1: Egy grapefruit méretű sziklába rejtett csontváz megkövesedett darabjai segítettek megdönteni a modern madarak eredetével kapcsolatos egyik leghosszabb ideig fennálló feltételezést.
A Cambridge-i Egyetem és a maastrichti Natuurhistorisch Museum kutatói megállapították, hogy a modern madarak 99%-ára jellemző egyik legfontosabb koponyaelem – a mozgó csőr – még a 66 millió évvel ezelőtti, az összes nagy dinoszauruszt kiirtó tömeges kihalási esemény előtt alakult ki.
Ez a megállapítás arra is utal, hogy a struccok, emuk és rokonaik koponyája „visszafelé” fejlődött, és a modern madarak kialakulása után egy kezdetlegesebb állapotba került vissza. A cambridge-i kutatócsoport a CT-vizsgálati technikák segítségével azonosította a szájpadlásról, vagyis a szájpadlás tetejéről származó csontokat egy új, nagyméretű ősi madárfajnál, amelyet Janavis finalidensnek neveztek el. Ez a faj a dinoszauruszok korának legvégén élt, és egyike volt a valaha élt utolsó fogazott madaraknak. A szájpadláscsontjainak elrendezése azt mutatja, hogy ennek a „dinómadárnak” mozgékony, ügyes csőre volt, amely szinte megkülönböztethetetlen a legtöbb modern madárétól.
2: Több mint egy évszázadon át azt feltételezték, hogy a mozgékony csőr kialakulását lehetővé tevő mechanizmus a dinoszauruszok kihalása után alakult ki. A Nature folyóiratban közölt új felfedezés azonban azt sugallja, hogy újra kell értékelni a modern madárkoponya kialakulásának módjáról alkotott elképzeléseinket.
A Földön ma élő mintegy 11 000 madárfaj mindegyikét két átfogó csoportba sorolják a szájpadláscsontok elrendezése alapján. A struccok, emuk és rokonaik a paleognath, vagyis az „ősi állkapocs” csoportba tartoznak, ami azt jelenti, hogy az emberhez hasonlóan szájpadláscsontjaik szilárd masszává olvadtak össze.
Az összes többi madárcsoport a neognath, azaz a „modern állkapocs” csoportba sorolható, ami azt jelenti, hogy szájpadláscsontjaik mozgó ízülettel kapcsolódnak egymáshoz. Ez teszi csőrüket sokkal ügyesebbé, ami hasznos a fészeképítéshez, az ápoláshoz, a táplálékszerzéshez és a védekezéshez.
A két csoportot eredetileg Thomas Huxley, a brit biológus, akit „Darwin buldogja” néven ismertek Charles Darwin evolúciós elméletének hangos támogatásáért. 1867-ben az összes élő madarat az „ősi” vagy a „modern” állkapocscsoportokba sorolta. Huxley feltételezése szerint az „ősi” állkapocs-konfiguráció volt a modern madarak eredeti állapota, a „modern” állkapocs pedig később alakult ki.
3: „Ezt a feltételezést azóta is adottnak tekintik” – mondta Dr. Daniel Field, a Cambridge-i Földtudományi Tanszék munkatársa, a tanulmány vezető szerzője. „Ez a feltételezés elsősorban azért maradt fenn, mert nem rendelkezünk jól megőrzött fosszilis madárállkapoccsal abból az időszakból, amikor a modern madarak keletkeztek.”
A Janavis nevű fosszíliát egy mészkőbányában találták a belga-holland határ közelében az 1990-es években, és 2002-ben tanulmányozták először. Keltezése 66,7 millió évvel ezelőttre, a dinoszauruszok utolsó napjaira tehető. Mivel a fosszíliát kőzetbe zárták, a tudósok akkoriban csak arra alapozhatták leírásaikat, amit kívülről láthattak. A sziklából kiálló csontdarabokat koponya- és vállcsontdarabokként írták le, és visszatették a feltűnésmentesnek tűnő fosszíliát a raktárba.
Közel 20 évvel később a kövületet kölcsönadták Field cambridge-i csoportjának, és Dr. Juan Benito, aki akkoriban doktorandusz hallgató volt, elkezdte újra megvizsgálni. „Amióta ezt a fosszíliát először leírták, elkezdtük használni a CT-vizsgálatot a fosszíliákon, ami lehetővé teszi, hogy átlássunk a kőzeteken és megnézzük a teljes fosszíliát” – mondta Benito, aki jelenleg posztdoktori kutató Cambridge-ben, és a tanulmány vezető szerzője. „Nagy reményeket fűztünk ehhez a fosszíliához – eredetileg azt mondták, hogy koponyaanyagot tartalmaz, ami nem gyakran marad meg, de a CT-felvételeken nem láttunk semmi olyat, ami úgy nézett volna ki, mintha koponyából származna, ezért feladtuk, és félretettük a fosszíliát.”
4: A Covid-19 lezárásának első napjaiban Benito ismét elővette a fosszíliát. „A fosszíliáról szóló korábbi leírásoknak egyszerűen nem volt értelme – volt egy csont, ami igazán zavarba ejtett. Nem értettem, hogy amit először vállcsontként írtak le, hogyan lehetett valójában vállcsont” – mondta.
„Hónapok óta ez volt az első személyes találkozásom: Juan és én egy szociálisan távoli szabadtéri találkozót tartottunk, és ő átadta nekem a rejtélyes fosszilis csontot” – mondta Field, aki egyben a cambridge-i Zoológiai Múzeum ornitológiai kurátora is. „Láttam, hogy ez nem egy vállcsont, de volt benne valami ismerős”.
„Aztán rájöttünk, hogy már korábban is láttunk hasonló csontot, egy pulykakoponyában” – mondta Benito. „És mivel a Cambridge-ben végzett kutatásaink miatt történetesen vannak a laborunkban olyan dolgok, mint a pulykakoponya, így kihoztunk egyet, és a két csont szinte teljesen megegyezett.”
Az a felismerés, hogy a csont koponyacsont volt, és nem vállcsont, arra a következtetésre juttatta a kutatókat, hogy a pulykáknak közös, össze nem olvadt „modern állkapocs” állapota a struccok és rokonaik „ősi állkapocs” állapota előtt fejlődött ki. Ismeretlen okból a struccok és rokonaik összenőtt szájpadlása valamikor azután alakulhatott ki, hogy a modern madarak már kialakultak.
A fogatlan csőr és a mozgó felső állkapocs a két legfontosabb jellemző, amelyek alapján megkülönböztetjük a modern madarakat dinoszaurusz őseiktől. Bár a Janavis finalidensnek még voltak fogai, ami miatt premodern madárnak számít, az állkapocs szerkezete a modern, mozgékony fajtáé.
5: „Geometriai elemzések segítségével sikerült kimutatnunk, hogy a fosszilis szájpadláscsont alakja rendkívül hasonló az élő csirkék és kacsákéhoz” – mondta Pei-Chen Kuo, a tanulmány társszerzője. Hozzátette Klara Widrig társszerző: „Meglepő módon a madarak szájpadláscsontjai, amelyek a legkevésbé hasonlítanak a janavikéra, struccoktól és rokonaiktól származnak”. Kuo és Widrig egyaránt Field cambridge-i laboratóriumának PhD-hallgatója.
„Az evolúció nem egyenes vonalban történik” – mondta Field. „Ez a fosszília azt mutatja, hogy a mozgó csőr – egy olyan állapot, amelyről mindig azt hittük, hogy a modern madarak eredete után keletkezett – valójában már a modern madarak létezése előtt kifejlődött. Több mint egy évszázadon keresztül teljesen visszafelé haladtunk a modern madárkoponya kialakulására vonatkozó feltételezéseinkben”.”
A kutatók szerint ez a felfedezés ugyan nem jelenti azt, hogy a teljes madárcsaládfát újra kell rajzolni, de átírja a modern madarak egyik kulcsfontosságú evolúciós jellemzőjéről alkotott képünket. És mi történt Janavisszel? A nagytestű dinoszauruszokhoz és más fogas madarakhoz hasonlóan nem élte túl a kréta időszak végén bekövetkezett tömeges kihalási eseményt. A kutatók szerint ennek oka nagy mérete lehetett: A Janavis körülbelül 1,5 kilogrammot nyomott, és akkora volt, mint egy mai keselyű. Valószínű, hogy a kisebb állatok — mint például a Field, Benito és kollégái által 2020-ban azonosított „csodatigris”, amely ugyanarról a területről származik, és Janavis mellett élt – előnyben voltak a földtörténet e pontján, mivel kevesebbet kellett enniük a túléléshez. Ez előnyös lehetett, miután az aszteroida becsapódott a Földbe, és megzavarta a globális táplálékláncokat.
Cikk forrása és további részletek: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/11/221130114507.htm
Képek forrása: Flickr (Illusztráció)
