintuitivnim da su se ove dvije skupine razvile na tako različite načine, ali Martin kaže da su počele od vrlo različitih veličina, a trebalo bi puno više vremena da lanterne narastu tako velike.

Što god ih je uopće učinilo uspješnima i danas djeluje, jer se kitovi usani i lanterne nalaze diljem oceana, a oboje se hrane uglavnom kopepodima. Glavna razlika u prehrani je u tome što kitovi gutaju masivne oblake kopepoda, dok pojedine lanterne biraju fitoplankton u nakupinama koje mogu biti veće od jednog kita.

Baš kao što su lanterne reagirale na velike promjene klime i sadržaja oceana u prošlosti, one se mogu koristiti kao način da se ukaže na zdravlje oceana danas, rekao je Davis. Obrasci klimatskih promjena uzrokovani ljudskim djelovanjem mogli bi utjecati na broj tih riba, a neke studije pratile su kako lanterne unose plastiku u organizam kao način razumijevanja kako materijal ulazi u prehrambenu mrežu na otvorenom oceanu.

"Veliki dio ove studije jest da je klima, baš kao i sada, vjerojatno utjecala na to kako su neke od tih riba uspjele i distribuirale se u širokom rasponu vremena", rekao je Davis.