paleotóp

paleotóp

Hogyan nőttek óriásira a szárazföldi teknősök?

Az ősélet magyar kutatói (1.) – dr. Rabi Márton

2018. október 08. - Fitos Attila

Új cikksorozatunkban olyan nemzetközi hírű magyar kutatókat szeretnénk bemutatni olvasóinknak, akik munkájukkal jelentős mértékben hozzájárultak, vagy ma is hozzájárulnak az őslénytan, és ezáltal más föld- és élettudományok fejlődéséhez. Rovatunk első bejegyzésének főszereplője egy fiatal paleontológus, dr. Rabi Márton, aki a teknősök törzsfejlődésének megértéséhez visz egyre közelebb minket. Legutóbbi tanulmányában, amelyet egy argentin kollégájával közösen publikált, a szárazföldi teknősfélék átfogó vizsgálatával elért eredményeik kerültek közlésre. Az új fejlemények felülírnak néhány korábbi, meglehetősen mélyen beivódott feltételezést ezzel az állatcsoporttal kapcsolatban.

A szárazföldi teknősfélék képviselői az egész világon fellelhetők a sivatagoktól az erdőkig, és olyan fajokat foglalnak magukba, mint a házi kedvencként is rendkívül népszerű görög teknős, vagy a darwini eszmék egyik megihletője, a galápagosi óriásteknős. Ha szóba kerülnek, elsőként minden bizonnyal lomha mozgásuk jut eszünkbe, de rajta vannak a világ leghosszabb ideig élő állatainak listáján is: a galapagosi óriásteknős átlag életkora meghaladja a száz évet, de volt olyan példány is, amely bizonyíthatóan több, mint 170 évig élt.
Érdekesség: sokan nem tudják, hogy a galápago szó spanyolul teknőst jelent, így ha azt mondjuk, hogy galápagosi teknős, olyan, mintha azt mondanánk: békönszalonna.
Néhány fajuk – mármint a teknősöké, nem a békönszalonnáé – hatalmas méretűre képes nőni, házuk meghaladhatja az egy méteres hosszúságot is, míg némelyük nem nagyobb 6-8 cm-nél. Annak ellenére, hogy a természetbúvárok már Darwin idejétől kezdve komoly érdeklődéssel tanulmányozták őket, a szárazföldi teknősök törzsfejlődését a közelmúltig homály fedte. Különösen a szigeteken megfigyelt óriások eredetével kapcsolatban ütköztek  a tudományos közvélemény álláspontjai.

source_rory_stansbury_island_conservationflickr.jpgGalápagosi óriásteknős (forrás: Rory Stansbury, Island Conservation, Flickr)

A tény, miszerint az összes ma élő óriás szárazföldi teknősféle szigetlakó, arra sarkallta fejlődéstörténetük kutatóit, hogy kialakulásukat az úgynevezett Foster-törvény, vagy másnéven sziget-hatás következményeként értékeljék: elszigetelt élőhelyeken a nagyméretű állatok törpékké, míg a kisebbek óriásokká válhatnak. A törpévé fejlődés egyik példája a floridai fehérfarkú szarvas, amely rokonától, a „közönséges” fehérfarkú szarvastól pusztán méretében különbözik. Az ilyen méretcsökkenés kiváltó okaként általában a szigeteken fellelhető szűkösebb tápanyagforrást szokták felhozni. A kisebb test ilyen esetekben szelekciós tényező. A szigeti órásnövekedés legjobb példája pedig az egykor Mauritius szigetén élt, és az ipari forradalom kezdetén kihalt röpképtelen galamb, a híres dodó lehet. Ők a mai feltételezések szerint a sziget ragadozóinak nyomására fejlődtek óriás méretűvé, egészen addig, amíg szegényeket egy újonnan érkezett, túlzottan intelligens ragadozó az utolsó szálig agyon nem verte.
A kihalt szárazföldi teknősökkel kapcsolatos korábbi tanulmányok nagy része meglehetősen bizonytalan volt e témában: több esetben az óriás növekedés okaként épp a ragadozó emlősök hiányát nevezték meg, de volt olyan felvetés is, hogy a szárazföldi teknősök már eleve óriások voltak, amikor élőhelyük elterjedése elérte a tengeri szigetvilágokat. Mivel a legtöbb ilyen állat már kihalt, ezeket az elméleteket meglehetősen nehéz mai megfigyelésekkel ellenőrizni. Az egyetlen megoldás hát, ha a kihalt teknősök fosszíliáit vizsgálják meg a szakemberek. 

Dr. Rabi Márton – geológus, paleontológus

2009-ben diplomázott okleveles geológusként az ELTE Természettudományi Karán, majd 2014-ben a Tübingeni Egyetem Földtudományi Karán szerzett szerzett doktori fokozatot. Kutatási területe a teknős- és krokodilfélék makroevolúciója. A híres iharkúti dinoszaurusz lelőhelyen folyó kutatásoknak a kezdetek, 2002 óta résztvevője, ezenkívül feltárásokat végzett a máriahalmi ősemlős lelőhelyen, Kína Xinjiang tartományában és Borneón. Több hazai és nemzetközi kutatási projekt résztvevője, és rendszeresen publikál elismert tudományos folyóiratokban.
Szabadidejében sem mondható átlagos figurának, a Magic Mosquitoz frontember-szájharmonikásaként nem csak egy zenekart, hanem egy új zenei irányzatot is alapított: az „indokolatlan mocsári R&B”-t.

dsc_3711.JPG

Egy fiatal magyar kutató, Rabi Márton a társzerzője annak a közelmúltban a Cladistics című tudományos folyóiratban közzétett átfogó tanulmánynak, amely tiszta vizet öntött a pohárba a fenti témával kapcsolatban. Argentin kollégájával, Evangelos Vlachos-szal komoly összesítő munkát végeztek: az élő fajok genetikai, és a kihalt fajok csonttani adatainak tanulmányozásával összeállították a szárazföldi teknősök (Testudinidae) eddigi legátfogóbb családfáját.

dsc03265_2.jpgPár millió évvel ezelőttig az óriásteknősök Európa déli részén a mai Franciaországtól Törökországig elterjedtek voltak. Titanochelon perpiniana, Párizsi Természettudományi Múzeum (fotó: Rabi Márton)

Ez az első tanulmány, amely globális nagyságrendben tekinti át a szárazföldi teknősök testméretében bekövetkező evolúciós változásokat. A kutatók munkájának köszönhetően új ismeretekkel gazdagodtunk: kiderült, hogy a kövületanyag teljesen más képet mutat a múlttal kapcsolatban, mint amit a jelenkor szárazföldi teknős fajai alapján feltételezhettünk. A szárazföldi teknősök 55 millió évvel ezelőtti megjelenését követően az óriás méret több alkalommal is megjelent a földtörténet különböző szakaszaiban egymástól teljesen függetlenül, és nem csak elszigetelt környezetben, hanem elsősorban Ázsia, Afrika, Európa, valamint Észak- és Dél-Amerika kontinentális területein. Később az ezeken a területeken élő összes faj kipusztult, utolsó képviselőik a pleisztocén korban, az utolsó jégkorszak során éltek.

dsc_0134_2.jpgA tanulmány másik szerzője, Evangelos Vlachos (középen) az általuk tanulmányozott kihalt óriásteknős páncél múzeumba szállításánál - Thesszaloniki régió, Görögország (fotó: Rabi Márton) 

A fosszíliák tehát azt mutatják, hogy a kontinensek belső területein is nagy számban kialakultak óriás méretű fajok, ez pedig arra enged következtetni, hogy az óriás testméret a teknősök esetében nem hozható összefüggésbe az elszigetelt élőhelyek hatásaival. Ehelyett valószínűbb, hogy a ma a szigeteken élő óriás teknősök, mint például a galapagosi és seychelles-i fajok sokkal inkább az egykoron a dél-amerikai, kelet-afrikai és madagaszkári területekről elsodródott ősők leszármazottai. Az óriás teknősök azért lehettek jobbak a szigetek kolonizálásában, mert a kisebb fajoknál jobban tűrik az édesvíz és az élelem hiányát az óceánban történő hosszabb sodródás során. Megfigyelések szerint az óriás teknősök akár 740 km-t is képesek megtenni az óceánban lebegve!

simplified-time-calibrated-phylogeny-of-pan-testudinidae-based-on-the-strict-consensus.pngA szárazföldi teknősfélék egyszerűsített családfája a paleocéntől napjainkig (forrás: Vlachos-Rabi)

Hogy végül miért haltak ki ezek az óriások a nagyobb szárazföldeken, és maradtak életben bizonyos szigeteken, egyelőre rejtély marad. A legutóbbi jégkorszakokig fennmaradó fajok esetén a kihalás kiváltó oka a kontinentális területeken valószínűleg a már több esetben is bizonyított ragadozói – köztük emberi – nyomás és a klímaváltozások okozta hatás kombinációja lehetett.
Hasonlóan tisztázatlan, hogy ha nem a sziget-hatás, akkor mi az, ami miatt a szárazföldi teknősök időről-időre óriásokká nőnek? A kutatók szerint ebben is az éghajlat változása (melegedése) és az életközösség ragadozóinak szelekciós nyomása játszhat szerepet, de a kép rendkívül összetett, és a rendelkezésre álló kövületanyag jelenleg még korlátozott.

p1290535.JPGA kihalt észak-amerikai Hesperotestudo egy hasonló példányának páncéljában a jégkori ember befúródott lándzsahegyét fedezték fel. Floridai Természettudományi Múzeum (fotó: Rabi Márton)

A tanulmánynak egy másik váratlan eredménye is volt: a Földközi-tenger térségének szárazföldi teknősei (pl. a házi kedvenc görög teknős) ugyanis tulajdonképpen egy törpe vonalat képviselnek: mint kiderült, kihalt őseik jóval nagyobb méretűek voltak. Így ez a vonal szintén egy olyan fejlődési irányt igazol, ahol a méret megváltozását nem tudjuk kifejezetten az elszigetelődött élőhely tulajdonságaival magyarázni.
Azt tehát még nem tudjuk pontosan, hogy mi volt az oka a csoport méretbeli változásainak, de a tanulmány rámutatott, hogy a sziget-hatás, mint kiváltó ok, nem jatszott fontos szerepet. Ez pedig kulcsfontosságú információ a későbbi kutatásokhoz.

A szárazföldi teknősök immár 55 millió éve jelen vannak az élet színpadán, és ennek a kutatómunkának az eredményeként fontos lépést tettünk törzsfejlődésük jobb megismerése felé. Szomorú, hogy mire teljessé válik a kép, addigra talán el is tűnnek ezek az ősi, rendkívül békés, legelésző lények. A ma élő 43 fajukból ugyanis több, mint 17 veszélyeztetett, többek között az élőhelyük eltűnése miatt, valamint a túlvadászásnak és az illegális kereskedelemnek köszönhetően.

– fűzte hozzá dr. Rabi Márton.

 

***

Források:

 

 

 

Amikor beindult az Élet

A rejtélyes ediakara időszak és a „prekambriumi robbanás”

2018. szeptember 23. - Fitos Attila

Az élővilág fejlődéstörténetének egy nagyon jelentős, és egyben titokzatos szakasza a nem is olyan régen ediakara időszaknak elkeresztelt földtörténeti periódus. A több, mint 2 milliárd éven keresztül kizárólag egysejtű élőlényekből álló bioszférában geológiai léptékkel nézve egy szempillantás alatt megjelenhettek az első többsejtűek, ugyanis nem sokra rá már bizonyítékaink vannak az első összetett szervezetek, a szivacsok létére. Az időszak névadója a kor második felében virágzó, és világszerte fellelhető Ediakara-bióta, ennek felfedezésével indult a kutatók máig is izgalmas eredményeket produkáló munkája, amivel egyre közelebb kerülünk a komplex élet kialakulásának megismeréséhez.

1946-ban egy fiatal térképező geológus, Reginald Sprigg a kormány megbízásából – rossz nyelvek szerint az akkori atomrobbantásos kísérletek uránérc-utánpótlásához – újranyitásra alkalmas elhagyott bányák után kutatott a délkelet-ausztráliai Ediacara-dombságban. Akármire is kellett az a nyersanyag, egy biztos: Sprigg a tudomány számára minden ércnél fontosabb leletekkel tért haza. Éppen terepi ebédjét fogyasztotta, amikor az előtte lévő kőzetanyagban medúzához hasonló élőlények lenyomatait fedezte fel. Frissen végzett földtani vizsgálatai alapján úgy gondolta, ezek a kövületek a kambrium időszak legkorábbi szakaszából, de talán még annál is korábbról származnak. Ez mindenképpen ígéretes felfedezésnek számított, abban az időben ugyanis a legősibb ősmaradványokat csupán a kambrium időszak derekáról, az összetett tengeri létformák kialakulása utánról ismert a tudomány. Feltételezték ugyan a nyilvánvaló tényt, hogy az élet fejlődésének valamikor jóval korábban kellett elindulnia, de ez csak elmélet volt, semmi tárgyi bizonyíték nem állt rendelkezésre ennek alátámasztására. Sprigg beadott egy tanulmányt bírálatra a már akkor is neves Nature szerkesztőbizottságának, de elutasították az értekezés megjelentetését. Később átutazta a fél világot, hogy részt vehessen az 1948-as londoni Nemzetközi Geológiai Kongresszuson, de az akkori tudós társadalom a legcsekélyebb érdeklődést sem mutatta a felfedezés iránt. A plénum még abban is kételkedett, hogy egyáltalán fosszíliákat talált-e a kutató az ausztráliai lelőhelyen.

mysteriousan.jpgDickinsonia - az egyik első élőlény, amelynek fosszíliáit megtalálták az Ediacara-dombságban. Fotó: Alex Liu

Aztán néhány évvel később, 1957-ben a közép-angliai Charnwoodi erdőben néhány középiskolás diák megtalálta azokat a fosszíliákat, amelyek már bizonyíthatóan kambrium előtti kőzetekből származnak. Az Anglia területén elhelyezkedő földtani képződményeket jóval alaposabban ismerte a tudomány, és a 20. század közepére már az abszolút kormeghatározási módszerek is kellőképpen megbízhatóak voltak ahhoz, hogy fosszíliák nélkül is be tudják azonosítani a képződmények rétegtani helyzetét. Derült égből villámcsapásként érte hát a hír a tudományos közvéleményt: egykori élőlények lenyomatait fedezték fel olyan korú kőzetekben, ahonnan eddig még soha nem kerültek elő ősmaradványok. A nagyméretű tollakhoz hasonló fosszíliát a lelőhely után Charniának nevezték el, és – bár fogalmuk nem volt róla, miféle élőlény volt – ez volt az első ősmaradvány, ami ablakot nyitott az emberiség számára az élet törzsfejlődésének azon korai szakaszára, amikor az egyszerű egysejtű élőlények összetett szervezetekké váltak.

A sors fintora, hogy évtizedek múltán a Charnwoodi erdő kövületeiről is kiderült: a gimnazista srácok 1957-es felfedezése előtt egy évvel egy akkor 15 éves lány, Tina Negus már észrevette a lenyomatokat a sziklákon, de akkori földrajztanára, akinek elmesélte felfedezését, nem tulajdonított jelentőséget neki, mondván, hogy prekambriumi kőzetekben nem lehetnek fosszíliák.

charnia-holotype-10cm-scale-bar-website_1_orig.jpgA Charnwoodi erdőben felfedezett kövületek egyik jellegzetes képviselője, és elsőként megtalált példánya, a Charnia masoni holotípusa (ezen példány alapján írták le az új fajt). A nemzetség névadója a lelőhely, a fajé pedig a fosszília megtalálója. (forrás: www.ediacaran.org)

Az új felismerés híre villám gyorsasággal futott végig a világon, majd végül egy az Osztrák-Magyar Monarchiában született és tanult, de később Ausztráliába elszármazott geológus, Martin Glaessner figyelt fel az összefüggésre a korábban méltatlanul semmibe vett Sprigg Ediacara-dombságból származó leletei és a Charnia között.

Sőt, az évek múltán kiderült, voltak már ennél is korábban előkerült hasonló korú leletek – például az 1872-ben leírt Aspidella terranovica Új-Fundlandról, vagy egy 1933-as namíbiai lenyomat –, csak senki nem merte bevállalni azok zavarba ejtő, kambriumnál korábbi datálását.

Az alaposabb vizsgálatokat követően bebizonyosodott, hogy Sprigg kövületei is a prekambriumból származnak, ráadásul az ott feltárt maradványok az Angliában talált sírközösségnél jóval többféle élőlényt képviselnek. Olyan bizarr, rendszertani hovatartozásukat illetően évtizedes vitákat gerjesztő lények népesítették be a tenger aljzatát ebben az időben az 1 cm-től a másfél méterig terjedő méretben, mint a bordázott tehénlepény alakú Dickinsonia, a szétlapított fenyőtobozra hajazó Yornia, vagy a balerina szoknyát viselő avokádóra emlékeztető Kimberella. Az Ediacara-dombság fosszíliái lettek így ennek a misztikus kornak a névadói: a hasonló időszakból, 575-542 millió évvel ezelőttről származó kövületeket gyűjtőfogalomként ma mind az Ediakara-bióta terminussal illetik. Elterjedt az Ediakara-fauna név is, de mivel évtizedes vita zajlott (és részben még zajlik) azzal kapcsolatban, hogy kizárólag állatokról van-e szó, a ’bióta’ kifejezés szerencsésebb.

3551887ad654215ee655d803a88.jpgAz Ediakara-bióta fantáziarajza. Főbb szerepekben: Dickinsonia, Spriggina, Nimbia és Charnia (forrás: John Sibbick)

A 20. század második felében sorra kerültek elő azok a földtani formációk, amelyekben megtalálhatók az Ediakara-bióta képviselői. Mint később kiderült, voltak közöttük mélyebb és sekélyebb tengerek lakói, törmelékfalók, és később ragadozók is. Volt, amelyik helyhez kötött életmódot folytatott, de néhányuknál már a mobilitásra való képességet is felfedezték. Ahhoz képest, hogy 60 éve még semmit nem tudtunk a létezéséről, ma már egy virágzó tengeri életközösség képe rajzolódik elénk, ha az Ediakara-biótára gondolunk. Jelenleg öt kontinensről (az Antarktisz még hátra van) közel 30 lelőhely ismert, és Kínában már rendelkezésünkre áll egy elképesztően jó állapotban konzervált fosszíliákat tartalmazó rétegeggyüttes, egy igazi Lagerstatte is, a 635 és 551 millió év közötti időszakot lefedő Doushantuo formáció.

Sőt, egy igazán friss - mindössze két napos - tanulmány már arról ad hírt, hogy egy északnyugat-oroszországi lelőhelyről származó, és páratlan épségben fennmaradt Dickinsonia kövületéből új eljárással szerves anyagot tudtak kivonni, és bebizonyosodott: az élőlény szövetei nagy arányban koleszterint is tartalmaztak. Ezáltal bizonyítást nyert a Dickinsonia állati mivolta.

8855722_orig.jpgAz Ediakara-bióta ma ismert lelőhelyei (forrás: www.ediacaran.org)

A feltárt leletanyag feldolgozása során idővel annyira sokat tudtunk meg ezekről az élőlényekről, és annyira jelentősnek bizonyult az általuk képviselt kor a földi élet fejlődéstörténetében, hogy 2004-ben - 8 évi egyeztetést követően - a Nemzetközi Rétegtani Bizottság új földtörténeti időszakot vezetett be ediakara néven a 635 és 541 millió év közötti periódusra. A földtörténeti időskálát folyamatosan finomhangolják még napjainkban is, de ez főként az egyes szakaszok határainak pontosítását jelenti, esetleg a legalacsonyabb, rövidebb egységek variálását. Egy új földtörténeti időszak bevezetésének jelentőségét mi sem érzékelteti jobban, mint hogy az ediakara 2004-es bevezetése előtt utoljára 120 évvel korábban neveztek el geológiai időszakot.

timeline.jpgAz ediakara időszak (forrás: wikipedia.org)

Az új időszakot részben a kambrium korai szakaszából csippentették le, részben a korábban másként tagolt neoproterozoikum utolsó részéhez adták hozzá.

Annak ellenére, hogy a klasszikus értelemben vett Ediakara-bióta képviselőit az 575 és 542 millió év közötti kőzetekből ismerjük, az ediakara időszak kezdetét 635 millió évvel ezelőttre tették. Ennek az az oka, hogy az elmúlt évtizedek során fokozatosan a szemünk elé tárult egy folyamat, amelynek során az evolúció egy komoly lépést tett előre: az élet keletkezése óta eltelt több, mint 2 milliárd év után történt valami, aminek hatására az addig kizárólag egysejtű eukarióta élőlényekből álló bioszférában megjelent a többsejtű élet, majd később olyan bámulatos összetettségű szervezetek alakultak ki, amelyek – az időszak végén lezajló kihalási esemény ellenére is – alapjai lehettek a későbbi kambriumból ismert élővilágnak: ebből a korból már az összes ma is élő állattörzs képviselőit ismerjük.

Az ediakara időszak tehát az a földtörténeti kor, amelynek csaknem száz millió éve során az élet eljutott az egysejtűektől a ma is ismert állattörzsekig.

Az, hogy mindez pontosan hogyan történt, a kutatókat foglalkoztató legfontosabb kérdések közé tartozik. Az elmúlt években rengeteg új eredmény született az ediakara időszak kapcsán, és napjainkban is szabályosan záporoznak a tanulmányok, amelyek mind hozzátesznek valami újat az élővilág történetének eme jelentős szakaszáról alkotott képünkhöz.

Annak ellenére, hogy élesedik a képünk erről az időszakról, igazából rengeteg nyitott kérdés van még a viszonylag jól ismert és sok fosszíliát szolgáltató Ediakara-bióta élőlényeivel kapcsolatban is. Sokáig a fura alakú lények egyikét sem tudták egyértelműen besorolni egyik rendszertani kategóriába sem. A kambriumtól kezdve többségében egyértelműen beazonosítható a kutatók számára a rokoni kapcsolat az akkori és a későbbi korok élőlényei között, az Ediakara-bióta élőlényeiről viszont még az sem volt biztos, hogy egyáltalán állatok-e vagy növények. Vagy gombák, vagy protista egysejtűek. Esetleg az élőlények egy eddig nem ismert és eltűnt ötödik országához tartoznak, ami a kihalásukat követő korokban soha többé nem bukkant fel? Az evolúció zsákutcái voltak ezek a lények, amit egy katasztrófa örökre lesöpört az élet színpadáról, vagy némelyik kövületben talán akár az emberiség ősét is tisztelhetjük?
Ha lassan is, de haladunk a megoldás felé. A Dickinsonia „állati mivoltát” feltáró néhány napos tanulmány mellett számos más kutatás világított rá arra, hogy a bióta több elemének is rokoni kapcsolata van a későbbi korok élőlényeivel.

Lássuk, mit tudunk ma arról, hogy mikor és hogyan jöttek létre a Földön az első többsejtű szervezetek és az első komplex élőlények?

Mindamellett, hogy a paleontológusok a fosszíliákat egyre komolyabb eszközökkel tudják vizsgálni, a kutatásba az elmúlt évekbe beszálltak a genetikusok is. Van ugyanis egy új elv, ami alapján viszonylag pontos becslésekkel tudnak hozzájárulni egyes evolúciós állomások időpontjának meghatározásában. Az elv neve molekuláris óra, és azt veszi alapul, hogy az evolúció során a DNS-ben a mutációk viszonylag egyenletes ütemben jelennek meg. Ennek segítségével meg lehet becsülni azt az időt, mely a ma élő fajoknak bizonyos közös ősöktől való elágazása óta eltelt. A molekuláris óra eljárással egyfajta „idővonalat” készítenek a kutatók ezeket a genetikai változásokat feltérképezve. Így ki lehet következtetni a ma élő fajok genetikai adataiból, hogy az élővilág bizonyos szervezettségi foka hány évvel ezelőtt alakulhatott ki. Természetesen minél régebbi eseményt, azaz minél alacsonyabb fejlettségi fok kialakulásának idejét próbáljuk meghatározni, annál nagyobb pontatlansággal kell kalkulálni.
Ezzel a molekuláris eljárással állapították meg nemrég a kutatók, hogy a többsejtű állatok kifejlődése és első nagyobb csoportjaik leválása az egysejtű szervezetekétől nagyjából 600 millió – 1 milliárd évvel ezelőtt következhetett be.
A ma ismert legősibb többsejtű szervezetek maradványai - a szivacsok -  kb. 600 millió évesek, illetve bizonyos biomarkerek segítségével egy ománi lelőhelyről néhány éve szivacsok nyomait azonosították 635 millió éves kőzetekből - így az általunk keresett esemény valamikor ez előtt következhetett be. Sajnos az ősélet kutatóinak legjobb barátai, az üledékes kőzetek az ediakara előtti időszakkal kapcsolatban teljesen némák: egyáltalán nem állnak rendelkezésünkre olyan rétegek, amelyek alkalmasak lettek volna az akkor élt élőlények fosszilizációjára. Így hát ha az ősmaradványanyagra hagyatkozunk, nem vagyunk előrébb.

extra_large-1464361989-1205-new-600-million-year-old-fossil-is-the-world-s-oldest-sponge.jpgA Föld legősibb többsejtű állatai a szivacsok, legidősebb fosszíliái 600 millió éves kőzetekből kerültek elő (forrás: Zongjun Yin)

Volt azonban valami, ami segített a kutatóknak közelebb kerülni a megoldáshoz, és még a felgyorsult evolúciós tempóra is magyarázattal szolgált.

A geológusok már a 19. század végétől kezdve találtak olyan kőzetdarabokat prekambriumi képződményekbe ágyazódva világszerte, amelyeket hordalékkövekként azonosítottak. Ezek a hordalékkövek olyan kőzetdarabok, amiket hatalmas gleccserek szállítanak és ágyaznak be az éppen akkor kővé váló üledékekbe. A tudomány fejlődésével ezen képződmények korát is pontosítani tudták, és a 20. század második felére kiderült, hogy az egész világon rengeteg ponton található hasonló képződmények nagyjából egy időben alakultak ki. Megszületett, majd azóta bizonyítást is nyert egy elmélet, miszerint nagyjából a 735 és 635 millió év közötti időszakban hatalmas jégkorszakok több hulláma fagyasztotta be szinte az egész bolygót, a jég legnagyobb kiterjedésekor az egyenlítő mentén is vastag jégpáncél volt. Ezt a megfagyott világot a tudomány ’hógolyó-Földnek’ hívja.

4ee1f6dc-c0da-11e6-85c8-a5c9105fe082_1280x720.jpg A 850 és 635 millió év közötti kriogén időszak során több hullámban is totális eljegesedés sújtotta a Földet. A jégsapka nem is sapka volt, az egész bolygó úgy nézett ki, mint egy hógolyó.

Ha tehát meg is indult a többsejtű életformák kialakulása a nagy jégkorszakok előtt, annak képviselői valószínűleg teljesen eltűntek az évmilliókig tartó globális fagy során. Valószínűbb azonban, hogy a molekuláris óra segítségével megbecsült időszak második felében, valamikor a jégkorszak heves vulkanizmus által kiváltott megszűnését követően (tehát kb. 635 millió éve) nyílt lehetőség arra, hogy a jégbe zárt – és a túlélésre ezáltal alkalmasabb – egysejtű létformák továbbfejlődése a kedvezővé vált klímával megtámogatva kibontakozhasson.

Ez viszont azt jelenti, hogy a sivár hógolyótól az első bonyolultabb létformákig tartó időszak pusztán néhány millió évig tartott. Ez evolúciós léptékben rendkívül rövid idő! Mi történhetett?

Egy friss elmélet szerint éppen a hógolyó-Föld hatalmas gleccsereinek köszönhető ez a gyors tempó. A legfrissebb tanulmány tavaly jelent meg a Nature hasábjain, de már korábban felvetették, hogy a jégkorszakok során a gleccserek minden más glaciális időszaknál hosszabb ideig koptatták a hegységek kőzetanyagát. Amikor a több tízmillió évig tartó folyamat végén a jég elolvadt, elképesztő mennyiségű kőzetanyag került az olvadékkal együtt az óceánok vízébe. Ez az ásványi anyagban rendkívül gazdag törmelék kiváló tápanyag volt az akkor ébredező alga kolóniák számára. Az algák elszaporodása alapot teremtett egy későbbi tápláléklánc számára, ami serkentőleg hatott az evolúciós folyamatokra.
A tavalyi tanulmány nem bizonyítja az elméletet, pusztán a szóban forgó időszak egy ideális rétegsorát vizsgálva kijelenti, hogy a kőzetekben található mikrofosszíliák vizsgálatával is tapasztalható az a trend, miszerint az eljegesedést követő rövid időn belül komoly mértékben elszaporodtak az algák, és földtörténeti léptékben rövid idő alatt megjelentek az első többsejtű szervezetek, a szivacsok.

Az ediakara tehát az élővilág fejlődéstörténetének igazán izgalmas és kritikus szakasza. Sok titkot rejt még az evolúció és a földtörténet kutatói előtt, de napról napra új eredmények születnek ezekkel a korai létformákkal kapcsolatban, és idővel egyre közelebb kerülünk az Élet hajnalának megismeréséhez. Érdemes figyelemmel kísérni a híreket!

 

Források:

 

 

 

Az öreg fajok nehezebben mozdulnak

2018. augusztus 16. - Fitos Attila

Egy panamai kutatócsoport az elmúlt 4 millió év karib-tengeri bryozoa faunájának átfogó vizsgálatával arra az eredményre jutott, hogy a régebben kialakult fajoknak több időbe telik egy új élőhely meghódítása, mint a rendszertanilag hozzá közel álló, de fiatalabb fajoknak.

A fosszilizálódáshoz jókora szerencse kell, így nem csoda, ha sok egykori élőlénnyel kapcsolatban meglehetősen hiányos a tudásunk. Az esetek többségében még az egykori növény vagy állat anatómiai tulajdonságaira is csak mai analógiákat használva következtethetünk, és akkor még nem is beszéltünk a tudományos szempontból fontosabb kérdésekről, pl. az adott létforma saját környezetével való kölcsönhatásainak vizsgálatáról. De vannak azért olyan nagy tömegben előforduló kövületek is, amelyek ha megfelelő mennyiségben azonos területen fellelhetők, és jelenlétük viszonylag hosszú időtávot lefed, nagyobb ívű következtetésekre is alkalmasak.

Nagyon jó példa erre a panamai Smithsonian Trópusi Kutatóintézet (STRI) munkatársainak a Scientific Reports-ban szerdán közzétett tanulmánya, amelyben bizonyos paleoökológiai és őséletföldrajzi adatokból olyan fontos eredményekre jutottak, amelyek rendkívül nagy segítséget nyújthatnak az evolúció mozgatórugóit kutató szakemberek számára is.
Aaron O’Dea és társai úgy vélték, hogy a Karib-tenger délnyugati térsége megfelelő lenne arra, hogy az elmúlt évmilliók során ezen a területen élt állatok egy kiválasztott csoportjának vizsgálatával választ kapjanak a kérdésre: vajon egy állatfaj új élőhelyen történő elterjedésének készségét befolyásolja-e az, hogy az adott faj mióta létezik.

Egy faj átlagos életkora, azaz fajöltője néhány millió év. Előfordulnak ennél kevesebb ideig létező fajok is, de lehetnek, amelyek ennek az átlagnak a sokszorosát is megérik. Gondoljunk csak az olyan „élő kövületként” emlegetett, ma is élő és viruló élőlényekre, mint a Lingula nevű brachiopoda, vagy a páfrányfenyő (Gingko).

Fontos kérdés ez, hiszen a minél több környezeti tényezőhöz való alkalmazkodás képessége mellett az új élőhelyeken való elterjedés sebessége is mérvadó, ha mondjuk egy adott faj kihalási esélyeit kell megállapítani.

Nagyjából 25 millió évvel ezelőtt megkezdődött egy folyamat, amely eleinte csak korlátozta, majd a végére a Panamai földhíd 3-4 millió évvel ezelőtti kiemelkedésével teljesen meg is szüntette a kapcsolatot a Csendes-Óceán keleti része és a Karib-tenger délnyugati ága között. Az új földszoros elvágta az utat az addig főként nyugat-kelet irányú tengeráramlatok elől, amely a tápanyag utánpótlás megszűnésével végzetes hatást gyakorolt a korábban ezen a területen virágzó planktonikus (lebegő) faunára. Ez a folyamat az élőhely gyökeres átalakulásához vezetett, a korábbi, plankton-központú biotóp után túlsúlyba kerültek az aljzatlakó, azaz bentosz szervezetek. A változás a térség geológiájában is nyomon követhető: a 4 millió évvel ezelőtti üledékek karbonátokban szegény, szervesanyagban gazdag agyagos rétegek, míg az ezt követő időszakban megjelennek a korallzátonyok, ami a már meglévők mellé meszes üledékek megjelenését hozta magával.

1-oldspeciesle.jpgMa élő Cupuladriida bryozoa kolónia. Forrás: Aaron O'Dea, Smithsonian Tropical Research Institute

Ez a környezetváltozás gyakorlatilag egy a természet által elvégzett evolúcióbiológiai kísérletet hagyott ránk. Ha megtaláljuk azokat az élőlényeket, amelyek ez idő alatt végig megbízhatóan és nagy mennyiségben fosszilizálódtak, magas a faj-diverzitásuk és könnyen meghatározhatók, akkor ezek maradványainak a vizsgálatával végigkísérhetjük az élővilág környezetváltozásra adott válaszának az egész folyamatát.
A kutatócsoport pedig meg is találta: a mohaállatok (latin nevükön Bryozoák) egy a teljes időszak során végigkövethető csoportját, a Cupuladriida családba tartozó fajokat választotta vizsgálata tárgyául. Ezek az apró lények – a többi mohaállathoz hasonlóan – diszkosz alakú kolóniákban élnek. A tengerekben elképesztő mértékben képesek felhalmozódni, ami annak is köszönhető, hogy nem csak szexuális reprodukcióra képesek, hanem ivartalanul is tudnak szaporodni. Amikor a telep elpusztul, a szilárd váz fennmarad, és nagyon jó eséllyel fosszilizálódik.

 Mik azok a mohaállatok?

A mohaállatok, vagy latin nevükön bryozoák nagyon apró, telepeket alkotó élőlények, amelyek kis tapogatók segítségével mikroszkopikus plankton szervezetekkel táplálkoznak. A szilárd, helyhez kötött vázban élő kis egyedeket zooidoknak, vagy polipoknak hívjuk. Korábban a csöves tapogatósokkal és a pörgekarúakkal (Brachiopodák) egy rendszertani egységbe, a tapogatókoszorúsok (Tentaculata) törzsébe sorolták őket, de a legújabb, genetikai alapú rendszerezés már külön törzsnek tekinti őket.
Főként tengerben élnek, de elenyésző fajszámmal édesvízi környezetben is előfordulnak (Magyarországon is megtalálható 10 fajuk).
A földtörténet során többször is előfodultak zátonyalkotó mennyiségben, először az állati óidő ordovícium időszakában, majd a permben, a krétában és a harmadidőszakban is.
Magyarországon főként a harmadidőszakból ismertek kövületei, az eocén kor egyik jellegzetes kőzete tömegesen tartalmazza maradványaikat, ezért is hívják ezt a Budapesten is megtalálható kőzetet bryozoás márgának.

bryozoas_marga.jpgBryozoás márga Budaörs északi részéről (Farkashegy). Forrás: Elekes Andor, Wikipedia

A vizsgálat során 200 begyűjtött fosszíliából több, mint 90 ezer bryozoa kolóniát különítettek el, amelyhez a mai tengerfenékről is beszereztek 90 recens (ma is létező fajhoz tartozó) példányt. A minták tartalmaztak tengeri iszapot, homokot és korall vázmaradványokat is, ami további segítséget nyújtott a szakembereknek az egykori élőhelyi környezet beazonosításában. A példányok meghatározása után kiválasztották a 10 leggyakrabban előforuló fajt, és ezek földrajzi elterjedését rögzítették az adatbázisba. Ezt követően az adatokat mind a fajöltőjük, mind a kolóniák előfordulásának mértékét illetően rendszerezték, és három különböző időkategóriába sorolták az élőhelyen való megjelenésük szerint.

baseline_slide_1.jpgAaron O'Dea, a Smithsonian Tropical Research Institute paleontológusa tengeri eredetű fosszíliákat vizsgál a Dominikai Köztársaságban. Forrás: Sean Mattson, STRI

Az eredmények arról tanúskodnak, hogy – noha minden faj sikeresen meg tudott jelenni az új élőhelyi környezetben az elmúlt 6 millió év során, a különböző fajok különböző sebességgel tették mindezt. Az adatok egyértelműen azt jelzik, hogy a régebben – több, mint 8 millió évvel ezelőtt – megjelent fajoknak a fiatalabbakhoz képest nagyjából 2 millió évvel több időbe telt, mire ugyanabban a kolónia-számban birtokukba vették az új biotópot. Ez egyértelműen arra utal, hogy minél hosszabb ideig él egy faj, annál nehezebben alkalmazkodik az akár csak minimálisan is eltérő környezeti feltételekhez, és annál nehezebben hódítja meg az új lehetőségként feltáruló, de az addigitól némileg különböző területeket. Ezt a kutatók a jól beágyazott populációk niche-konzervativizmusának nevezik.
A jelenség kiváltó okainak megfejtéséhez, illetve annak megállapításához, hogy ez a szabály milyen mértékben vonatkozik más élőlényekre, további kutatásokra van szükség. Minden bizonnyal hallani fogunk még erre a vizsgálati módszerre alapozó újabb munkákról is, más területeken és talán más élőlény csoportokról is.

 

Források:

  • Aaron O’Dea, Brigida De Gracia, Blanca Figuerola & Santosh Jagadeeshan: Young species of cupuladriid bryozoans occupied new Caribbean habitats faster than old species, Scientific Reportsvolume 8, Article number: 12168 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-30670-9.
  • A Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) sajtóközleménye 
  • Főzy István, Szente István: Ősmaradványok, A Kárpát-Pannon térség kövületei (GeoLitera, 2012)

 

 

 

Chalicotherium - A kigyúrt ló

Az ősvilág fura szerzetei

Egyes becslések szerint a Földön valaha élt fajok 99%-a ma már nem létezik – ez több, mint 5 milliárd eltűnt fajt jelent az élet keletkezése óta eltelt kb. 4 milliárd év alatt. Ezek között a letűnt élőlények közül a legtöbb csak kevéssé tér el a mai élővilágban látható megszokott állatoktól és növényektől. Vannak azonban olyanok is, amelyek rekonstruált illusztrációinak láttán csak pislogunk, mint Anomalocaris a szatyorban.

Új sorozatunkban ezekből a mai szemmel szokatlan szerzetekből válogatunk, hosszabb-rövidebb leírást adva róluk és egykori élőhelyükről.
Elsőként nem is megyünk vissza olyan sokat az időben, csupán az állati újidő miocén korába (23-5 millió éve). Ez persze relatív, hiszen 5-10 millió év még mindig felfoghatatlan az emberi elme számára, de ha azt vesszük, hogy az azóta eltelt idő az Élet teljes történetének csupán kevesebb, mint  fél százaléka, és hogy az időszak vége felé már megjelentek az első emberszabásúak is, mindjárt otthonosabban érezzük magunkat.

A földtörténeti újkorban, a dinoszauruszok kréta végi kihalását (és egy bizonyos részüknek madárrá alakulását) követően elérkezhetett a szárazföldön az emlősök ideje. Az ezt követő évmilliók során az addig viszonylag alárendelt szerepet játszó lények a bolygó szinte minden ökológiai fülkéjét kitölthették, és ez olyan bámulatos alakokat hozhatott létre, amelyek nagy részével ma már sajnos nem találkozhatunk. Ezen formák közé tartozik az az erdei lombozattal való táplálkozásra specializálódott nagyméretű páratlan újjú patások csoportja, amelynek legkarakteresebb nemzetségét Chalicotheriumnak hívjuk. Felmenői kb. 40 millió évvel ezelőtt, az eocén kor során fejlődtek ki erdőlakó lószerű ősökből, és ugyan a Chalicotheriidae család egy része megpróbálkozott a füves pusztai életmóddal, a közvetlen ősök tovább alkalmazkodtak a hatalmas zöldtömeget (azaz táplálékot) biztosító csapadékos erdőkben való élethez. Ennek köszönhető a Chalicotherium mai szemmel különös testfelépítése: ez a két és fél méteres magasságot és másfél tonnás testtömeget is meghaladó állat rövid lábakkal, és hosszú izmos karokkal rendelkezett, amelyek végén nagy karmai voltak. Ezek a karmok és a hosszú kar jó szolgálatot tettek az ínycsiklandó zsenge falevelek gyűjtögetésénél (a fák lombozatát akár 4 méter magasan is elérte), de meglehetősen nehézkessé tették számára a négy lábon járást, amely a családja korábbi tagjainál bevett szokás volt. Emiatt a Chalicotherium a lefelé fodított kézfején, mondjuk úgy, az öklén járt, mint ahogy azt a mai hangyászok, vagy néhány emberszabású majom teszi. Rövid és zömök hátsó lábai pedig arra engednek következtetni, hogy súlypontját ezekre helyezve, egyfajta kényelmes ülő helyzetben csemegézte a fák lombjait.

chalicotheriumdb1222.jpg

A Chalicotherium grande, vagy újabb elnevezése szerint Anisodon grande rekonstrukciós rajza (Wikipedia, Dmitry Bogdanov paleoillusztrációja)

Nem véletlen, hogy ezeknek az állatoknak a legközelebbi ma élő rokonai a ló-, az orrszarvú- és a tapír-félék: külsőre úgy néztek ki, mintha egy őrült professzor ebből a három állatféléből kotyvasztotta volna őket össze egy át nem gondolt genetikai kísérlet eredményeképpen, de hogy még pikánsabb legyen a végkifejlet, kacarászva hozzátett egy picit a hegyi gorilla genomjából is.

A Chalicotherium nemzetség az oligocén legvégén jelent meg, és egészen a kora pliocén végéig, azaz kb. 3.6 millió évvel ezelőttig népesítette be Eurázsia, Észak-Amerika és Afrika erdős vidékeit. Közeli, és sok azonos külső bélyeggel rendelkező rokonai, a Chalicotheriidae család tagjai azonban egészen a pleisztocén közepéig, azaz kb. 780,000 évvel ezelőttig fennmaradtak. Utolsó képviselőjük a Mianmarban és Kínában felfedezett Nestoritherium volt.

Ezeknek a fura szerzeteknek a fosszíliáit több európai és ázsiai lelőhely mellett a mai Magyarország területén is megtalálták, egyrészről a korai hominidák maradványairól is híres rudabányai miocén kori emlős lelőhelyen, másrészről a rendkívül gazdag pannon (azaz felső miocén) korú ősmaradványanyaggal büszkélkedő Vas megyei Bérbaltaváron (régiesen Baltaváron) is. Ez utóbbi lelőhely a 19. század végén új fajjal is megajándékozta a tudományt, ennek neve a modern irodalomban sajnos már nehezen fellelhető Chalicotherium baltavarense.

tumblr_oh01x9l7pv1rj34fvo1_1280.pngChalicotherium kicsinyével, táplálkozás közben (Julio Lacerda paleoillusztrációja)

 chalicotherium.jpgChalicotherium schlosseri teljes fosszilis csontváza Kazahsztánból (Orosz Tudományos Akadémia - Őslénytani Intézet)

 

moropus_and_daphoenus.jpgA Chalicotheriidae család egyik legtermetesebb genusa, az Észak-Amerikában élt Moropus akár 2 és fél méteres marmagasságúra is nőhetett (Jay Matternes paleoillusztrációja)

 

Források:

 

A legnagyobb szárazföldi ízeltlábú

Ősállati rekorderek sorozat

A valaha élt legnagyobb szárazföldi ízeltlábú jelenlegi ismereteink szerint a késő-karbon, kora-perm buja erdőségeinek ős-ezerlábúja, az Arthropleura volt.
A kb. 300 millió éve élt nemzetség néhány fajának egyedei fél méter szélesek voltak, hosszuk pedig elérhette a 2,3 métert!

Békésen szürcsölt a többméteres óriástölcsér?

Az állati óidő ordovícium időszakának tengeri monstrumai, az akár 9 méteres hosszúságot is elérő Endoceridák a földtörténet legrejtélyesebb fejlábúi közé tartoznak. Néhol tömegével előforduló kövületei gyakoriságuk ellenére keveset mondanak egykori életmódjukról, és koruk őskörnyezeti viszonyiaról is még alakulóban van a kép. Ezzel szemben a korábbi szakirodalom minden esetben csúcsragadozóként állította be ezeket a bizarr lényeket, holott ennek a ma élő nagyon távoli rokonokkal való erőltetett analógián kívül más alapja nincsen. Egy orosz kutató nemrégiben előállt egy új elmélettel, miszerint az Endoceridák a ragadozókétól teljesen eltérő életmódot folytattak: békés plankton- és törmelékfalók voltak.

Minden földtörténeti időszaknak megvoltak a maga tengeri óriásai. A mi életünkben a sós vizek, és egyben a földkerekség legnagyobb állatának az egykoron a szárazföldről a tengeri élethez visszatérő emlősök, a cetfélék néhány alakja számít. Noha pályafutásukat egy kifejezetten kis méretű, rágcsálószerű szárazföldi élőlényként kezdték úgy 50 millió évvel ezelőtt, a ma ismert legnagyobb állat, a kék bálna testsúlya elérheti a 175 tonnát, testhossza pedig a 30 métert is. A földtörténeti középidőt a hüllők korszakaként is emlegetjük. Nem csoda hát, ha ekkoriban a tengereket is ennek a csoportnak a nagyra nőtt képviselői uralták. A legnagyobb eddig ismert mezozoós tengeri gerinces a moszaszauruszok családjába tartozó Hainosaurus volt, amelynek hossza elérhette a 15 métert is. Valamivel korábban, a jura időszakban élt a korábban már nálunk is tárgyalt Temnodontosaurus, amely a halgyíkok egy órásira nőtt nemzetsége volt. Ám nem csak a hüllők nőttek nagyra, a halak között is megtaláljuk az ősi idők nagy óriásait: a késő-jura hal-óriása, a Leedsichthys egyes példányai még az óvatos becslések alapján is meghaladhatták a 20 métert.

Bármennyire meglepő, a tengeri élőlények óriásnövése nem csak a gerincesek kiváltsága volt. Több olyan periódust is ismerünk, amikor az amúgy nem kifejezetten nagy méretükről ismert puhatestűek, vagy ízeltlábúak nőttek nagyra. Utóbbiakra mindjárt az óidő elején, a kambriumból hozhatunk egy kiváló példát: a rettegett Anomalocarist. És a puhatestűekre?
A puhatestűek legfejlettebb csoportja, a fejlábúak (Cephalopoda) osztályának tagjai valaha elképesztő változatosságban népesítették be az ősi tengereket. Mára ugyan már csak alárendelt szerepet játszanak (pl. a nyolckarú polip, a tintahal-félék vagy a nautilusz személyében), az élet fejlődéstörténetének bizonyos periódusaiban elképesztő változatosságban népesítették be a Föld tengereit – ennek megfelelően sokkal többféle ökológiai fülkét töltöttek be, mint ma. Gondoljunk csak az ammoniteszekre, amelyek sokfélesége és gyors törzsfejlődése a mai geológusoknak hatalmas ajándék: kövületeik segítségével elképesztő pontossággal, akár százezer évekre is tagolható bizonyos kőzetrétegek kora. Annak ellenére, hogy a fejlábúak már a földtörténeti óidő kambrium időszakában megjelentek, első virágkorukat jelenlegi ismereteink szerint az ordovíciumban élték. Legősibb csoportjuk a Nautiloideák alosztálya, ezek egyik rendje, az egyenes vázú Endoceridák is a 485 millió éve kezdődő és 444 millió évvel ezelőtt végződő ordovícium időszakban jelentek meg. Míg más Nautiloideáknál rendre előfordulnak kompakt, azaz feltekeredett alakok, az Endoceridák külső váza minden esetben egyenes vagy enyhén görbült, és keskeny volt. Az „endo” előtag belsőt jelent, ez azonban nem szilárd vázukra értendő, hanem az azon belül található mésztölcsérre, amelyet endoconusnak neveznek.

conul1edktmiswuhoenc0jkg7yv.jpgCameroceras - az Endoceridák egy nemzetsége, itt még mint ragadozó (forrás: Walking with Dinosaurs)

Az ordovícium korai szakaszából származó Endocerida kövületek még kisebb méretűek, de az időszak második felében a csoport néhány fajának egyedei hatalmasra nőttek. Az óriásnövésű fajoknál az átlagos hosszúság 5-6 méter volt, de írtak már le 9 méteres vázakat is. 
A Nautiloideák más rendjénél is előfordult ritkán óriásnövekedés, ám ez az egyetlen olyan csoport, amely törzsfejlődésének végső szakaszában általánossá vált a gigantizmus. Kövületeit nagy számban lehet találni a világ több pontján, és fajszámukat tekintve is „gazdag társulatnak” számít, ez mindenképpen azt jelzi, hogy ökológiai szempontból is változatos létforma lehetett.

endocerid_fossil.jpgEndoceras sp. kövülete az oroszországi Volkhov folyó középső-ordovíciumi rétegeiből (A. A. Mironyenko felvétele)

Sajnos az Endoceridák lágytestéről – mint a letűnt külsővázas cephalopodák többségének esetében (korábbi cikkünk erről a témáról) – egyáltalán nincs információnk, minthogy egyelőre nem találtak olyan jó megtartású fosszíliát, amely árulkodott volna a szövetekről vagy a rágószervekről. Ez nagyban megnehezíti az állat életmódjával kapcsolatos feltételezéseket, de a korábbi szakirodalom a váz alakjából és szerkezetéből következtetve az Endoceridákat minden esetben a tengerfenékhez közeli életmódot folytató ragadozónak, esetleg dögevőnek mutatja be. Egyes tanulmányokban kifejezetten csúcsragadozónak írják le őket, amelyek az aljzaton élő szilárd vázú élőlényekkel, pl. trilobitákkal táplálkoztak.

6f717ede146a73b8d1ce4397956fc0b9.jpgA paleozoikum tengereinek óriásai (Christian Klug grafikája) - a felső állat E betűvel jelölve egy Endoceras giganteum.

Érdekes módon ez a feltételezés azonban nem a morfológiai jegyek, vagy a kutatások alapján feltételezhető egykori élőhelyi környezet, hanem tulajdonképpen kizárólag a ma élő – és egyébként meglehetősen távoli – rokonokkal, pl. a nautilusszal vagy a tintahalakkal való szimpla analógia alapján alakult ki. Holott az Endoceridák vázának felépítése egyáltalán nem támasztja alá ezt, sőt, kifejezetten cáfolja.

Egy orosz kutatónak nemrégiben szöget ütött a fejébe az Endoceridákkal kapcsolatos rengeteg ellentmondás, és egy új tanulmányban felsorolja az életmódjuk jelenlegi értelmezésére vonatkozó ellenérveit, valamint egy új hipotézist tár a nagyközönség elé. Eszerint ezek az állatok ún. mikrofág élőlények voltak, azaz apró lebegő mikroszkópikus élőlényekkel, összefoglaló nevén planktonnal, vagy az elhullott élőlények szerves törmelékével táplálkoztak, épp, mint ahogy teszik azt a mai bálnák. Ez az interpretáció magyarázattal szolgálna több, az Endoceridákkal kapcsolatos megválaszolatlan kérdésre, és összhangban van az ordovícium időszak ökoszisztémájának a közelmúltban jobban megismert tulajdonságaival is.

ghbi_a_1491565_f0002_oc.jpeg

Az Endoceridák plankton- és törmelékfaló apparátusának elméleti ábrája (Andrey Atuchin illusztrációja)

A Historical Biology hasábjain közzétett munkában elsőként az új elmélettel összhangban lévő korábbi elgondolásokról olvashatunk. Néhányan már az 1960-as években felvetették, hogy az Endoceridák külső vázának egyes elemei annyira különböznek a többi nautolideától, hogy valószínűleg azoktól radikálisan eltérő életmódjuk volt. Konkrét elképzelésekkel azonban senki nem állt még elő.
A cikk szerzője, az Orosz Tudományos Akadémia geológusa, Alekszandr A. Mironyenko két csoportba rendezi az új elmélet alátámasztásának érveit. Egyrészről az eddig uralkodó ’ragadozó-elmélet’ hibáit veszi számba, másrészről felsorolja azokat az érveket, amelyek a mikrofág életmódot támogatják.

Suták voltak

A hibák között az Endoceridák vázának alaktanával foglalkozik először. Az Endoceridák kétféle váztípussal rendelkeztek: a teljesen egyenes „tölcsér” alakú vázat orthoceridnek hívják, míg van egy olyan alakú változat, amelynél a váz enyhén hajlott, és a szájadék hasi oldala (ezáltal az előrehaladást biztosító tölcsér) a váz homorú oldalán van – ezt hívják endogasztrikus váznak. A lényeg tömören, hogy ezen váztípusok egyike sem célszerű aljzathoz közeli életmód esetén. Az enyhén hajlott váz esetében annak formája miatt, az egyenes váznál pedig annak nehézkes navigációja miatt az állat folyamatosan beleütné magát valamilyen tengerfenéken lévő akadályba. Ez utóbbi tulajdonság nem csak az aljzati ragadozó, de úgy általában bármilyen ragadozó életmódot megkérdőjelez. Az Endoceridák lakókamrája ráadásul arányában jóval kisebb volt, mint ami egy ekkora és ilyen alakú váz manőverezését és megfelelő sebességét biztosítani tudta volna (ezek a lények a lakókamrába beszívott, majd kipumpált víz hajtóerejével haladnak előre - pontsabban hátra). Az aljzaton vadászó ragadozó számára a gyors mozgás képessége és a pontos irányíthatóság kritikus szempontok, ám ezek egyike sem mondható el ezekről az élőlényekről. És a több tízmillió év alatt nem is mutatkozott jel arra, hogy ebben az irányban kezdtek volna el fejlődni.
Dióhéjban: az Endoceras igencsak kétbalkezes predátor lett volna.

Nem stimmelnek a lelőhelyek

A másik érv az aljzathoz közeli életmód ellen, hogy több esetben találtak Endocerida fosszíliákat olyan formációkból, amelyek egyértelműen mélytengeri környezetben, néhány esetben kifejezetten anoxikus aljzat mellett rakódtak le. Az egykori partközeli élőhelyeknél pedig sokkal ritkábbak ezek a kövületek, mint nyílttengeri környezetben. A környezeti elemzéseket megbízhatóvá teszi az a tény, hogy – míg a mai nautilusz váza az állat halála után többszáz kilométert is sodródhat a betemetődésig, addig a hosszú és egyenes Endocerida vázak nagy valószínűséggel hamarabb leérnek a tenger fenekére. Tehát valószínűleg ott is éltek, ahol a kövületeik megtalálhatók. Oxigénmentes mélytengeri aljzaton pedig igen nehéz ragadozni.

Nem volt mivel prédálni és enni

További érv a ragadozó vagy úgy általában a makrofág életmód – azaz a nagyméretű élőlényekkel való táplálkozás – ellen az, hogy az eddig megtalált Endocerida fosszíliák nagy száma ellenére soha nem került elő semmilyen szájszerv maradvány, még az amúgy rendkívül jó állapotban fennmaradt kövületek mellett sem. A fejlábúaknak van egy rágószervük a radula, amely a lágytestnél némileg ellenállóbb anyagból, főként kitinből épül fel – ha nem is túl gyakran, de esetenként azért kivételes lelőhelyekről előkerül egy-egy ilyen maradvány. Az Endoceridáknál nem ismerünk ilyet.

Egyszerre haltak ki más planktonevőkkel

Az Endoceridák eltűnésének körülménye is árulkodó jel lehet. Az ordovíciumi-szilur határon történt egy komoly kihalás (a harmadik legkomolyabb a földtörténet során), amely a legtöbb nautilidát érintette, de nem túlzottan - a többség megúszta kisebb veszteségekkel. Egyedül két rend sodródott a teljes kihalás szélére: Az Endoceridák és a Lituitidák. Ez utóbbiakat egy tanulmány nemrég szintén a planktonevők közé sorolta. Ez a kihalás klimatikus eredetű volt, amelyeknél a tengeri plankton a legérzékenyebb létformák közé tartozik, ezek tűnnek el először. Így a planktonevők nagyobb veszélnyek vannak kitéve.

És most lássuk, mik azok az érvek, amelyek az új elmélet mellett szólnak:

Mai analógiák

A mai cephalopodák között is előfordulnak olyanok, amelyek a szuszpenzióevőkhez hasonló életmódot folytatnak: a polipok között a Stauroteuthis, Cirroteuthis és Cirrothauma fajok – a fenék közelében ugyan, de – apró mikroszkopikus rákfélékkel táplálkoznak úgy, hogy nyálkaképző mirigyeikből hálószerű képletet kiválasztva összegyűjtik azokat. A mélytengeri vámpírtintahal (Vampyroteuthis infernalis) törmelékfaló, amely a vízoszlopban lebegő szerves törmeléket (’tengeri hó’) gyűjti össze. Ha a mai ökorendszerekben előfordulnak plankton- és törmelékfaló szervezetek, feltételezhető, hogy ehhez hasonló lehetett a földtörténet korábbi időszakaiban is. Sőt, egyes kutatók szerint a legősibb fejlábúak eleve ilyen módon táplákoztak. Az a feltevés tűnik indokoltnak, hogy a legkorábbi fejlábúak nem ragadozóként kezdték, hanem planktonevőként. Ha ez igaz, akkor az Endoceridáknak nem volt szükségük új életmódhoz való alkalmazkodásra. Ez utóbbi felvetést támasztja alá az a tény, hogy a kréta időszaki heteromorfoknál találtak rágószerveket, holott ők is planktonevők voltak – ezekkel a rágókkal ők nem nagyon tudtak prédát fogni, pusztán elődeiktől örökölték. Az Endoceridáknál viszont egyáltalán nem találtak rágószerveket, így jogos a feltételezés, hogy őseiknek sem volt ilyenjük.

stauroteuthis_hablemosdepeces_com_5.jpgStauroteuthis - a mai cirruszos polipok egyik nemzetsége

cirrothauma_twitter_com_evnautilus.jpgCirrothauma - a mai cirruszos polipok egyik nemzetsége

 

Az Ordovíciumi Plankton Forradalom

Több tanulmány is foglalkozott már azzal az eseménnyel, amelyet Great Ordovician Biodiversification Event-nek (GOBE) kereszteltek el. Ez már a kambrium legvégén elkezdődött, és tulajdonképpen a biodiverzitás komolyabb növekedését jelenti mind a nyílt vízi, mind az aljzatlakó élőlények körében. A kutatók arra utaló nyomokat is találtak, hogy ez komoly növekedést idézett elő a plantonikus biótában is, megnövekedett a lebegő kisméretű kagylók, vázzal bíró rákfélék, brachiopodák és trilobiták egyed és fajszáma egyaránt. Ebből logikusan következik, hogy ezzel lépést tartva megnövekedett az erre specializálódott állatok száma is. Ma már biztosan állítják, hogy az Anomalocaridák bizonyos képviselői is ezek közé tartoztak, de ők – a jelenleg ismert elterjedtségi fokukat nézve – képtelenek lehettek a teljes, ekkorra már hatalmasra növekedett ökológiai fülke betöltésére. A jelenlegi fosszíliarekord alapján a legelső gyanúsított minderre a fejlábúak osztályában keresendő.

Az eddigi ellentmondásokat feloldja az új elmélet

A korábbi kétségeket, azaz hogy miért ilyen a váz alakja és mérete, miért nincs rágószerv, miért nem indult meg a ház kompaktizációja (feltekeredése), miért terjedtek el olyan területeken is, ahol az aljzaton nem éltek volna meg, stb. mind-mind eltűnik, ha ebbe az új kontextusba helyezzük az Endoceridák életmódját.
Az egyenes, áramvonalas vázzal a nyílt vízben gyorsan tudtak haladni (bár a manőverezési képességük gyenge volt). Ha planktonnal táplálkoztak, akkor ez a mozgás kifejezetten előnyös lehetett számukra. Így ebben a stabil ökológiai pozícióban egyenes út vezetett a gigantizmushoz. Hasonló játszódott le a cetféléknél és a cápáknál is, ahol a planktonevők sokkal nagyobbra nőttek, mint közeli, de ragadozó rokonaik (sziláscetfélék vs. fogascetek; óriáscápa vs. fehér cápa).
A vázak előfordulási helyére is  – azaz hogy találtak vázakat nyílt tengeri és partközeli fáciesekben is - magyarázattal szolgál az új elmélet. Ha plantonevők voltak, a nyílt tengeri előfordulás természetes, hiszen itt tudják a leghatékonyabban dézsmálni a lebegő szervezeteket. A partközeli előfordulásra a szállítódás nem ésszerű magyarázat, mert a váz alakja nem tett lehetővé többszáz km-es sodródást. Viszont mivel nagyméretű tojásokat-petéket rakott, ezeket oxigénben gazdag környezetben kellett tartania – valószínű, hogy az utódok védelmében kijártak a partokhoz tojásokat rakni. Mindemellett a ragadozó életmódot ezek a tények teljes mértékben kizárják!

De akkor hogyan is táplálkoztak?

Mivel nem maradt ránk semmi az Endoceridák puhatestéből vagy rágószerveiből, csupán feltételezhetjük, miként  gyűjtötték össze vízben lebegő táplálékukat. A hasonló módon táplálkozó mai fejlábúak – ld. fent – egy vékony és rugalmas nyálkahártyát használnak a karjaik között, amelyet előszőr szélesre tárva begyűjtik a lebegő szervezetek halmazát, majd a karokat összezárva, mint egy nagy butykosból, szép lassan benyomják a szájukba az összegyűjtött táplálékot. A mai megfigyeléseket analogizálva elsőként a heteromorf ammoniteszeknél feltételeztek hasonló apparátust, de a tanulmány szerzője a fenti érvek alapján nagyon valószínűnek tartja, hogy hasonló nyálkahártya feszülhetett az Endoceridák karjai között is.
A mai mikrofág cet- és cápafélék nagy része a plankton begyűjtését ciklikusan végzik. Amikor alkalmuk nyílik rá, begyűjtik a biomasszát, és ha már megfelelő mennyiséget gyűjtöttek, becsukják szájukat, kipréselik a vízet és kiszűrik a táplálékot. Van viszont egy cápaféle, az óriáscápa (Cetorhinus maximus), amely megállás nélkül tátott szájjal fogadja be a plantonikus élőlényektől és maradványoktól nyüzsgő tengervizet, amely a kopoltyúján áthaladva nem periodikusan, hanem folyamatosan látja el az állatot táplálékkal. Ez a periodikus szűrésnél jóval hatékonyabb, és bár a mai fejlábúak között nem találkozunk hasonlóval, van némi esélye, hogy az Endoceridák is kifejleszthették ezt a technikát.

az_oriascapa_folyamatosan_eszik_cetorhinus_maximus_by_greg_skomal_wikipedia.JPGAz óriáscápa folyamatosan eszik. Cetorhinus maximus (Greg Skomal fényképe - Wikipedia)

Mironyenko felvetése természetesen egyelőre spekuláció, egy teória, amelyet talán a jövőbeli kutatások tovább árnyalnak, esetleg megerősítenek vagy cáfolnak. A kiinduló érvek, azaz a kövületek őskörnyezeti eloszlása, a rágószervek hiánya az ebből kiinduló evolúciós gondolatmenettel, és az ‘ordovíciumi plankton forradalom’ azonban komoly támogatást adnak ennek az elméletnek, és bízom benne, hogy hallunk még ezzel kapcsolatban újdonságokról a későbbiekben is.

***

Források:

  • Aleksandr A. Mironenko (2018): Endocerids: suspension feeding nautiloids?, Historical Biology, DOI: 10.1080/08912963.2018.1491565
  • Géczy Barnabás: Ősállattan - Invertebrata Paleontologia (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1993)

A sarkvidéket is meghódították az első négylábúak

Az állati óidő devon időszaka izgalmas és jelentős periódusa volt az élet fejlődéstörténetének. Ebben a nagyjából 419 millió éve kezdődő, és 359 millió évvel ezelőtt záruló érában alakultak ki azok az élőlények, amelyek leszármazottai között megtalálható az összes ma ismert szárazföldi (és az innen később a vízbe újra visszatérő) gerinces állat. Ezeknek a lényeknek a leszármazottai között vagyunk mi magunk, emberek is. A négylábúakról, azaz a Tetrapodák "főosztályáról” van szó, amely annak ellenére, hogy a csoport minden tagja (a kétéltűek, a hüllők, az emlősök, és a négy lábuk közül kettőt már szárnyként használó madarak is) közös őstől származik, nem rendszertani, csupán egy összefoglaló név. A Tetrapodák legkorábbi képviselői, a devon időszakban fellépő átmeneti alakok az élővilág igazi úttörői voltak. A szárazföldi életteret később fokozatosan meghódító korai kétéltűek a bojtosúszójú halak egyik kihalt csoportja, a Rhipidistia rend tagjaiból alakultak ki. Egyes paleoklimatológiai kutatások arra az eredményre jutottak, hogy a devon késői szakaszában a már korábban is meleg éghajlat csapadékosabbá vált. Ez a folyamat kedvezően hatott a szárazföldön akkor épp terjeszkedésnek induló élet számára, mind az ízeltlábúak, mind a gerincesek tekintetében, ami pedig felgyorsíthatta az alkalmazkodás folyamatát. Kézenfekvőnek tűnik hát, hogy a korai, átmeneti négylábúak képviselői főként a Föld azon részeiről kerülnek elő, amelyek a legkedvezőbb éghajlattal bírtak ebben az időszakban.

2-firsttetrapo_1.jpgA két újonnan felfedezett korai tetrapoda, a Tutusius és az Umzantsia rekonstrukciója (forrás: phys.org)

Az előzmények


A paleontológusok már a múlt század elején feltételezték, hogy a devon időszak lesz a kulcsa őseink szárazföldre lépésének. Az 1881-ben leírt Eusthenopteron kövületein már látható, hogy a végtagok elkezdtek átalakulni: annak ellenére, hogy egy őshalról van szó, uszonyában már a későbbi Tetrapodákra jellemző csontszerkezet látható. A későbbiekben aztán több olyan fosszília is előkerült, ami az átmenet különböző állomásait képviseli. Ha csak a legfontosabb felfedezéseket nézzük, akkor három komoly áttörést érdemes megemlíteni: az Ichthyostega, az Acanthostega és a nem is olyan régen napvilágra került Tiktaalik nemzetségek fosszíliáit.

3.jpgForrás: Dustdevill; Nobu Tamura; Zina Deretsky

Az Ichthyostega maradványait a tragikusan fiatalon elhunyt svéd kutató, Gunnar Säve-Söderbergh fedezte fel 1931-ben, Grönland keleti partvidékén. A közel 1 méter hosszú állat 365-360 millió évvel ezelőtt élt, és noha már négy végtagja volt, és ezeken jól elkülöníthető az öt ujjszerű képződmény, farkuk még a halakéhoz hasonlóan úszósugaras volt. Évtizedeken keresztül egymaga képviselte a szárazföldre lépés „hiányzó láncszemeinek” táborát, holott már az Ichthyostega felfedezése előtt találtak olyan ősmaradványt, ami az átmenet korábbi fázisához tartozik – csak nem tudtak róla! Szintén Säve-Söderbergh lelete volt az a néhány uszony-töredék, amit még az 1920-as években írtak le, és neveztek el Acanthostega gunnarinak. Mivel az előkerült példányok meglehetősen töredékesek voltak, nem tették lehetővé a komolyabb tudományos vizsgálódást. A faj leírása után több mint 60 évvel, 1988-ban azonban újabb példányok kerültek elő Grönlandon, amelyeket a Cambridge-i Egyetem kutatója, Jenny Clack dolgozott fel. Kiderült, hogy az Acanthostega végtagjai úszóláb alakúak, de benne már kifejlett ujjakat láthatunk. Annak ellenére, hogy az átalakulás már megkezdődött, ezeket a végtagokat az Acanthostega még a vízben való mozgásra használta. Clack így azt feltételezte, hogy a végtagok szárazföldi állatoknál is ismert szerkezete eredetileg a vízben való előrehaladás segítésére alakult ki.

 fishapods.pngA tetrapodák kifejlődésének kulcsszereplői (forrás: Wikipedia)

A téma legfrissebb, és egyben legnagyobb szenzációja a Chicago-i Egyetem és a Field Museum of Natural History evolúcióbiológusa, Neil Shubin nevéhez köthető. Bámulatos, hogy a paleontológia többszáz éves tevékenykedése után a mai napig kerülnek elő olyan kövületek, amelyek új adatokkal tudnak szolgálni az élet fejlődéstörténetével kapcsolatos ismereteinkhez! Shubin és társai 2004-ben, Kanada sarkvidéki területein fedezték fel a később a helyi őslakosok javaslatára Tiktaaliknak elnevezett élőlény maradványait. Ez a felfedezés egy új átmeneti alakot adott a tudomány számára a korábban ismert csontoshalak és az Ichthyostegához vagy az Acanthostegához hasonló kétéltűek között. A Tiktaalik még hal volt, de végtagjai már alkalmasak voltak rövid szárazföldi tartózkodásra. A csontok ízületi felszínei különösen jó állapotban maradtak meg, így a kutatók modellezni tudták a mellső végtagok mozgási irányait. Ennek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a Tiktaalik képes volt fekvőtámasz-szerűen megemelni a testét. Ezek az anatómiai jegyek egyértelműen egy átmeneti állapotra utalnak: az állat egy évszakonként változó kiterjedésű, iszapos partokkal körülvett sekély folyóvízi környezetben a táplálékszerzésnél szelekciós előnnyel bírt ezzel a képességével. A hatalmas ragadozó halaktól hemzsegő vízi környezetben ez egy „életmentő” ökológiai fülke volt. Neil Shubin zseniális könyvében, A belső halban részletesen olvashatunk a felfedezés körülményeiről, a Tiktaalik egyéb tulajdonságairól és tudományos jelentőségéről, és arról a kutatásról, ami bámulatos eredményekkel szolgált az emberi testfelépítés evolúciós gyökereinek vizsgálatához.

Az alábbi rövid videón láthatjuk, hogy miként mozoghatott a Tiktaalik a lelőhelyén azonosított őskörnyezetben:


Forrás: www.youtube.com/Paleozoo

Cikkünk aktualitását az adja, hogy egy a közelmúltban megjelent új tanulmány érdekes ősföldrajzi fejleményekről számolt be a késő-devon tetrapodák élőhelyével kapcsolatban. A szerzők nem is egy, hanem két újonnan leírt nemzetséget mutatnak be, amelyek a dél-afrikai Grahamstown közelében fekvő Waterloo Farm vadrezervátum egy 2016-ban megkezdett útépítésének területén, szürkés agyagos, kb. 360 millió éves összletből kerültek elő. Az itt található fosszíliák – annak ellenére, hogy meglehetősen kompaktak, azaz lapítottak –, általában rendkívül jó megtartásúak, néhány korábbi esetben még lágyszövetek is fennmaradtak pár halfosszíliánál. Ennek ellenére sajnos a most leírt példányok teljes csontváza nem került elő. Az egyik állat, amelyet Tutusius umlambo-nak kereszteltek, mindössze egyetlen vállővhöz tartozó csonttal, az ún. cleithrummal képviselteti magát, ám ez alapján is egyértelmű volt a fosszília rendszertani helyzete, és az is, hogy az alaktani vizsgálat alapján új nemzetség kijelölése szükséges. A másik új nemzetség neve Umzantsia amazana lett, amelynek kövületei már jóval beszédesebbek voltak: a vállőv mellett több, koponyához és állkapocshoz tartozó csont is előkerült. A Tutusius nagyjából 1 méter hosszú lehetett életében, az Umzantsia valamivel kisebb.

A vállőv csontjai mindkét új taxon esetében alkalmasak voltak arra, hogy összehasonlító filogenetikai vizsgálatot végezzenek más hasonló leletekkel. Az alábbi ábrán láthatjuk az egyelőre még csak feltételes filogenetikai fát – ez alapján arra az eredményre jutottak, hogy az Umzantsia kifejezetten előkelő helyet foglalhat el a szárazföldi négylábúak törzsfejlődés-történetében, közel áll az evolúciós szenzációt szolgáltató Tiktaalikhoz.

5b190d3e24457_1.jpgForrás: Gess, Robert & Ahlberg, Per.

A leletek legnagyobb jelentőségét azonban nem ez adja, hanem a belőlük levonható őséletföldrajzi (paleobiogeográfiai) következtetések.
Eddig a korai négylábú gerincesek maradványai kizárólag meleg, csapadékos éghajlatú vidékekről kerültek elő. A fent említett, korábban leírt nemzetségek kivétel nélkül az egykori Laurázsia kontinenséhez tartozó területekről származnak, amelyek ebben az időszakban teljes egészében a trópusi övezetben helyezkedtek el. Ezen kívül az egykori déli kontinensről, Gondwanáról is kerültek már elő korai tetrapoda fosszíliák (egy nyomfosszília, illetve egy Ichthyostegalia rendbe tartozó példány állkapocs töredéke), de ezek is mind a mai Ausztrália területéről, az akkori déli szélesség 30. fokától északra, amely ebben az időben szintén trópusi éghajlattal rendelkezett.

370molls.png

A Föld a késő-devon időszakban - kb. 370 millió éve (forrás: www.geologypage.com)

A Tutusius és az Umzantsia azonban teljesen más éghajlaton élt, ez a vidék akkoriban a déli sarkkörön túl helyezkedett el! A lelőhely egykori környezeti viszonyai azt mutatják, hogy ez a déli szélesség 70. foka környékén elterülő árapályos, csökkentsósvízes tájék ugyan nem volt a fagy birodalma, sőt, kiterjedt erdőségekről tanúskodó bőséges ősnövény fosszília anyag áll rendelkezésre, de ez a flóra kifejezetten sarkvidéki éghajlatot jelez. Ezen kívül ahogyan ma is, a nap a késő-devonban is hónapokra elkerülte ezt a területet a téli félévben. Ennek tükrében jelentős felfedezés, hogy a négylábú gerincesek szárazföldi térhódításának már egy korai szakaszában az átmeneti alakok egyfajta globális elterjedése nyert igazolást – ellentétben a korábbi vélekedéssel, amely ezt a makroevolúciós jelenséget a kedvező éghajlattal hozta összefüggésbe.

f1_large.jpgA bal oldali képen a lelőhely pozíciója Dél-Afrika térképén. A jobb oldali képen fekete csillaggal jelölve a most előkerült példányok lelőhelye a késő-devon Gondwanáján, a kék csillagok pedig a Gondwanáról korábban előkerült korai tetrapoda fosszíliák lelőhelyeit mutatják. (forrás: Gess, Robert & Ahlberg, Per.)

 ***

Források:

  • A Phys.org híradása a tanulmányról
  • Gess, Robert & Ahlberg, Per. (2018). A tetrapod fauna from within the Devonian Antarctic Circle. Science. 360. 1120-1124. 10.1126/science.aaq1645.
  • Neil Shubin: A belső hal (Vince Kiadó, 2010)

 

Megnyertük életünk első szakmai díját!

Hatalmas megtisztelteltetés érte a napokban „szerkesztőségünket”: a Tudományos Ismeretterjesztő Társulat (TIT) és a Tudományos Újságírók Klubja (TÚK) által 2016-ban életre hívott Juhari Zsuzsanna-díjat ugyanis idén a Paleotóp őslényblognak ítélték oda.

Ezt az elismerést minden évben az az ismeretterjesztő blog kapja, amely a kiíró szervezetek szakmai zsűrije szerint a legkiemelkedőbb munkát végzi a tudományos gondolkodás, és/vagy egy adott tudományterület népszerűsítésében.

A díjat az Élet és tudomány folyóirat egykori szerkesztője, a 2015-ben tragikus hirtelenséggel elhunyt Juhari Zsuzsanna emlékére alapították, aki maga is lelkes és tehetséges ismeretterjesztő blogger volt. Weboldala, a régészettel és paleoantropológiával foglalkozó http://juharizsuzsanna.blog.hu a mai napig ösztönzőleg hathat és kitűnő példa lehet a hasonló blogok írásával foglalkozó szerzők számára.
Zsuzsanna gyermekei, Székely Flóra és Székely Kristóf, akiknél senki nem ismerhette közelebbről a névadó szellemiségét, maguk is aktív szerepet vállalnak a pályázatok értékelésében. A díjátadó ünnepséget, amelyet június 22-én, a névadó születésnapján tartottak a TIT Bródy Sándor utcai székházában, a zsűri egyik tagja, Dr. Lente Gábor, a TÚK tudományos alelnöke szervezte.
Különdíjat kapott a számos rangos ismeretterjesztő magazinban publikáló Farkas Alexandra által vezetett FarkasSzem, és a gyógyszerekkel és étrendkiegészítőkkel kapcsolatos tévhitekre szakosodott Ködpiszkáló is.

Úgy gondolom, ennél megtisztelőbb és relevánsabb megbecsülést nem is kaphattunk volna, ugyanis a Juhari Zsuzsanna-díj pontosan azt ismeri el, amit célként mi magunk is kitűztünk magunk elé: közérthetően eljuttatni egy bizonyos tudományterület híreit, érdekességeit MINDENKIHEZ.

A Paleotópot jómagam alapítottam még 2012-ben, és az első 5 évben egymagam igyekeztem megtölteni tartalommal. 2017 második felétől úgy döntöttem, hogy elkezdek komolyabban foglalkozni vele, és a gyakoribb posztolás mellett elindítom a blog aktív népszerűsítését is. Ehhez a kezdeményezéshez csatlakozott, és társszerzőként azóta is felbecsülhetetlen segítségem Fejes Valentin, aki elképesztő tájékozottságával és olvasmányos stílusával kiváló cikkeket publikál a Paleotópon.
Eredetileg célcsoportunk főként a téma iránt már eleve némi érdeklődést mutató, háttérismeretekkel rendelkező olvasók tábora volt, ennek megfelelően választottuk a témáinkat és írtuk meg cikkeinket. Később aztán úgy gondoltam, hogy munkánk igazi értékét az adná, ha új érdeklődőket is meg tudnánk nyerni a földtudományok számára.
Tízenhárom-tízennégy évesen kezdtem érdeklődni az őslénytan iránt, és ismertem meg azt az elképesztően színes történetet, aminek a legvégére kialakult Földünk mai, hihetetlenül változatos élővilága. Ma már látom, hogy ez az ismeretanyag volt az, ami a leginkább hozzájárult ahhoz, hogy fenntartások nélkül tisztelem és óvom a természet értékeit. Úgy gondolom, hogy aki ismeri az élet kialakulásának és fejlődésének döbbenetesen hosszú történetét, az teljesen más szemmel néz arra a már egyre fogyatkozó csodára is, ami a mi életünkben körbevesz minket a természetben. Elkezdtük hát járni azt az utat, amivel nem csak tudósítunk, hanem felkeltjük az érdeklődést azokban is, akik addig talán nem is hallottak erről a tudományterületről.

Hatalmas köszönettel tartozunk mindenkinek aki bármilyen módon hozzájárult ehhez a sikerhez, szakmai tanácsadóinknak, szellemi támogatóinknak, kritikusainknak – akik egyben mind-mind részei annak az immár többezres közösségnek, akikért igazából dolgozunk: az olvasóink táborának!

35895356_237199103753609_5672237430925688832_n.jpg

 

zsuzsi3.JPG

Juhari Zsuzsanna, a díj névadója (forrás: http://www.eletestudomany.hu)

 

Minek köszönhetjük Holzmaden csodaszép kövületeit?

Néhány évvel ezelőtt alkalmam volt meglátogatni a holzmadeni Hauff Ősvilági Múzeum híres gyűjteményét Stuttgart közelében, ahol a környéken főként az építőipar számára kitermelt alsó-jura, kb. 183 millió éves fekete palából az elmúlt mintegy másfél évszázad során előkerült bámulatos épségű tengeri fosszíliák csodájára jár ország és világ. A dinoszauruszokkal egy időben élt, és híresen kitűnő állapotban fennmaradt tengeri és repülő hüllők, halak és különféle válogatott gerinctelenek sokasága tűzijátékszerű élményt ad az őslénytan szerelmeseinek: amikor azt gondolnánk, hogy ennél szebb, tökéletesebb állapotban megőrződött kövület már egészen biztosan nem létezik, a következő teremben jól odaszúrnak egy mélyet a szívünkbe, és csak azért is valami még fantasztikusabb látnivaló következik. Egy idő után egyfajta kultúrsokk keríti a hatalmába az ember fiát, és fásultan veszi tudomásul, hogy a következő saroknál befordulva is valami olyat fog látni, amiről ő szimpla mezei kövületvadászként csak álmodhat. Jobbról egy lágytesttel és tintával együtt fennmaradt belemnitesz (a tintahalak távoli nagybácsikája), balról egy kicsinyét éppen megszülni készülő ichthyoszaurusz (halgyík), mígnem a kegyelemdöfést egy hatalmas terem falát teljes egészében beborító fosszília adja, egy 18 méter hosszú egykori uszadékfa rogyásig tele az egykoron ránőtt, és páratlanul ép tengeri liliomok maradványaival.
Ráadásul ha az ember kicsit utánaolvas, azt is megtudja, hogy ez az egész csoda egy mindösszesen 9 méter vastag finoman rétegzett agyagos összletből, a posidoniás palából került elő. A formáció a nevét a benne található leggyakoribb ősmaradványról, a Posidonomya bronni kagylóról kapta.

steneosaurus_bollensis_view_1_early_jurassic_toarcian_age_posidonia_shale.JPG

Steneosaurus bollensis CUVIER 1824, tengeri krokodil kövülete a holzmadeni posidoniás palából (Houston Museum of Natural Science)

Úgy tudjuk, hogy fosszilizálódni, azaz kövületté válni nem egyszerű dolog. A tengeri élőlények, miután befejezték földi pályafutásukat, a nyílt vízi, úszó ragadozók éberségétől függően részben, vagy egészben lesüllyednek a tenger aljzatára. Itt aztán kisebb-nagyobb élőlények milliói – dögevők, baktériumok és gombák –, valamint különféle kémiai folyamatok kezdik meg kemény munkájukat, hogy a testből egy árva molekula se maradjon. A természetben semmi nem megy pocsékba: minden egyes ökológiai fülkére szakosodik valaki, így nincs – vagy legalábbis nagyon ritka – az olyan hely a bolygón, ahol nem esik neki valaki a finom, és nem mellesleg minimális veszélyt jelentő elhullott élőlényekre. A strapabíróbb vázelemek, mint a gerinctelenek mészváza, vagy a gerincesek csontjai tovább ellenállnak a természet törvényeinek, de a jótékony teljes betemetődésig a környezeti viszontagságok és a bomláskor keletkező gázok felhajtóerejének hatására többnyire ezek az elemek is szétszóródnak, megtizedelődnek.
Az alsó-jura, egészen pontosan kora-toarci tengeraljzaton azonban nem ez történt. Itt attól az egy apró hibától eltekintve, hogy a kőzet későbbi összenyomódása révén kilapultak kicsit, az ősmaradványoknak kutya bajuk sincs. A legtöbb példány érintetlenül és teljesen hiánytalanul kerül elő, sőt, az állatok egy részének még a lágyteste is fennmaradt egy halvány filmszerű réteg formájában, ezeket a  gyűjteménybe került, mesterien preparált gerinces példányokon is tanulmányozhatjuk.

1_1_2_3galerie5.jpg

Aprólékos, hosszú időn át tartó munka a Hauff múzeum preparátoraié, de az eredmény minden esetben lenyűgöző (az Urweltmuseum Hauff honlapja)


Mi történt itt?

Mi az oka, hogy ezen a helyen ilyen páratlan épségben konzerválódott az egykori sekélytenger élővilága? Nos, a kutatók már évtizedek óta tudják, hogy az ilyen típusú üledékes kőzetek, mint amiben a holzmadeni maradványok is vannak, valamilyen oxigénben igen szegény, vagy attól esetleg teljesen mentes, és rendkívül nyugodt környezetben rakódtak le. Az oxigénhiány miatt menekültek meg a maradványok a mikrobiális élővilágban gazdag közegre amúgy jellemző lebontó szervezetektől és dögevőktől. A háborítatlan, áramlatoktól, zagyáraktól mentes aljzat miatt pedig nem szóródtak szét a gerincesek csontjai, vagy a tengeri liliomok vázmaradványai. Továbbá ennek köszönhető az is, hogy az itt lerakódott üledék annyira finom szemcséjű volt, hogy az behatolhatott a maradványok minden pórusába, gyorsabban konzerválva ezáltal azokat. A formáció legjobb megtartású fosszíliáit tartalmazó ún. alsó pala bitumen tartalma akár a 8%-ot is elérheti, itt találták azokat az ichthyosauria leleteket, amelyek finom lenyomat formájában a lágytest körvonalait is megőrizték.

stenopterygius_lot64.jpg

Stenopterygius JAEKEL 1904 (Holzmaden) - szépen látszik az állat egykori lágytestének körvonala.

Ahogy a rétegtani ismeretek bővültek, és a geológia tudománya fejlődött, bebizonyosodott, hogy Európa több pontján is előfordulnak a holzmadenihoz hasonló – ha nem is ennyire szerencsés – de azzal azonos korú, azaz a toarci Falciferum-zónájából származó feketepala-előfordulások Lombardiától Nagy-Britanniáig, Franciaországtól Görögországig. Nálunk, Magyarországon is előbukkan a toarci feketepala a Mecsek hegységben, az Apátvarasdhoz közeli Réka-völgyben. Ősmaradványokat is tartalmaz, különféle ammoniteszek mellett szép megtartású hallenyomatokat találtak itt.

Úgy tűnt hát, hogy a holzmadenihez hasonló, oxigénhiányos környezet több helyen is előfordult a toarci során. Az azonban még kérdéses volt, hogy ezek egymástól független, izolált régiók és esetek voltak-e, vagy valamilyen nagyobb esemény részei. Ehhez kapcsolódik a nagy kérdés is, ami az előzőre is választ adhat: mi volt ennek a környezeti anomáliának a kiváltó oka?
Több elmélet is napvilágot látott a magyarázattal kapcsolatban. A legkorábbi szerzők szerint az ilyen típusú kőzetek üledékgyűjtője minden esetben zárt tengermedence volt. Később azonban új kutatások – közöttük a mai óceánokat vizsgáló projektek is voltak – bebizonyították, hogy ez nem igaz, ilyen, ún. anoxikus régiók kialakulhatnak partközeli feláramlási zónákban, sőt, a nyílt óceánokon is. Az Oxfordi Egyetem sztratigráfus professzora, Hugh Jenkyns más a hetvenes évek óta az egyik vezető kutatója a földtörténet nagy anoxikus eseményeinek. Több is volt ugyanis, az alsó-jura után a krétában is volt kettő. Az ő egyik első elmélete szerint az alsó-jura alatt valamilyen oknál fogva jelentősen megemelkedett a tengerek plankton-produktivitása. A vízben sodródó apró szervezetek számának növekedésével többszörösére nőtt a tengervíz szervesanyag tartalma. Ezek a szervezetek is elpusztulnak egyszer, amely sajnálatos esemény után szép lassan elkezdenek lesüllyedni a tenger aljzatára. Csakhogy rendkívül lassan süllyednek, és mindeközben bomlásuk során oxidálódnak, azaz oxigént vonnak el a környezetükből. Az ilyen „halott” vízi környezet a vízoszlop több rétegében is létrejöhet, és ha ez épp az aljzatnál van, akkor itt keletkezik a fekete pala.
Azt azonban sokáig nem tudták megmagyarázni, hogy a lebegő szervezetek mitől dúsultak fel ilyen nagy mértékben ebben az időszakban.
Ugyanúgy kérdéses volt továbbra is, hogy ez a bizonyos toarci anoxikus esemény csak bizonyos kisebb régiókban jelentkezett, vagy nagyobb területen jelen volt, esetleg világméretű jelenségről beszélünk?

 pano_20150618_094813.jpgsea_lillies_and_uszadekfa.jpg

Az uszadékfára kolonizálódott tengeri liliomok híres fala a Hauff múzeumban, és az élethelyzet rekonstrukciós rajza (az Urweltmuseum Hauff honlapja)

1968-ban az Amerikai Tudományos Alap (NSF) az oceánográfiai intézettel és néhány egyetemmel együttműködve hatalmas kutatási projektbe kezdett. Nem kisebb célt tűztek ki maguk előtt, mint hogy 15 év leforgása alatt emmentáli sajtot csinálnak a bolygó óceáni aljzatából, és mint egy őrült Mekk Mester, telefúrkálják azt (Deep Sea Drilling Project - DSDP). Nem csak a kalandvágy hajtotta őket, hanem komoly indokuk is volt minderre: a szárazföldön tanulmányozható kőzeteket már nagyon jól ismerték, míg az óceáni aljzat teljesen feltáratlan volt akkoriban. Az új eredmények komoly válaszokkal kecsegtettek az akkor még fiatalnak számító  lemeztektonika és a tengeraljzat-szétterülés elméleteihez.
Ugyanez a projekt komoly előrelépéshez vezetett az  óceáni anoxia kutatásában is. Igaz, hogy a többi föltörténeti korhoz képest a toarciból jóval kevesebb helyen került elő fekete pala, de kiderült, hogy  megtalálhatók a Föld legkülönbözőbb pontjain, az Atlanti-, a Csendes- és az Indiai-óceán fenekén is. Mindezt a felismerést további, biodiverzitással kapcsolatos faunavizsgálatok is alátámasztották: a világ több részén is, Dél-Amerikától Japánig  jelentették a kutatók bizonyos csoportok fajszámának komoly csökkenését. A kora toarci anoxikus esemény hirtelen globális keretet öltött. Lett is egy szép akronim neve: T-OAE (Toarcian Oceanic Anoxic Event).

További kutatások összefüggéseket találtak bizonyos stabil izotópok, mint például a δ13C kilengései, és a szóban forgó esemény között, így ezek vizsgálatára különféle modelleket dolgoztak ki. A kőzeteket is alkotó, karbonáttermelő kalcitvázú nannoplanktonokon végzett vizsgálatokkal együtt ma már rendkívül összetett képünk van erről a sok kutatót lázban tartó időszakról.

Már tudjuk, hogy ez a 183 millió éve lezajlott ciklus volt mind közül az egyik leghevesebb, egész csoportok kihalásával, óceán savasodással és klímaváltozással is járó anoxikus sokk a földtörtörténeti középidő során.
Ennek tehát a fele sem volt tréfa, egy ilyen nagyságrendű globális környezetváltozást valami nagyon komoly dolognak kellett okoznia. Találtak is nemrég egy gyanúsítottat, egy az egykori őskontinens, a Gondwana déli részén fekvő hatalmas, mintegy 3 millió négyzetkilométer kiterjedésű bazaltprovincia „személyében”. Miután a Gondwana azóta kissé szétcsúszott, a mai Földön több kontinensen, javarészt Dél-Afrikában és az Antarktiszon, de nyomokban Dél-Amerikában, Indiában, Ausztráliában és Új-Zélandon is megtalálhatók ezek a bazalt kőzetek. A teljes terület vulkáni aktivitása nagyon hosszú ideig tartott, és nem egyszerre, hanem régiónként különböző periódusokban zajlott le. Volt olyan része, ami már 204 millió évvel ezelőtt aktív volt, míg egyes kisebb területek csak a jura vége felé 160-140 millió évvel ezelőtt ontották a lávát. Van azonban két olyan régiója ennek a bazaltprovinciának, a dél-afrikai Karoo és az antarktiszi Ferrar, amelyekről csak az utóbbi időben bizonyosodott be a precíz urán-ólom izotópos méréseknek köszönhetően, hogy mindkét terület azonos korban, pontosan 184-182 millió évvel ezelőtt, azaz épp a T-OAE idején képződött. Ez a két térség a Gondwana idején természetesen egy összefüggő területet alkotott, ahol borzasztó mennyiségű magma került kapcsolatba a légkörrel.

a-palaeogeographic-reconstruction-of-the-early-toarcian-world-the-locations-of-the-seven.jpg

A Föld kontinenseinek elhelyezkedése a kora-jura toarci korában (kb. 183 millió éve). Északon piros nyíl mutatja a holzmadeni üledékgyűjtő egykori helyét, délen pedig a Karoo-Ferrer bazaltprovincia kiterjedését látjuk piros színben.

Az intenzív vulkanizmus önmagában még nem magyarázná meg az anoxia jelenségét, de ha azt vesszük alapul, hogy a légkörbe kerülő vulkáni gázok minden esetben üvegházhatáshoz vezetnek, és a melegebb éghajlat kedvez az óceáni anoxia kialakulásának, akkor komoly okunk van feltételezni, hogy itt is ez történt. Ráadásul a vulkáni porral a tengerekbe kerülő vas a fitoplankton hirtelen feldúsulásához vezet, ez pedig abszolút támogatja Jenkyns eredeti elméletét a megsokszorozódott szervesanyag oxidációjával kapcsolatban.

A földtudományok egyik komoly, és napjainkban egyre fontosabb alkalmazási területe az egykori kihalási események megértése, és az abból levont következtetések a jövőben esetlegesen bekövetkező környezeti változásokra.  A T-OAE egy nagyon lényeges, és további kutatásokat igénylő periódus, amivel a mai klímaváltozás okozta hatások előre jelzése is egyszerűbbé válhat.

***

Források:

  • Urweltmuseum Hauff - Holzmaden (2004) a kiállítás hivatalos kiadványa
  • A Föld Krónikája (Officina Nova, 1991).  ISBN: 9638185368
  • Pálfy József. Kihaltak és túlélők – félmilliárd év nagy fajpusztulásai. Vince K. (2000). ISBN 963-9192-75-9
  • Dulai, Alfréd & Suba, Zsuzsa & Szarka, András. (1992). Toarci (alsó jura) szervesanyagdús fekete pala a mecseki Réka-völgyben. (Toarcian (Lower Jurassic) organic-rich black shale in the Réka valley (Mecsek Hills, Hungary). Földtani Közlöny. 122. 67-87.
  • Galácz András (1978). Nemzetközi terepi szimpózium Dél-Németország jurájáról. Stuttgart 1977 szeptember 14-24. Őslénytani viták - 23. füz. (1978. május)
  • Jenkyns, Hugh. (1999). Mesozoic Anoxic Events and palaeoclimate. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie. 1997.
  • Jenkyns, H. (1988). The Early Toarcian (Jurassic) Anoxic Event - Stratigraphic, Sedimentary, and Geochemical Evidence. American Journal of Science, 288(2), 101–151.

 

Rövid videó a Balatonitesről

A Magyarhoni Földtani Társulat 2015-ben indította útjára az ’Év ásványa’ és az 'Év ősmaradványa' programot, amelynek részeként minden évben 3-3 jelöltet bocsátanak szavazásra, a voksokat pedig a weboldalukon lehet leadni. A legtöbb szavazatot elért ásvány és ősmaradvány nevét a Magyar Természettudományi Múzeumban évente novemberben megrendezett Földtudományos Forgatagon jelentik be. A program életre hívásának az volt a célja, hogy felhívják a figyelmet Magyarország és a Kárpát-medence egyedülállóan változatos geológai felépítésére, és hogy ezáltal népszerűsítsék a kőzet-ásványtan és az őslénytan tudományát. A szavazás eddig két alkalommal zajlott le, az ősmaradványok közül az eddigi két győztes a nummulitesz (2016) és a barlangi medve (2017) volt. Az idei évben a legtöbb szavazatot egy „magyaros” triász időszaki ammonitesz, a Balatonites kapta, maga mögé utasítva a Flabellipectent (fésűskagyló) és a szép legyezőszerű levelekkel rendelkező üstökös pálmát (Sabal major).

Készítettünk egy kisfilmet azoknak, akik még soha nem, vagy csak keveset hallottak erről a fosszíliáról.

A témáról bővebben blogbejegyzésünkben olvashatnak: http://paleotop.blog.hu/2017/11/13/az_ev_osmaradvanya_2018-ban_a_balatonites_itt_van_minden_amit_tudni_szeretnel_rola

 

Magyarosuchus fitosi - Sajtótájékoztató

Ma délelőtt lezajlott az alsó-jura gerecsei őskrokodil, azaz vadonatúj rendszertani nevén a Magyarosuchus fitosi gen. et sp. nov. tudományos publikációjáról tartott sajtótájékoztató a Természettudományi Múzeumban. Sokan eljöttek a sajtó részéről, így biztosan több helyen olvashatunk/hallhatunk/láthatunk majd tudósítást az utóbbi években elvégzett kutatómunka világszinten is jelentős eredményeiről. Az MTA-ELTE Lendület Dinoszaurusz Kutató Csoport tagjainak, és vezetőjüknek, Ősi Attila paleontológusnak hatalmas elismerés jár a kemény munkáért, hogy mindez megvalósulhasson!
A későbbiekben mi is beszámolunk majd a tanulmányról egy blogbejegyzés keretében, és részletesen elmondjuk majd, miért vonul be ez a szenzációs fosszília nemzetközileg is fontos eredményekkel az őslénytan tudományába.

Addig is, a PeerJ-n ma megjelent publikáció itt elolvasható: https://peerj.com/articles/4668/

A képekért köszönet az MTM Blognak és Főzy Istvánnak, a rekonstrukciós illusztrációt Szabó Márton, a kutatócsoport tagja készítette.

32263341_1969129716462229_3794441333561622528_o.jpg

image1.jpeg

32187712_1969131009795433_3229967693247414272_o.jpg

32156575_1969130816462119_9223237488414294016_o.jpg

2148_pici.jpg

fitosi2_pici.jpg

image2.jpeg

 

 

Nyúlkövület a kambriumból

Elképesztő! A tudósok mind el akarják hallgatni ezt a szenzációs felfedezést! De mi utána jártunk! Ha ezt elolvasod, leesik az állad és belilul a füled!!!!!4!!!!4!!!!4négy

A kanadai British Columbia tartományban, a sziklás hegység kambrium időszaki burgess pala formációjában, 510 millió éves kőzetekben furcsa fosszíliát találtak. Az első pillantásra egy nyuszifül lenyomatának tűnő képlet a második és a harmadik pillantásra is annak tűnt. Ezt követően több gerinces szakértő is megvizsgálta a szokatlan leletet, és ők is arra a konklúzióra jutottak, hogy a félmilliárd éves tengeri agyagos üledékben bizony egy közönséges mezei nyúl (Lepus europaeus) maradványát fedezték fel. Ez azért szenzáció, mert a nyúlalakúak (Lagomorpha) rendjének eddigi legidősebb kövületeit az eocénből ismertük, az ebbe a rendbe tartozó mezei nyúl pedig még ennél is később, valamikor a jégkorszakot megelőzően alakult ki – az eddigi adatok szerint. De az új lelet nem csak a nyúlfélék törzsfejlődéséről szóló tudásunkat borítja, hanem a teljes természettudmányos világképünket, az evolúcióval, a kőzetképződéssel, a földtörténettel együtt! Minden, amit eddig tudni véltünk az élet törzsfejlődéséről, semmivé válik, és új paradigmát kell alkotnunk!
Több forrásból is azt a hírt kaptuk, hogy a kövületet egy titkos föld alatti katonai bázisra szállították, ahol egy korábban lezuhant földönkívüli repülő csészealjat, Elvis Presley-t és Sam Neill-t is rejtegetik.
Az információkat kiszivárogtató tudóst azonnal elbocsájtották, aki szerencsénkre jelenleg hazánkban bújkál, mondván, itt a kutyát sem érdeklik a tudósok. Ő beszélt nekünk.
Az egy szempillantás alatt a szakma perifériájára sodródott kutató teljesen össze van zavarodva, csak annyit mondott sírva: már semmi sem biztos abból, amit eddig az evolúcióról tudtunk. Ezek után az is lehet, hogy a világ mégis csak 6000 éves, és 6 nap alatt gyúrmázta össze egy fehér szakállas aggastyán.
Az eddig ismert tudomány bukása most már éppoly nyílvánvaló, mint ahogy fentről repülőkről permeteznek minket, vagy hogy a Föld lapos!

Próbáltuk válaszra bírni a lelet felfedezőjét, a Kanadai Királyi Kőzetrendezgető Intézet főméhészét, Roger Bunny-t is, hogy megkérdezzük, a felfedezésnek van-e bármi köze a húsvéthoz vagy április elsejéhez. Sajnos az illető azonban visszautasította az interjút, és csak annyit mondott, kérdezzük meg a rabbit.

Képünkön a megtalált kövület, és az abból készített rekonstrukció látható.

#fakenews #bolondoknapjahusvettalegyutt

 nyuszi2.jpg

Ismeretlen ismerősök: az Ammonoideák titkos élete

A legnépszerűbb, leggyakoribb és tudományosan legalaposabban feldolgozott fosszilis állatcsoport, mégis rengeteg dolgot nem tudunk róluk. Pontosan hogyan néztek ki? Mit ettek? Hogyan mozogtak? Ezek a kérdések a mai napig heves vitákat szülnek a paleobiológia kutatóinak körében. Megpróbáltam utánajárni, hogy áll ma a tudomány a válaszokkal kapcsolatban.  

A fejlábúak Ammonoidea alosztálya nagyjából 400 millió évvel ezelőtt tűnt fel az élet színpadán, és bár törzsfejlődésük első szakaszában, az állati óidő végéig alárendelt szerepet játszottak, a perm végi nagy kihalást követően egészen a kréta időszak legvégéig uralták a tengeri életközösségeket.

Az általános szóhasználatban ammonitesz gyűjtőnévvel ellátott állatok aragonitból kiválasztott külső vázuknak köszönhetően az átlagosnál nagyobb eséllyel fosszilizálódtak, így a mezozoós tengeri karbonátos kőzetek leggyakoribb ősmaradványai közé tartoznak. Mindemellett kozmopoliták voltak, tehát az egész Földön elterjedtek, külső vázuk jól elkülöníthető bélyegekkel rendelkezett, és rendkívül gyors volt a törzsfejlődésük, így az olyan külső jegyek, mint pl. bordák, gumók és egyéb vázelemek, rövid időn belül változtak. Ennél nem is kell több egy rétegtannal, a kőzetek korának meghatározásával foglalkozó szakember számára. Az ammoniták fő tudományos értéke abban rejlik, hogy segítségükkel koruk kőzetrétegei szintekre, ezáltal korszakokra tagolhatóak, elképesztő diverzitásuknak és rövid fajöltőjüknek hála nagyon megbízható módon, akár százezer éves pontossággal. Ez geológiai távlatokat tekintve kiemelkedően precíz kormeghatározást tesz lehetővé.

Az Ammonoideák tehát komoly szerepet töltenek be az alkalmazott tudományok terén, feldolgozottságuk kiemelkedő a fosszíliák sorában. Ám mivel a kormeghatározáshoz a legfontosabb információt a külső váz bélyegei nyújtják, és nem mellesleg ezen kívül az esetek döntő részében más nem is marad fenn az állatból, a tudomány szinte kizárólag ezekkel az alaktani kérdésekkel foglalkozik. A cél ilyenkor elsősorban az ammonitesz példány nemzetség és faj szintű pontos meghatározása, esetleg a paleobiogeográfiai következtetések levonása (az egykori életformák födrajzi elterjedésével foglalkozó tudományág).
Pedig evolúcióbiológiai szempontból felbecsületetlen lenne megfejteni egy ennyire sikeres, hosszúéletű, elterjedt és diverz állatcsoport élettani hátterének titkait.
Hogy nézett ki a külső héj által rejtett élőlény? Milyen volt az életmódja? Mit evett? Hogyan mozgott? 

ammonite_by_frank_lode-d4cc84g.jpgÍgy nézhettek ki. Vagy nem. A tudomány előrehaladásával talán többet is megtudunk majd ezekről a titokzatos lényekről. Frank Lode ammonitesz ábrázolása a művész DeviantArt oldalán

Nem egyszerű azon kutatók dolga, akik ezekre a kérdésekre keresik a választ. Annak ellenére, hogy világszerte elterjedt és hosszú időn át fennálló csoport volt, a hiányos leletanyag jelentősen megnehezíti a paleobiológiai vizsgálatokat. Az ammonitákból ugyanis nem sok maradt meg az utókor számára. A puhatestűek szövetei az elhullás után pillanatok alatt az enyészeté lesznek, ráadásul az ammoniteszek teste a szilárd vázban lévő gázok miatt még sokáig lebeghetett a vízben, ami az esetek döntő többségében megakadályozta a lágytest gyors betemetődését. De még maga a szilárd váz is szinte minden esetben feloldódott még a fosszilizáció előtt, a tengervíz által kifejtett kémiai hatások miatt. Az, hogy mégis látunk ma belőlük bármit is – ez rendszerint a héj úgynevezett kőbele – annak köszönhető, hogy ez a kioldódás lassabban ment végbe, így mire teljesen eltűnt, a bezáró kőzet már volt olyan szilárdságú, hogy egy minimális légréteg maradjon az egykori váz helyén. Persze kivételes lelőhelyeken található szép számmal olyan példány is, amelynek a váza nem oldódott ki, hanem annak anyaga kicserélődött különféle kristályokra, általában kalcitra. Ezek a héjas példányok már nyújtanak némi segítséget a kutatóknak ahhoz, hogy következtetéseket vonjanak le a házban élő állat anatómiai jegyeire, de jelentősen bonyolítja az ügyet az a tény, hogy ezeknél az állatoknál nem voltak annyira egyértelmű kapcsolódási, ízületi pontok a szilárd vázhoz, mint ahogy azt tapasztaljuk az olyan bonyolultabb szervezeteknél, mint a gerincesek vagy az ízeltlábúak. (Az viszont például már a külső váz vizsgálatánál látszik, hogy az ammoniteszek puhateste sokban különbözhetett az egyetlen mai összehasonlítási alapot nyújtó távoli rokonukétól, a nautilusokétól: hosszabb és keskenyebb lakókamrájuk arra utal, hogy a benne élő állat – szerveivel együtt – hosszabb, nyúlánkabb lehetett.)
A fennmaradó szilárd váznál is sokkal, de sokkal ritkábban pedig előfordul, hogy az állat egykori lágytestére utaló nyomok maradnak fenn a kőzetekben. Ezen nyomok egy része szó szerint csupán nyom, ahol a kőzetben az állat élete, vagy esetleg a haláltusája során otthagyott lenyomatok hagytak üzenetet az utókor számára. Azonban több olyan tanulmány is napvilágot látott, amelyben bizonyos nagyon szerencsés körülmények között fosszilizálódott lágyszövetekről írnak. Szerencsére a technológia is egyre hatékonyabb segítséget tud nyújtani a kutatásokhoz: korábban röntgen, újabban CT és más, bonyolultabb eljárásokkal, mint például részecskegyorsítóval (szinkrotonnal) végzett eljárásokkal nyernek új információkat a lágyszövetek formájáról és elhelyezkedéséről.
Az őslénytani munka eredményéhez sok esetben járul hozzá egy másik vizsgálati módszer, az aktualizmus elve. Ez a módszer összefüggéseket keres az egykori és a ma is élő életformák között, ilyen módon a jelen ismert tényei alapján következtet a múltra. Mivel az Ammonoideák egy tejesen, és már nagyon régóta kihalt csoport, ez a vizsgálati módszer enyhén szólva korlátozottan áll a kutatók rendelkezésére.
Az Ammonoideák paleobiológiájának kutatása az utóbbi években – főként néhány új lelet előkerülése és vizsgálati módszer bevezetése miatt – új lendületet vett, heves vitákat váltva ki a téma szakértői között.
Lássuk, mi az, amit ma tudunk róluk, és mi az, ami bizonytalan. Elárulom, az utóbbiból van a több. 

 

Az eltűnt lágytest nyomában.

A perdöntő bizonyítékok csaknem teljes hiánya miatt az Ammonoideák lágytestének anatómiája a legvitatottabb terület. Pedig az olyan kérdések, mint hogy hány karjuk vagy kopoltyújuk volt, volt-e tintazacskójuk, mekkora és milyen látószerveik voltak, stb. jelentősen közelebb vinne minket a csoport eredettörténetének megfejtéséhez. A gyér leletanyag mellett tovább nehezíti a tudományos munkát az is, hogy ha találnak is valamilyen átkristályosodott lágyszövetet egy fosszíliában, annak pontos meghatározása igen nehéz. Vannak olyan szervek, mint például az állkapocs vagy a radula (reszelőszerű rágók), amelyek eleve keményebb anyagból, pl. kitinből álltak, így egy szerencsés kövület esetén ezek még könnyebben felismerhetők. De az olyan, igazán puha szöveteket, mint pl. a köpeny vagy a karok, a legkivételesebb esetben is nehéz felismerni. Érdekesség, hogy az ilyen szervek beazonosításához még aktuálpaleontológiai vizsgálatokat is végeztek: megnézték, hogy a mai belsővázas fejlábúak egyes szervei mennyi idő alatt lesznek az enyészeté (rothadnak el), és az ez alapján felállított időbeli sorrend segített kizárni bizonyos testrészeket a kövületek tanulmányozásánál.
Próbáltam áttekinteni, milyen ismeretanyag áll rendelkezésünkre a lágyszöveteket is tartalmazó Ammonoidea fosszíliákkal kapcsolatban, ehhez pedig nagy segítséget nyújtott a téma egyik svájci szakértője, Christian Klug és csapatának munkája. Szerencsére nem is olyan régen, 2015-ben adtak ki egy összegző művet Ammonoid Paleobiology: From Anatomy to Ecology címmel, amelyben egy egész fejezet foglalkozik az ammoniteszek lágytestének anatómiájával, számba véve az eddig előkerült kivételes példányokat.
Klug munkájából kitűnik, hogy a beazonosított szervek a kövületek döntő többségénél a fent is említett rágószervekhez tartoznak, mivel ezek főként kitinből álltak, jobb eséllyel maradnak fenn. Utána következnek az emésztőszervek (gyomor és bélrendszer), kisebb számú példánnyal a nyelőcső, a kopoltyú és a köpeny. Sajnos az olyan fontos szervek, mint a szemek vagy a karok/csápok maradványát, csak feltételezik néhány fosszíliánál.

baculid.jpgBaculitid ammonitesz a cenomán és turon korszakok határáról észak-nyugat Németországból. Az utóbbi idők egyik legizgalmasabb, beazonosítható Ammonoidea lágyszöveteket is tartalmazó fosszíliája (Klug et al, 2012)

Továbbá heves vita zajlott az elmúlt évtizedekben arról, hogy lehetett-e az ammoniteszeknek – vagy legalábbis egy csoportjuknak – tintazacskója. Néhány fosszíliánál bizonyos elszenesedett részek alakja és elhelyezkedése alapján azt feltételezték, hogy az adott szerv tintazacskó lehetett, majd ugyanez a kutatócsoport pár évvel később visszavonta az eredményét. Más kutatók később hasonló maradványokból melanint mutattak ki, ami hasonló következtetéseket szült, de aztán későbbi vizsgálatok bebizonyították, hogy a fejlábúak más szervei is hozhatnak létre melanint, így a tintazacskó jelenlétét ismét nem sikerült hitelt érdemlően bizonyítani.
Az alábbi táblázat a téma ismert kutatói, Christian Klug és Jens Lehmann fent is említett 2015-ös összefoglaló munkájából való, és az addig valaha nyílvánosságra hozott Ammonoidea lágyszövet maradványokat rendszerezi.

soft_tissue_table.jpg

 

KARdinális kérdés

Biztos vagyok benne, hogy lágyszövet-ügyben a legizgalmasabb kérdés, hogy hány karja lehetett az ammoniteszeknek? Mivel minden ma élő külső és belsővázas fejlábúnak vannak karjai, vagy ha úgy tetszik csápjai, amelyek a szájszerv körül helyezkednek el, nagyon valószínű, hogy az ammoniteszeknek is voltak ilyen szervei. A mai tintahalaknak és polipoknak 8-10 tapogatója van, a nautiluszoknak akár 90 is lehet. Sajnos az eddigi fosszíliarekord azon néhány darabja, ahol feltételezik, hogy a kőzetlapon látható feketés maszat egykor az állat csápja lehetett, nem tekinthető tárgyi bizonyítéknak. Így marad a spekuláció. A korábbi gondolkodásmód az volt, hogy mivel a nautiluszok külső vázukkal valószínűleg a korai fejlábúak jegyeit viselik magukon, hasonló lehet a helyzet a karok számát tekintve is, és az ammoniteszek is több csáppal rendelkeztek, ez a tulajdonság egyfajta archaikus bélyege a Cephalopodáknak. Időközben azonban több olyan tanulmány is napvilágot látott, ahol az Ammonoideák raduláit (rágó szerveit) vizsgálva egyre inkább arra a következtetésre jutottak, hogy rendszertanilag közelebb állhattak a mai belső vázas fejlábúakhoz. Klug és Lehmann pedig, a már említett 2015-ös tanulmányukban aktuálpaleontológiai vizsgálatokat is közzétettek. Ebben arra jutottak, hogy a mai fejlábúak embrionális fejlődése során az embró korai szakaszaiban a karok száma minden esetben mindössze 10. A nautilus magzata is így kezdi, majd a későbbiekben ez a kevés kar válik szét több kisebb csápra az egyedfejlődés során. Ez arra utal, hogy a kisebb számú kar a primitívebb jegy, így az egyéb, Coleoideákkal való rokonságra utaló jelek mellett a ma kijelenthető legvalószínűbb feltételezés az, hogy az ammoniteszeknek kisebb számú karja lehetett, a legvalószínűbb, hogy 8 vagy 10. Ezt a felvetést egyébként tovább erősíti néhány paleozoós nyomfosszília, amelyek szintén kevesebb végtagra utalnak.
Hozzáteszem, az ammoniteszek a földtörténet egyik leghosszabb ideig fennálló csoportja, közel 350 millió éves „pályafutásuk” alatt bőven lehetett idejük száz és százféle alakká fejlődni.

Annak ellenére, hogy a lágyszövetek maradványai ilyen korlátozottan állnak rendelkezésünkre, a tudomány korábbi következtetéseit megerősitik: az Ammonoideákat rendszertanilag továbbra is a puhatestűek törzsén belül a Cephalopoda, azaz a fejlábúak osztályába soroljuk, és több eredmény sugallja azt, hogy anatómiailag, így valószínűleg filogenetikailag is közelebb álltak a mai belső vázas fejlábúakhoz (Coleoidea), mint a Nautiloideákhoz. Azonban hogy pontosan milyen volt a testfelépítésük, és ebből a szempontból melyik ma is élő csoporthoz hasonlítottak leginkább, erősen kétséges.

Egy német-amerikai kutatócsoport 2011-ben tanulmányt adott ki a cephalopodák feltételezett eredettörténetéről és evolúciójáról. Ebben a munkában segítségül hívták a molekuláris evolúcióbiológia technológiai vívmányait is, és a molekuláris óra eljárásával térképezték fel a jelenleg élő fejlábúak filogenetikáját. Nagyon érdekes, hogy ez a vizsgálat minden eddigi, fosszíliák alapján kialakított következtetést megerősített, és az Ammonoideák csoportjának megjelenését is az eddig feltételezett időszakra, a kora devonra teszi. Ami a családfát illeti, a molekuláris vizsgálatok azt is megerősítették, hogy az Ammonoideák a mai belső vázas fejlábúak vonaláról, egy a nautiluszoktól már korábban elkülönült ágról, a Bactritida rendről váltak le. Ez további hitelt ad azoknak a feltételezéseknek, amelyek az Ammoniteszek anatómiai jegyeit a mai belsővázas fejlábúakéval analogizálják.

ceph_lineage.jpeg 

 

Napi menü

Jóval egzaktabb a helyzet az Ammonoideák táplálkozásával kapcsolatban, egész tisztán kivehető fosszíliák állnak a rendelkezésünkre annak kapcsán, hogy miből állt a néhai csigaházas polipok étrendje. Ezek a leletek fontos információkkal szolgálnak a paleoökológia számára, nem csak arról, hogy mi volt az ammoniteszek helye a táplálékláncban, de arról is, hogy melyik tengeri élettér elemei voltak. Szintén Klug és Lehmann műve az, amiben részletes elemzést olvashatunk az eddig leírt ammonitesz táplálékot is tartalmazó kövületekről. Az itt bemutatott eredmények alapján az ammonoideák táplálékai foraminiferák (szilárd vázú egysejtűek), planktonikus tengeri liliomok, apró rákok, csigák, kagylók és szivacsok lehettek. Ezek a következtetések mind olyan fosszíliák alapján történtek, amelyeknél az ammonitesz héj lakókamrájában egyéb maradványokat is kimutattak. Ezen példányok néhányára vannak alternatív magyarázatok is: ahol kisebb méretű ammonoidea héjak vannak, ott meg kell vizsgálni, hogy nem embrionális maradványokról van-e szó, esetleg elképzelhető, hogy az állat saját testében gondozta az ivadékát. Más töredékes vázmaradványoknál pedig az is előfordulhat, hogy azok utólag, a betemetődés során sodródhattak a megüresedett lakókamrába. Ettől függetlenül vannak olyan leletek, ahol egyértelmű, hogy az állat elfogyasztott táplálékáról van szó, ezek a maradványok pedig egytől egyig arra utalnak, hogy az Ammonoideák mikropredátorok, vagy más szóval mikrofág életmódot folytató állatok voltak, azaz kisméretű élőlényekkel táplálkoztak. Ezen életmód feltételezése egyébként összecseng azokkal a vizsgálatokkal, amelyek az ammoniteszek rágószerveit vizsgálta. Ez arra a következtetésre jutott, hogy a mezozoós formák többsége képtelen lehetett nagyobb méretű táplálék megragadására és elfogyasztására. Maradtak tehát a mikroszkopikus méretű planktonikus lények, esetleg kisebb úszó vagy aljzathoz rögzített puhatestűek, tüskésbőrűek. Arra azonban jelenleg nincs egyértelmű adat, hogy mekkora részük szerezte be ezt a táplálékot úszva, vagy a vízben lebegve, és mekkora részük az aljzatról felcsipegetve az ott élő, vagy elhullott állatokat.
A planktonikus tengeri liliomok talán legismertebb példája a Saccocoma, amely a híres solnhofeni litográf pala egyik leggyakoribb ősmaradványa, és több alkalommal találták meg vázelemeiket ammonitesz fosszíliák lakókamrájában.

fake_floating_crinoid_bottom.jpgSaccocoma - sokuk végezte az ammoniteszek gyomrában.

További érdekes, de bizonyításra eddig nem került felvetés a Lumbricaria esete, amely a solnhofeni felső-jura litográf pala egy nyomfosszíliája, egészen pontosan koprolitként, azaz fosszilis ürülékként azonosították. Mivel ez a leggyakoribb koprolit típus ebben a formációban, és az ammoniteszek a leggyakoribb testfosszíliák (továbbá a méret is stimmel), elképzelhető, de szigorúan csak elképzelés, hogy a Lumbricaria az Ammonoideák megkövült ürüléke lehet.

 

ammonite_by_sethd2725-da223yn.jpg

Egy figyelemre méltó ammonitesz ábrázolás egy DeviantArt művésztől. Ha elfogadjuk azt az eddig talán legszilárdabb talajon álló feltételezést, hogy az amoniteszek mikropredátorok voltak (ld. fent), valószínűbb, hogy karjaik inkább ilyenek lehettek. A művész a robusztus, polipszerű karok helyett egy a táplálék elragadását segítő, serteszerű képlet vizionált.

 

Szájfedő vagy nem?

Van azonban olyan kétely is, amely nem is a lágyszövetek erősen hiányos leletanyagával kapcsolatos, hanem meglepő módon a szilárd váz egyik eleméhez köthető. Az ammoniták egyik vázeleme a kagylóhéjra emlékeztető aptychus, amely egy még az aragonitnál is ellenállóbb anyagból, kitines kalcitból épült fel, így még akkor is megmaradt, amikor az állat háza már rég feloldódott. Ezért fordulhat elő, hogy bizonyos kőzetek kizárólag aptychusokat tartalmaznak. Mivel a végleges betemetődés előtt a vázelemek szinte mindig szétestek, az aptychusokat rendszerint az ammoniteszek vázától teljesen elkülönülten találjuk meg. Emiatt sokszor azt sem tudjuk, melyik aptychus melyik ammonitesz nemhez tartozik. És azt sem, hogy pontosan mire használták ezt a primitívebb formáknál egyetlen, fejlettebbeknél két egyforma, tükörszimmetrikus elemből álló szervet. A nautilusoknál van egy ehhez hasonló – bár csupán szaruból álló – vázelem, amelyet egyfajta lakókamrát védő elemként használnak, és néhány kutatás arra az eredményre jutott, hogy ahol be tudták azonosítani „tulajdonosát”, ott az aptychus mérete megegyezett a gazda szájadékának méretével. Ebből arra következtettek, hogy ezek egyfajta szájfedők lehettek, amelyeket a lakókamra nyílására tudtak húzni az állatok, ha védelemre volt szükségük. Azonban ez a magyarázat a beazonosítható leletek többségénél nem állta meg a helyét, a legtöbb esetben ez a méretazonosság nem jelentkezett.

specimen_of_neochetoceras_with_aptychus_in_place_solnhofen.jpgNeochetoceras példánya Solnhofenből, eredeti helyzetében fosszilizálódott aptychussal.


Ulrich Lehmann és Nicol Morton voltak az elsők, akik néhány élethelyzetben megőrződött fosszília alapján egy alternatív magyarázattal álltak elő: szerintük az aptychus az ammoniteszek állkapcsának része volt. Egy olyan csőrszerű rágószervet feltételeztek, mint amilyen a mai polipoknak is van, és az aptychus ebben a képletben az állkapocs alsó felét képezi. Hipotézisük szerint az ammoniteszek az aptychust egyfajta kanálként használva, azt az aljzat üledékébe mélyesztve szedték össze táplálékukat, amelyek főként foraminiferák és rákfélék voltak – ahogyan azt az olyan fosszíliák is igazolják, amelyeknél egyértelműen be tudták azonosítani néhány Ammonoidea béltartalmát.
A szakma kétkedve fogadta ezt az elméletet, mert mindamellett, hogy „túlgondolt” ötletnek tartották, az aptychusok a gazdaállathoz mérten gyanúsan nagyméretű állkapcsot jelentenének, egy olyan méretű szájszervet, amely indokolatlan lett volna a magyarázatban szereplő művelethez. És mint tudjuk, a természet nem pazarol az erőforrásokkal. Idegenül hangzott továbbá az a feltételezés is, hogy ez az ammoniteszek többségénél aljzathoz kötött, azaz bentikus életmódot jelentett volna. Pedig más tényezők is alátámasztani látszanak ezt a feltételezést. Lássuk, melyek ezek!

 

Tudtak egyáltalán lebegni?

Hogyne tudtak volna? – végjuk rá első szuszra. Hiszen ez az egyik legegyértelműbben kikövetkeztethető tulajdonságuk: a szilárd vázuk fennmaradt, így tudjuk, hogy hasonló felépítéssel rendelkeztek, mint a nautilusok. Házuk kamrákra volt osztva, amelyet egy vékony csőszerú képződmény, a szifó kötött össze, ennek segítségével szabályozta az állat a kamrákban lévő anyagok, a tengervíz és a gáz arányát, mint ahogy a mai nautilusok is teszik. Ezzel a mechanikai eszköztárral volt képes az állat a fajsúlyát, és ezáltal a vízoszlopban elfoglalt helyét változtatni. Ahogy nőtt az állat, úgy épített hozzá a vázához mindig új meg új, nagyobb méretű kamrákat, ezáltal fenntartva a lebegés lehetőségét, elkerülve, hogy a teste túlnőjön a gáz térfogatából adódó felhajtóerő nagyságán.
Csakhogy van egy kis bökkenő. Egy német mérnök, Klaus Ebel ugyanis kicsit alaposabban körüljárta a dolgot, és kísérleti módszerekkel arra a következtetésre jutott, hogy az ammoniteszek nem voltak alkalmasak a lebegésre. Ahhoz ugyanis, hogy egy ilyen állat váza és puhateste megfelelő felhajtóerőt generáljon, a saját testénél nagyobb tömegű vízet kell, hogy képes legyen kiszorítani a házából. A nautilusok ezt a feladatot csont nélkül elvégzik, hiszen relatíve kisméretű testükhöz megfelelően nagy üreges váz tartozik. Az ammoniteszek azonban jóval hátrányosabb testtömeg/váztérfogat aránnyal rendelkeztek, ami fizikailag nem tehette lehetővé ezt az életformát. Magyarul nem tudtak annyi gázt tölteni a vázukba, ami megemelte volna a nagy popójukat.
Ebel kísérleteit jura időszaki ammoniteszeken végezte, és ezeket aljzatlakó élőlényekként írja le. Feltételezései szerint vázuk arra ugyan alkalmas volt, hogy a tengerfenékről elrugaszkodva kisebb ugrásokkal manőverezzen, de nektonikus, azaz nyíltvízi, lebegésre képes életmódra aligha. További megerősítést lát abban a tényben, hogy az ammonitesz vázak nagy részének alakja sem volt megfelelő a nektonikus életmódra.

ammonoids_franz-anthony.jpgA többségtől, azaz a spirál alakban feltekeredett vázú ammoniteszektől eltérően a csoport heteromorf tagjai a legelképesztőbb formákkal hozzák zavarba a paleobiológusokat. Milyen környezeti tényező késztethette az ilyen formák létrejöttét? Nipponites (balra) és Diplomoceras (jobbra), Franz Anthony illusztrációja. 


Ez utóbbi felvetéssel más tanulmányok is foglalkoztak, hasonló következtetésre jutva, de vannak érvek, amelyek Ebel felfogása ellen szólnak. Jó példa erre az, hogy ammonitesz vázakat gyakran találnak olyan formációkban, amelyek anoxikus környezetben ülepedtek le. Ilyen körülmények között pedig nem valószínű, hogy aljzathoz kötött életmódot folytatott volna bármilyen élőlény is. Ennek a cáfolatnak a sikerességéhez persze az kell, hogy az ilyen lelőhelyekről előkerült ammonitesz vázak valamelyikéről egyértelműen be tudják bizonyítani, hogy autochton módon ágyazódott be, azaz az élőlény halálát követően a ház szállítódás nélkül temetődött be. A mai nautilusoknál előfordul, hogy az üres házakat a tengeráramlatok többezer kilométerre sodorják, mielőtt a tenger üledéke betemetné azokat!
Annak ellenére, hogy Ebel tanulmányai szilárd matematikai és fizikai alapon nyugszanak, a kutatók többsége ma azt a feltevést fogadja el valószínűbbnek, hogy az ammoniteszek nyíltvízi, mobilis életmódot folytattak, azaz lebegtek.

 

És mi a helyzet az úszással?

A fentiekben a kamrák gáz-víz arányának változtatásával történő mozgás lehetőségét vettük számba. A mai nautilusok azonban képesek arra is, hogy egy belső szervükbe, az úgynevezett köpenybe felszívják a vízet, és annak kilövellésével, a lökhajtásos elv alkalmazásával gyorsan odébbálljanak, ha valahol kínossá válik a helyzet. A kilövellést magát úgy érik el, hogy köpenyüregük falát összehúzzák, ehhez pedig saját testüket hirtelenjében vissza kell hogy húzzák a lakókamrába. Ezzel tulajdonképpen képesek arra, hogy a nyílt tengeren ide-oda ússzanak, ha kedvük tartja. Vajon az Ammonoideák is képesek voltak ilyesmire?
Nos, mily meglepő, itt is nagy kérdőjelek vannak.
A mai nautilusok lakókamrája ugyanis rövid és széles. Ez épp ideális az olyan hirtelen mozdulatokhoz, mint amilyet a lökhajtásos mozgás érdekében végeznek: egy ilyen lakókamrába a megfelelő köpenyizomzattal könnyedén vissza lehet húzni a testet, hogy kipréselődjön a víz. Az ammoniteszek lakókamrái azonban legtöbb esetben hosszúak és keskenyek voltak – volt olyan nemzetség is, amelynek másfél méter hosszú lakókamrája mindösszesen 3 cm átmérőjű volt! De kevésbé extrém esetben is túl hosszú és keskeny lakókamrával bírtak ahhoz, hogy ezt a mozdulatot ésszerű energia felhasználásával el tudják végezni. Az ezzel kapcsolatos kutatások arra az eredményre vezettek, hogy egy ilyen típusú mozgás sok ammonitesznél egyszerűen azt eredményezte volna, hogy a ház a hirtelen mozdulat következtében minden alkalommal átbukott volna a saját tengelyén. Vicces látvány lenne egy ilyen módon közlekedő tengeri állat, de kétségkívül nehéz elképzelni, hogy ez evolúciós szempontból életképes megoldás lett volna.
Egy másik felvetés egy kicsit az aktualizmus elvéhez nyúl ebben a témakörben. Ha megnézzük a teljes Ammonoidea leletanyagot, ami rendelkezésünkre áll, azt látjuk, hogy a vázak nagy része erősen díszített, amely javarészt bordákat és gumókat jelent. Mindemellett az Ammonoideák kamraválaszfalai a csoport törzsfejlődése során egyre inkább fodrosabbak lettek, ezt egyébként a válaszfalaknak a váz külső részén tanulmányozható lenyomata, az ún. lobavonal mutatja. A külső váz bordái a mai tengeri életközösségekben egyértelműen a bentikus, azaz aljzathoz kötött élőlények bélyegei, de logikus is: ezek a bordák ellenállóbbá teszik a vázat. Ugyanez a helyzet a válaszfalakkal is: minél gyűröttebb, annál nagyobb ellenállást ad az állat házának. Ez duplán megéri annak, aki a tenger mélyén él, nagyobb víznyomás alatt, és ráadásul képtelen gyorsan elinalni egy esetleges támadás elől! A kiváló úszó nautilusok nem rendelkeznek díszítéssel, mert nincs is nagy szükségük rá.

srep33689-f1.jpgDamesites Damesi kamraválaszfalainak mikro-computer-tomográfiás képe. Az új tecnológiákkal minden eddiginél részletesebben elemezhetők ezek a kulcsfontosságú morfológiai jegyek, amelyek aztán fontos evolúcióbiológiai kérdésekre is választ adhatnak.


Elképzelhetőnek tartják, hogy az áramvonalasabb, kevésbé díszített vázú ammoniteszek jobb úszók voltak, míg bordázott társaik nem. Bele sem merek gondolni, mi a helyzet a szerényen díszített, de bonyolult lobavonalakkal megáldott jószágokkal... talán nekik vékonyabb volt a külső vázuk anyaga, ezért volt szükség komolyabb segítségre annak merevítésénél a kamraválaszfalak részéről.
Összegzésként elmondható, hogy a fent említett néhány zavaró tényező ellenére az általános vélemény a szakemberek körében még mindig az, hogy ha nem is mindegyik típus, de az ammoniteszek egy része többé-kevésbé képes volt úszni. Voltak kutatások, ahol az ammonitesz vázak akvadinamikáját tanulmányozták, néhol valós vízárammal egy tartályban, más esetben számítógépes modellekkel (Peter Allison, Imperial College). Ezen vizsgálatok során voltak olyan Ammonoidea csoportok, amelyek váza kifejezetten áramvonalasnak bizonyult, így akár jó úszók is lehettek, mint pl. az Oxynoticeras és a Placenticeras (mellesleg előbbinél minimális, utóbbinál teljesen hiányzik a ház díszítettsége).
A számítógépes kísérletek még érdekesebb eredményt hoztak: volt olyan háztípus, amelynél a házat díszítő bordák nemhogy rontottak volna az áramvonalasságon, hanem még elő is segítették azt.

05-peter-allison.jpgA londoni Imperial College egy kutatócsoportja Dr. Peter Allison vezetésével számítógépes áramlási modellek segítségével tanulmányozta az ammonitesz vázak esetleges úszóképességét.

Sok nyitott kérdés van tehát az ammonoideák paleobiológiáját illetően, mondhatjuk úgy is, hogy ők a paleontológiai leletanyag ismeretlen ismerősei.  A tudomány azonban fejlődik, minden új nap hozhat egy új, ismereteinket bővítő, vagy akár paradigmaváltó fosszíliát. Ugyanígy, a technológia fejlődésével is remélhetőleg újabb módszerek nyitnak majd új távlatokat ebben a kérdéskörben is, és egyre többet tudunk majd ezekről a fontos lényekről.

 ***

Források:

  • Christopher Taylor: The Arms of an Ammonite (Catalogue of Organisms, 2017.02.20.)
  • De Baets, K., Hoffmann, R., Sessa, J. A. and Klug, C. 2016. Fossil Focus: Ammonoids. Palaeontology Online,Volume 6, Article 2. 1‐15.
  • Deposits Magazine: Ammonite Wars 2016/02/25
  • Ebel, K. 1992 04 15: Mode of life and soft body shape of heteromorph ammonites. Lethaia, Vol. 25, pp. 179-193. Oslo. ISSN 0024-1 164.
  • Ebel, Klaus. (1990). Swimming abilities of ammonites and limitations. Palsentologische Zeitschrift. 64. 25-37. 10.1007/BF02985919.
  • Franz Anthony: 500 million years of cephalopod fossils (Earth Archives 2018 February)
  • Géczy Barnabás: Ősállattan - Invertebrata Paleontologia (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1993)
  • Géczy Barnabás: Őslénytan (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1984)
  • Inoue S., Kondo S. (2016) Suture pattern formation in ammonites and the unknown rear mantle structure, Scientific Reports, 6 , art. no. 33689
  • Klug, Christian & Korn, Dieter & De Baets, Kenneth & Kruta, Isabelle & Mapes, Royal. (2015). Ammonoid Paleobiology: From Anatomy to Ecology. 1007/978-94-017-9630-9.
  • KLUG, C., RIEGRAF, W., LEHMANN, J. 2012. Soft–part preservation in heteromorph ammonites from the Cenomanian–Turonian Boundary Event (OAE 2) in north–west Germany. Palaeontology, 55, 6, 1307–1331.
  • Kröger, B. , Vinther, J. and Fuchs, D. (2011), Cephalopod origin and evolution: A congruent picture emerging from fossils, development and molecules. Bioessays, 33: 602-613. doi:10.1002/bies.201100001
  • Ritterbush, K. A., Hoffmann, R. , Lukeneder, A. and De Baets, K. (2014), Pelagic palaeoecology of ammonoids. J Zool, 292: 229-241. doi:10.1111/jzo.12118
  • Robert Lemanis, Stefan Zachow, Florian Fusseis and René Hoffmann (2015). A new approach using high-resolution computed tomography to test the buoyant properties of chambered cephalopod shells. Paleobiology, 41, pp 313-329 doi:10.1017/pab.2014.17

Karbon erdő szimulátor

Március 21-e az erdők világnapja. Az ENSZ Közgyűlése 2012-ben fogadta el az erre vonatkozó határozatot, melynek értelmében minden évben ezen a napon emlékezünk meg az erdők és fák jelentőségéről, és a napjainkban is hatalmas károkat okozó erdőírtás elleni tiltakozás fontosságáról.  Az erdő a Föld tüdeje – szén-dioxidot köt meg, oxigént termel, árnyat ad, párologtatással hűti a Föld felszínét, az egészséges vízkörforgás egyik kulcsszereplője.

Ha visszatekintünk bolygónk 4543 millió éves történelmére, az erdő fogalmáról először talán a karbon időszak juthat eszünkbe, amely peródusban olyan irdatlan mennyiségű biomassza képződött az akkoriban a teljes Földet beterítő hatalmas erdőségekből, amely több kilométer vastagságú kőszéntelepeket eredményezett a világ több pontján – innen az időszak elnevezése is.

A tudományos kutatások eredményeként ma már megbízhatóan pontos képünk van arról, hogyan nézhettek ki ezek a buja erdők: a fenyőfélék és a zárvatermők megjelenése előtt járunk, ahol a hatalmas fák valójában óriásira, akár 30 méteresre is nőtt zsurlók, korpafüvek és páfrányok voltak. A 300-350 millió évvel ezelőtti erdőségek bizony teljesen más képett nyújtottak, és ezt most – mint egy időutazó túrázó – mi is bejárhatjuk. Egy német programozó ugyanis a tudományos eredményeket felhasználva létrehozott egy Karbon Erdő Szimulátort, amelynek segítségével, mint egy virtuális valóság eszközzel járhatunk-kelhetünk a hajdanvolt rengetegben. Ha kíváncsiak vagyunk valamelyik növény kilétére, egy kattintással ellenőrizhető a faj neve és rövid leírása.

A szimulátor, amely egyébként még alfa teszt fázisban van, letölthető ezen a linken: http://extra-life.de/index.html

Az alábbi videót pedig a Paleocast készítette kedvcsinálónak.

Nem, ezek itt nem vízimadarak, hanem bizony őshüllők.

75 millió évvel ezelőtt a mai Góbi sivatag területén elnyúló vízes élőhelyeken élt ez a pulyka méretű, félig szárazföldi, félig vízi életmódot folytató dinoszaurusz, amelyet csupán pár éve fedeztek fel, méghozzá egy magángyűjteményben. A Halszkaraptor anatómiájában annyira bizarr módon keverednek az eddig leírt dinoszaurusz típusok külső jegyei, hogy először azt hitték, hamisítvány. Ezt aztán sikerült cáfolni, a kövület eredetisége bizonyítást nyert, és tavaly publikálták is a vele kapcsolatos vizsgálatok eredményeit a Nature-ben. A kutatók feltételezései szerint a Halszkaraptor lassan úszott, mint egy hattyú, és főként kisebb halakkal, rovarokkal, puhatestűekkel és rákokkal táplálkozhatott.

Az alábbi paleoillusztráció Joschua Knüppe műve, forrás: 252mya.com

Darwin-nap

Egyszer egy londoni kirándulás során alkalmunk volt meglátogatni a westminsteri apátság lenyűgöző épületét. Ahogy a monumentális katedrális égbeszökő boltíveit bámulva tébláboltam az egyik oldalhajóban, egyszercsak szórakozottságból lenéztem a lábamhoz, és abban a pillanatban meghökkenve léptem hátra. Épp szegény „Darwinon” álltam. Egészen pontosan a sírján, itt van ugyanis eltemetve sok más halhatatlan brit hírességgel együtt. Annyira szerény ez a sírkő – igazából a burkolati elemeknél egy kicsivel nagyobb kőlap, névvel és dátumokkal –, hogy bizonyára sok figyelmetlen turista tapossa őt is úgy, mint a nemrég felfedezett kolumbiai őshalat. Ez az élmény, amikor az ember rádöbben egy ilyen ikonikus, nagy ember közelségére, és az egész egy ilyen, még „halandók” számára is szerény köntösben van, felejthetetlen élmény.
Darwin nagysága nem csak abban áll, hogy megalkotta a természetes szelekción alapuló evolúció elméletét, hanem abban is, hogy elméletének kidolgozásával jelentősen hozzájárult annak a gondolkodásmódnak és elvrendszernek a kialakításához, amelyet ma tudományos módszertannak hívunk. Talán éppen ezért születésnapját egyben a tudományos gondolkodás nemzetközi világnapjaként is emlegetik.
Ez a nap ma van.
Boldog 209. születésnapot, Charles Robert Darwin!

charles_robert_darwin_by_john_collier_cropped.jpg

10 éves kisgyerek éberségének köszönhető egy letűnt halféle felfedezése

Néha meglepő véletlenek vezetnek egészen komoly tudományos felfedezésekhez. Még ma is megesik, hogy teljesen váratlan helyről kerül elő egy olyan, az őslénytan számára új adatot szolgáltató fosszília, amiről azt hinnénk, hogy ilyesmit csak az eddig feltáratlan, elhagyatott, kieső területeken lehet felfedezni, mint amilyen az Antarktisz, Grönland, vagy Kína sivatagos területei. Az még viszonylag gyakori, hogy egy múzeumban évtizedek, esetleg évszázadok óta valamelyik elfelejtett raktárfiókban porosodik egy korábban jelentéktelennek hitt, ám a legújabb eredmények ismeretében mégis fontos lelet. De most mi történt? Kiderült, hogy egy 17. századi kolumbiai kolostorban a szerzetesek, és az őket nézegető turisták már évtizedek óta slattyognak el saruikban vagy szandáljaikban (ki-ki miben) egy eddig ismeretlen, és ráadásul 65 millió éve kihalt halféle amúgy igen jó állapotban fennmaradt lenyomata felett.

És a felfedező személye is megér néhány szót. A 10 éves Rio Santiago Dolmetsch még valamikor 2014-ben a kolumbiai La Candelaria kolostorban turistáskodott, és valamilyen indíttatásból – én úgy képzelem, hogy miközben a rendház történetéről szóló hosszadalmas előadást tartották, unatkozni kezdett –, szórakozottságában az udvar terméskövekkel kirakott sétányának tömbjeit kezdte nézegetni. Egyszercsak észrevett egy fura hallenyomatot, ami felkeltette gyermeki kíváncsiságát, és – bár arról nem szól a történet, hogy miként fordult ilyen komolyra a dolog – megmutatta a kövületről készített fotóit a helyi illetékes őslénytani intézetnek, spanyol nevén a Centro de Investigaciones Paleontologicas-nak. A későbbi vizsgálatok során, amit az intézet már a kanadai Alberta Egyetem kutatóival közösen végzett közel három éven át, kiderült, hogy ez a fosszília bizony egy komoly újdonság. A nem is olyan kis méretű, nagyjából 40 cm hosszú állat a sugaras úszójú halak egy már a paleocén legelelején kihalt családjába, a Dercetidae-k közé tartozik. Már az ebbe a családba tartozó csoportok kövületei is igen ritkák: eddig Európából, Észak-Afrikából és Mexikóból ismertük őket, Dél-Amerikából pedig kizárólag Brazíliából kerültek elő maradványai. De ami még jelentősebbé teszi a leletet, hogy ezzel a felfedezéssel – a nemrég elfogadott és megjelent tanulmány szerint – a Dercetidae család egy teljesen új nemzetséggel is bővült. Az új taxont a másodlagos „lelőhely”, a régi kolostor után nevezték el, illetve belecsempészték még a görög eredetű ’rynchos’ kifejezést is, amely orrot, orrmányt jelent, így lett végül Candelarhynchus padillai gen. et sp. nov. A nemzetséghez tartozó fajnevet egy kolumbiai őslénytanprofesszor, Dr. Carlos Bernardo Padilla után kapta az állat.

162335_web.jpgÍgy nézhetett ki, és ilyen környezetben élhetett a Candelarihynchus padillai (a tanulmány egyik szerzője, Oksana Vernygora által publikált illusztráció)

A Candelarhynchus kb. 90 millió évvel ezelőtt élt, a késő kréta turoni korszakának tengereiben, és főként rákokkal, lárvákkal és kisebb puhatestűekkel táplálkozott. Bár rendszertanilag nincsenek közel egymáshoz, az újonnan felfedezett állat hosszúkás testével és szintén hosszú állkapcsával a mai nyilascsukafélékre, vagy népszerűbb nevükön barracudákra emlékeztetett.

A kövezett sétányt, amiből a fosszília előkerült, még 20 évvel ezelőtt építették, alapanyagát pedig, aminek döntő része az alsó és középső turoni emelet egy amúgy fosszíliákban gazdag, tengeri környezetben lerakódott agyagpala formációjából származik, egy környékbeli kőfejtőből hozatták a megrendelők.

credit-oksana-vernygora-2.jpgA hallenyomat két átellenes oldalát a kolostor sétányának két külön pontján találták meg.

A kutatók szerint az ilyen típusú, kecses felépítésű csontoshalak maradványai amúgy is nagyon ritkán fosszilizálódnak, de a legmeglepőbbnek mégis azt tartják, hogy ez a példány a turisták és egyéb veszélyes létformák hosszú éveken át tartó kíméletlen, lábbal történő koptatása ellenére ilyen jó állapotban megúszta.

Ráadásul az állat kövülete nem is egyetlen kőzetlapon volt, lenyomatának korábban kettévált darabjait a sétány két külön eleme tartalmazta. Rio csak az egyik felét találta meg, és a szakemberek az arról készített fotó alapján indultak neki, hogy felkutassák a maradvány többi részét. Annak ellenére, hogy lenyomatról van szó, a kőzetlap mindkét oldalára kerültek csontok, így mindkettőre szükségük volt a pontos vizsgálathoz. Rendkívüli szerencséjükre látogatásuk sikerrel járt: amikor meglátogatták a rendházat, a kövület második darabját is megtalálták a sétány egy másik pontján.

Csak az email címét és a nevét jegyezték le, így a kutatóknak nincs most kapcsolatuk a kis felfedezővel. Azért bíznak benne, hogy Rio a híradások nyomán jelentkezik, és így meg tudják neki köszönni mindazt, amivel hozzájárult a tudományhoz.

***

 Források:

 

 

Izgalmas eredmények a legújabb Archaeopteryx lelet kapcsán

Lagerstätte – így hívjuk összefoglaló nevén azokat a különösen szerencsés lelőhelyeket szerte a Földön, amelyek kivételes épségben megőrződött ősmaradványokat tartalmaznak. Ezeken a helyeken az üledékképződés során olyan események zajlottak le, amelyek hatására az élőlények gyorsan betemetődtek, esetleg olyan környezet jött létre, ahol az elhullott tetemek valamilyen kémiai okból nagyon lassan és háborítatlanul bomlottak le. Ilyen lagerstätte a bajorországi Solnhofen környékének felső jura litográf palája is, ahonnan már évszázadok óta meghökkentően szép állapotban fosszilizálódott élőlények maradványai kerülnek elő. Az itt található, tökéletesen konzerválódott ősmaradványok elképesztő részleteiben tárják fel előttünk a kb. 150 millió éve ezen a helyen burjánzó trópusi zátony-szigetek és lagúnák gazdag élővilágát. Sok esetben filmkockaszerűen megörökített események szemtanúi is lehetünk egy-egy ilyen finoman rétegzett, sárgás-fehér kőzetlap felszínét vizsgálva, amely látványra vajmi keveset változott azóta, hogy egy sekély, védett partmenti víz iszapos aljzata volt. Ennek a méltán híres  lelőhelynek köszönhetjük azt a kivételes felfedezést is, ami elsőként utalt arra, hogy a madarak a hüllők csoportjának egy ágából, a theropoda dinoszauruszokból fejlődhettek ki.

Az Archaeopteryx-ről van szó, amelynek első napvilágot látott maradványa valójában egyetlen toll fosszíliája volt, és közel 160 éve, 1860-ban találtak rá a solnhofeni palabányában. Meghökkentő lelet volt ez, hiszen akkor a legrégebbi madarakhoz köthető ősmaradvány jóval későbbi, negyedidőszaki képződményekből volt csak ismert. Hermann von Meyer frankfurti paleontológus írta le a példányt, de mivel részletesen vizsgálható holotípus nem állt rendelkezésre, a szimpla toll alapján taxonómiai besorolása lehetetlen volt. Nem kellett azonban sokáig várni, egy évre rá ugyanis előkerült egy test-fosszília, ami még a tollnál is komolyabb zűrzavart okozott. Annak ellenére, hogy ez a példány sem volt tökéletes, csontjai ugyanis némiképp szétszóródtak a beágyazódás előtt, jól látható volt, hogy az anatómiai jellegek egy része bizony hüllőszerű testfelépítésre utal: medencéje, farokcsigolyái és sima élű felkarcsontja mindenképpen a hüllőkkel való rokonságra engedtek következtetni, ezek jól látszottak a hiányosságok ellenére. Ne felejtsük el, hogy ez egy tudományos szempontból forradalmi időszak volt, hiszen Darwin fajok eredetéről, és az evolúció első téziseiről szóló műve épp két évvel előtte került kiadásra. Ez az új lelet mintegy tálcán kínálta azt a lehetőséget, hogy egy átmeneti fajra bukkantak a bajorországi lelőhelyen. Darwin lelkesedését mutatja, hogy A fajok eredete 1866-os, negyedik kiadásában példaként említi arra vonatkozóan, hogy mennyire nem ismerjük még a történelem előtti élővilág teljes palettáját.

archaeopteryx.jpgArchaeopteryx litographica (Franz Anthony paleoillusztrációja a 252mya.com weboldalán)

Darwin elmélete azonban annyira új és forradalmi volt, hogy heves vitákat váltott ki az új Archaeopteryx-példány kapcsán is. Ez a vita aztán furcsa fordulathoz vezetett. A fosszíliát elsőként vizsgáló német paleontológusok ugyanis a konzervatív oldalt képviselve, nem tulajdonítottak akkora jelentőséget a leletnek, mint amit – most már tudjuk – az megérdemelt volna. Úgy vélték, hogy ez az állat a már korábban leírt hüllők, például pterosaurusok egyikének képviselője lehet, és a körülötte látható képletek nem tollak. A viták közepette a kövület tulajdonosának időközben ajánlatot tett a Londoni Természettudományi Múzeum is, és sikeresen meg is vásárolta azt. Így történt, hogy a világ első értékelhető Archaeopteryx fosszíliáját a híres brit paleontológus, Richard Owen írhatta le.

archaeopteryx_lithographica_replica_of_london_specimen_staatliches_museum_fur_naturkunde_karlsruhe_germany_20100925.jpg

A londoni példány (1861)

Az ezt követő bő másfél évszázad során további pédányok kerültek elő (egyébként mindegyik a solnhofeni formációk egyikéből), és az Archaeopteryx-szel kapcsolatos viták időről időre újra fellángoltak. Legutóbb 2011-ben, egy a Nature-ben megjelent tanulmányban kérdőjelezték meg a nemzetség rendszertani besorolását egy késő jura időszakból származó, kisméretű madárszerű tollas dinoszaurusz, a Xiaotingia zhengi felfedezését követően. A kínai szakemberek akkori vizsgálatának eredményeként olyan evolúciós fa rajzolódott ki, amelyen az Archaeopteryx nem illeszthető a madarak fejlődési vonalába, csak az azok "unokatestvérének" tartott Deinonychosauria csoportba, két lábon járó húsevő dinoszauruszok közé nyert besorolást. Ezt aztán később két különálló kutatás, egy ausztrál és egy belga csoport vizsgálatai is megcáfolták, és az Archaeopteryx-et továbbra is az őt megillető helyén, a hüllők és madarak közötti fejlődési ágon kezeli a tudomány.

archaeopteryx_lithographica_berlin_specimen.jpgAz eddigi legszebb állapotban fennmaradt Archaeopteryx fosszília: a berlini példány (1874)

Összesen 10 Archaeopteryx fosszília került elő egészen 2010 nyaráig, amikor egy amatőr gyűjtő újabb példányra bukkant, egyébként egy kifejezetten kövületvadászoknak fenntartott kőfejtőben, a Solnhofen és Regensburg között fekvő Schamhaupten környékén. Ennek az új kövületnek a kutatási eredményeit tették közzé a napokban a vizsgálatot végző müncheni Lajos-Miksa Egyetem (Ludwig-Maximilian-Universität; LMU) szakemberei.

fig-1-2x.jpgA solnhofen formáció előfordulásának vázlatos térképe az új schamhaupteni példány lelőhelyének feltűntetésével

Érdekességképpen említem, hogy a jelen cikk témáját szolgáltató 2010-es felfedezést követően 2011-ben egy újabb példány került elő, és rövid ideig 12 létező Archaeopteryx kövület szerepelt a tudomány nyílvántartásában. Ez azonban nem tartott sokáig, ugyanis az eddigi legellentmondásosabb darab, amelyet az ötödik, haarlem-i példányként tartottak számon, egy nagyon friss, 2017-es vizsgálat eredményeképp kikerült az Archaeopteryx nemzetségből, mivel közelebb áll egy eddig csak Kínából ismert, szintén madárszerű dinoszauruszhoz, az Anchiornis-hoz. Ez egyébként nem kevésbé jelentős láncszem a dinoszauruszok és a madarak között. A haarlemi példányt így egy új nemzetségbe sorolták.

A most publikált 2010-es, schamhaupteni Archaeopteryx a falu környékén található két kőfejtő közül abból került elő, amit turisták és amatőr ősmaradvány gyűjtők számára tart fenn immár 17 éve a terület tulajdonosa és az eichstätti regionális önkormányzat. A kövületet felfedező nürnbergi gyűjtő csak 2014-ben jelentette a leletet, így annak tudományos feldolgozása ezt követően indulhatott meg. A gondosan feltárt, kiszabadított és preparált fosszíliát egyébként először egy Pterosauriának vélték, csak a későbbi vizsgálatok során bizonyosodott be, hogy az ősmadár maradványáról van szó.

tumblr_inline_n19i9taein1r3jxl7.jpgA fosszília lelőhelye, a Gerstner bánya - a képen a bánya tulajdonosai és névadói, a Gerstner házaspár

A fosszília – a litográf palához méltóan – kiváló megtartású, az élőlény az oldalára fekve fosszilizálódott. Egyedül a vállöv csontjai, a kar és a fej mozdult el némileg az eredeti testtartáshoz képest, minden más az eredeti pozíciójában tanulmányozható. Negatívumként említik, hogy a kövület erősen lapított, ami miatt az anatómiai jegyek több testrész esetében nehezen elemezhetők. Ezen kívül, ami miatt nem is volt egyértelmű az állat rendszertani helyzete, ennél a példánynál nincs nyoma tollazatnak, vagy a tollak finom lenyomatának a beágyazó kőzetben. Mindezektől függetlenül a kutatócsoport részletes morfológiai elemzést készített a csontvázról.

fig-4-2x.jpgAz új, schamhaupteni példány (a méreterány jelző szakasz 50mm). Ide kattintva látható a csontvázat tartalmazó teljes kőzetlap képe

Ezek nyomán az új lelet és az azt bemutató tanulmány három fontos új eredményt hozott a tudomány számára:

  • a lelőhelyen elvégzett rétegtani elemzés alapján ez a mindeddig előkerült, geológiai értelemben véve legidősebb Archaeopteryx lelet. Az eddigi leletek egy kb. 1 millió éves perióduson belül kerültek elő, a tithon emelet alsóbb horizontjaiból. A nehezen azonosítható index fosszíliák ellenére sikerült meggyőzően bizonyítani, hogy az új példány a kimmeridge-i és tithon emeletek határáról származik, ezáltal idősebb, mint az eddigi „korelnők”, az egyik legkorábban felfedezett berlini pédány (ide kattintva látható az összes Archaeopteryx lelet rétegtani helyzetének diagrammja – ezen a jelen cikk témájául szolgáló fosszília még 12. példányként szerepel)
  • részletes és megbízható diagnózist adnak, amely segít elkülöníteni az Archaeopteryx-et a hozzá rendszertanilag legközelebb álló csoportoktól: a nem madárszerű theropoda dinoszauruszoktól, és a madaraktól. Ez az elemzés minden bizonnyal hasznos lesz majd a jövőben, ugyanis az utóbbi időben rengeteg madárszerű ragadozó dinoszaurusz került elő, főként kínából. Ez a sok új lelet jelentősen megnehezíti a csoport rendszertani osztályozását.
  • ennek a részletes analízisnek köszönhető az a megállapítás is, miszerint az eddig előkerült kövületek komoly anatómiai változatosságot mutatnak. Az őslénytani fajfogalom meghatározása a rendelkezésre álló leletanyag szűkössége és állapota miatt mindig is komoly kihívások elé állította a kutatókat, de jelen esetben kifejezetten szembeötlőek például a fogak közötti, vagy a méretbeli különbségek. Emiatt már korábban is felvetődött, hogy a nemzetségén belül több Archaeopteryx faj is létezhetett. Az evolúciós értelemben vett rövid időszak, és a solnhofeni szigetvilág ősföldrajzi helyzete azonban olyan körülményeket is teremthetett, amelyek azonosak a Darwin által a Galapagos-szigeteken felfedezett intraspecifikus versengéssel. Az egyes izolált szigeteken az éppen adott környezeti kihívásokra kialakuló különböző fajon belüli változatok viszonylag rövid időn belül új faj kialakulásához vezetnek (pl. a pintyek különféle tápláléktípushoz alkalmazkodott csőre). Ez volt Darwin új elméletének egyik alapja, és még ma is találnak élő példát a természetes kiválasztódás ilyen villámgyors működésére. Bár még további kutatásokra van szükség, valószínű, hogy az Archaeopteryx Darwin galapagosi pintyeinek jura időszaki analógiája.

image.jpgDarwin pintyekkel kapcsolatos kutatásának egyik vázlata

Kijelenthetjük hát, hogy 160 évvel az első Archaeopteryx kövületek felfedezése, és a vele kapcsolatos évszázados viták után még mindig izzik a levegő az élet fejlődéstörténetének ezen titokzatos szereplője körül. Még mindig alakulnak a vele kapcsolatban kialakított álláspontok és még mindig vannak olyan új leletek, amelyek tovább árnyalják az amúgy is sokszínű képet, továbblendítve a paleontológia és az evolúciókutatás tudományát a fejlődés útján.

***

Források:

 

Ez történt 2017-ben

2017_1.jpgMozgalmas volt az idei év a paleontológia területén, rengeteg újdonságról olvashattunk a világ minden részéről.
Az év utolsó napján - mivel idén valószínűleg új esemény már nem várható -, összeszedtük, és egy csokorban mutatjuk a legfontosabb felfedezéseket és kutatási eredményeket. Nem volt könnyű dolgunk, ugyanis a forrásokat végigböngészve több, mint 200 tudósításból kellett kiválasztani azokat, amik szerintünk a legnagyobb hatással lehettek a tudomány fejlődésére. Először egy top 10-es vagy 20-as lista volt tervben, de annyi minden történt idén, hogy muszáj volt bővíteni a listát.

Képes összefoglalónk következik. 

01.jpg

Január – Az eddig ismert legősibb deuterostoma fosszíliája került elő Kínából.
Az 540 millió éve élt mikroszkopikus, zsákszerű tengeri lény lehet minden gerinces állat, ezáltal az ember közös őse is.

http://www.joh.cam.ac.uk/bag-sea-creature-was-humans%E2%80%99-oldest-known-ancestor

02.jpg

Január – Kollagén peptid maradványokat különítettek el egy 80 millió éves dinoszaurusz fosszíliájában.
Az új eljárás visszaigazolta, hogy bizonyos organikus molekulák az eddig bizonyítottnál több millió évvel hosszabb ideig is fennmaradhatnak az ősmaradványokban.

https://news.ncsu.edu/2017/01/schroeter-collagen/

03.jpg

Február – A legidősebb többsejtű élőlény maradványait találták meg Indiában.
A kiváló megtartású fosszília (nagy valószínűséggel vörös alga) arra utal, hogy a komplex létformák kialakulása többszázmillió évvel korábban történt, mint ahogy azt eddig gondoltuk.

http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2000735

04.jpg

Február – Dinocephalosaurusok elevenszülők voltak.
A Kínában megtalált 250 millió éves lelet egy anya és embriója megkövült maradványa. A Dinocephalosaurusokat eddig tojásrakó hüllőknek feltételezték.

http://www.uq.edu.au/news/article/2017/02/fossil-discovery-rewrites-understanding-of-reproductive-evolution

05.jpg

Március – Kanadai kvarc rétegekben 3.7 milliárd éves mikroorganizmusok maradványait találták meg
Ezek a földi élet legrégebbi bizonyítékai közé tartoznak.

http://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/0217/010317-Worlds-oldest-fossils-unearthed/#fossils

06.jpg

Március – Újabb bizonyítékok arra, hogy a cápák ősei a csontoshalak voltak.
Egy kanadai devon időszaki (kb. 400 millió éves) cápaszerű élőlény, a Doliodus problematicus CT vizsgálata során olyan attribútumokat fedeztek fel, ami a két csoport egy átmeneti formájára utal.

http://www.amnh.org/about-the-museum/press-center/study-identifies-ancient-shark-ancestors

07.jpg

Április – A dinoszauruszok és pteroszauruszok degradációja már a Chicxulub kisbolygó becsapódása előtt megkezdődött.
Egy német-mexikói tanulmány szerint az általuk vizsgált északkelet-mexikói, kréta végi fosszíliarekord azt mutatja, hogy a dinosauriák diverzitása fokozatosan csökkent, helyüket pedig a madarak fokozatosan vették át. Ennek a folyamatnak csak egy későbbi szakaszában csapódott be az aszteroida.

http://www.uni-heidelberg.de/presse/news2017/pm20170403-new-indications-of-gradual-decline-of-dinosaurs-before-the-end-of-the-cretaceous-period.html

08.jpg

Május – Megtalálták az afrikai kontinens utolsó ismert dinoszauruszát.
Egy Abelisaurida maradványa került elől egy marokkói foszfátbánya késői maastrichti rétegeiből, ezzel ő lett az eddig előkerült legkésőbbi dinoszaurusz lelet a kontinensről, és különben is ritkának számít az egész déli félgömbön.

http://www.bath.ac.uk/research/news/2017/05/03/last-african-dino/

09.jpg

Május – A melegvérűség 20 millió évvel korábban alakulhatott ki, mint azt eddig gondoltuk.
A Bonni Egyetem kutatói a 300 millió éve élt Ophiacodon csontjainak tanulmányozása során jutottak erre a következtetésre: hőmérőt nem használhatunk, de a testhőmérsékletre más nyomokból is lehet következtetni – ilyen például az egyedek növekedési üteme.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170518104131.htm

10.png

Május – A legkorábbi főemlősök is fán laktak.
Az új-mexikói San Juan medencében előkerült 62 millió éves kis emlős, a Torrejonia testfelépítése a kutatók szerint egyértelműen erre utal.

https://news.yale.edu/2017/05/30/fossil-skeleton-confirms-earliest-primates-were-tree-dwellers

11.jpg

Június – A Tyrannosaurus nem tudott futni.
Korábbi modellek ugyan azt mutatták, hogy akár 75 km/h sebességgel is tudott haladni, Manchesteri kutatók egy új, rendkívül összetett vizsgálat során kimutatták, hogy az állat csontozata nem bírhatta ezt a tempót, legnagyobb sebessége nem haladhatta meg a 18 km/h-t.

https://peerj.com/articles/3420/

12.PNG

Június – Északkkelet Brazíliában megtalálták a Föld legrégebbi gomba fosszíliáját.
110 millió éves, és rendkívüli ritka lelet, ugyanis a gombafélék nagyon ritkán fosszilizálódnak. Ez úgy tudott megmaradni, hogy egy rendkívül sós lagúna finom törmeléke gyorsan befedte, majd szövetei átpiritesedtek.

https://news.illinois.edu/view/6367/513053

13.jpg

Június – A dinoszauruszok ugyanúgy kotlottak a tojásaikon, mint ahogyan teszik azt a modern madarak.
Francia tudósok geokémiai módszerekkel vizsgáltak Kínából származó Ovioraptorosaurus tojásokat. Arra a következtetésre jutottak, hogy az anyaállatok saját testükkel inkubálták a még ki nem kelt tojásaikat, folyamatosan 35-40 celsius fokon tartva azokat.

http://www2.cnrs.fr/en/2941.htm

14.jpg

Július – Új biomolekuláris módszerekkel tanulmányozzák az ősi növényeket.
A Lundi Egyetem, A Stockholmi Természettudományi Múzeum és a Vilniusi Egyetem munkatársai svéd, ausztrál, új-zélandi és grönlandi, 200 millió éves levélfosszíliákat tanulmányoztak új módszerekkel, aminek segítségével sok új evolúciós és rendszertani összefüggést tudnak majd a jövőben feltárni.

https://www.lunduniversity.lu.se/article/through-fossil-leaves-a-step-towards-jurassic-park

15.jpg

Július – Válaszokat találtak az élőlények proterozoikum végi növekedésének okaira.
Az ősi tengerek kémiai összetételében bekövetkező változások vezettek arra az eredményre, hogy relative rövid idő alatt nagy méretnövekedés állt be az állatok világában a proterozoikum legvégén - erre a következtetésre jutottak a Cambridge-i és Tokiói egyetem kutatói.

http://www.cam.ac.uk/research/news/big-shape-shifting-animals-from-the-dawn-of-time

16.jpg

Július – Hamarabb regenerálódott az ökoszisztéma a perm végi kihalás után.
Nagytestű ragadozó hal koponyájára bukkantak a perm időszak legvégéről a nevadai sivatagban. A lelet fontos információt hordoz. A kutatók eddig úgy tartották, a perm végi nagy kihalás után (amikor is a tengeri állatfajok 90%-a kipusztult) kb. 5 millió év alatt regenerálódott az ökoszisztéma, és az első csúcsragadozók csak a középső triász során (247 és 235 millió év között) jelentek meg újra.

http://www.media.uzh.ch/en/Press-Releases/2017/Top-predator.html

17.jpg

Augusztus – Az eddigi legkorábbi repülő emlős maradványok kerültek elő Kínából
Szenzációs leletnek számítanak, ugyanis a 160 millió éves rétegekből származó Maiopatagium furculiferum és a Vilevolodon diplomylos nem kevesebb, mint 100 millió évvel megelőzték modern változataikat.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170809140302.htm

18.jpg

Szeptember – Gyönyörű épségben fennmaradt egész madár borostyán-zárványa a középső krétából.
Bámulatos dolgok kerülnek elő a burmai borostyánból. Ezúttal egy a kréta időszak végén kihalt korai madárféle, az Enantiornithes családjába tartozó faj egészalakos zárványa került publikálásra.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X17300527?via%3Dihub

19.jpg

Szeptember – Félmilliárd éves nyomfosszília helyezi új fénybe az állatok evolúcióját.
A Manchesteri Egyetem kutatócsoportja talált rá a nyugat-brazíliai Corumbá tartományban, és mivel az ediacarai-kambriumi határról származik, fontos üzeneteket hrdozhat magában az élet korai fejlődésével kapcsolatban.

http://www.manchester.ac.uk/discover/news/half-a-billion-year-old-fossils-shed-new-light-on-animal-evolution/

20.PNG

Szeptember – A korai trilobitáknak volt gyomruk.
Különlegesen jó megtartású háromkaréjú ősrák kövületek kerültek elő Kínából, amelyeken jól tanulmányozható az 500 millió éves állatok emésztőrendszere.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170921141201.htm

21.jpg

Október – Jégkorszakokat okozott a túlburjánzó flóra.
Egy új tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a mai szénmezők alapjául szolgáló flóra a maga idejében több esetben is jégkorszakhoz közeli állapotba hozta a bolygót.

https://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/formation-of-coal-almost-turned-our-planet-into-a-snowball

22.jpg

Október – A perm-triász kihalás 1 millió évvel korábban lehetett, mint gondolták.
Dél-afrikai Karoo medencében végzett vizsgálatok szerint a fauna már 1 millió évvel a ma ismert időpont előtt reagált bizonyos klimatikus változásokra.

http://www.wits.ac.za/news/latest-news/research-news/2017/2017-10/lost-mountains-in-the-karoo-reveal-the-secrets-of-massive-extinction-event.html

23.jpg

Október – Lipid molekulákat találtak egy 48 millió éves madárfosszília bőrmirigyeiben.
A híres messeli gödörből származó lelet a legősibb, gerinces kövületből származó lipid maradvány.

http://www.senckenberg.de/root/index.php?page_id=5210&kid=2&id=4588

24.png

Október – Soha nem látott komplexitás a Föld legősibb fáinál.
Ismét Kína, innen kerültek elő azok a 374 millió éves fa kövületek, amelyek vizsgálatakor rátaláltak a mai fákra is jellemző, xilém nevű szállítószövetekre. A vulkanikus üledékképződésnek köszönhetően kiváló állapotban fennmaradt kövületek először engednek bepillantást a legősibb fák szerkezetébe.

http://www.cardiff.ac.uk/news/view/981090-worlds-oldest-and-most-complex-trees

25.jpg

Október – A pandák őseit Európában kell keresni – sugallja egy Rudabányán talált ősmaradvány.
A ma csak Kínában élő óriás panda egy közeli rokonának kövületeit fedezték fel még korábban, és publikálták idén. A Rudabányán, miocén rétegekből előkerült, kb. 10 millió éves lelet megerősíti azt a korábbi feltételezést, hogy a pandák családfájának gyökerei az európai kontinensen lehetnek.

http://paleotop.blog.hu/2017/10/29/pandakkal_rokon_medve_kovuleteit_talaltak_meg_hazankban

26.jpg

November – A ma élő emlősök legősibb ismert elődjének maradványai kerültek elő Dél-Angliában.
A kisméretű, valószínűleg éjszakai életet élő cickányszerű állatok 160 millió éves kövületeire egy egyetemi hallgató talált véletlenül a világhírű dorseti Jurassic Coast-on, miközben a diplomamunkájához gyűjtött kőzetmintákat.

http://uopnews.port.ac.uk/2017/11/07/mans-earliest-ancestors-discovered-in-southern-england/

27.jpg

November – Az együttélés legrégebbi bizonyítékaira bukkantak rá.
Hol máshol, mint Kínában? Az 520 millió éves kőzetekben fennmaradt kivételes megtartású, lágy szöveteket is tartalmazó féreg kövületek mellett azok feltételezett szimbiontáit, és ezzel az együttélés ma ismert legrégebbi nyomait is megtalálták.

http://paleotop.blog.hu/2017/11/12/az_egyutteles_legregebbi_bizonyitekaira_bukkantak_ra

28.jpg

November – Megtalálták a legősibb antarktiszi erdőt.
Az eddigi legidősebb, mintegy 280 millió éves növénymaradványok kerültek elő a Transzantarktiszi hegység rétegeiből.

https://news.nationalgeographic.com/2017/11/ancient-fossil-forest-found-antarctica-gondwana-spd/

29.jpg

December – Az utóbbi idők legbizarrabb dinoszaurusz lelete.
Kacsacsőre, hattyúnyaka, tűhegyes fogai, gyilkos karmai, uszonyszerű karjai és hosszú lábai voltak annak az újonnan azonosított, mindössze pulykaméretű dinoszaurusznak, amely 75 millió évvel ezelőtt élt a mai Mongólia területén.

http://www.sciencemag.org/news/2017/12/duck-faced-dinosaur-took-rare-plunge-back-water

30.jpg

December – A legősibb lágyszövetet is tartalmazó szem maradványa.
A világ eddig felfedezett legrégibb összetett szemét rejti egy 530 millió éves trilobita kövület egy nemzetközi kutatócsoport új tanulmánya szerint. A trilobiták összetett szemei egyébiránt könnyen fosszilizálódnak, de most a lágyszövetek is fennmaradtak.

https://www.portal.uni-koeln.de/9015.html?&L=1&tx_news_pi1%5Bnews%5D=4752&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=f11bbca0a4c16c64f929d8d166a81d1f

31.jpg

December - Embernagyságú óriáspingvint találtak Új-Zélandon.
Az 56-60 millió éve élt és idén publikált új faj, a Kumimanu biceae pédányai elérhették a 100 kilogrammot és 177 centiméteres hosszukkal 18 cm-rel nagyobbak voltak minden eddig ismert ősi pingvinnél.

https://www.nature.com/articles/s41467-017-01959-6

32.jpg

December – Az eddigi legrégebbi Plesiosaurus lelet.
Az eddig ismert legrégebbi plesiosaurus maradványait tárták fel német paleontológusok. A lelet mintegy 201 millió éves, a triász kor elejéről származik.

http://advances.sciencemag.org/content/3/12/e1701144

 
Források:

 

 

Új eredmények a Burgess fauna egy rejtélyes tagjával kapcsolatban

A Torontoi Egyetem és a Royal Ontario Museum által nemrég megjelentetett tanulmány szerint sikerült közelebb kerülni egy olyan kérdéshez, ami a Burgess faunát kutató szakembereket már régóta foglalkoztatja.
A Burgess-pala a kanadai Sziklás-hegység egy középső kambriumi, kb. 508 millió éves, sekélytengeri környezetben képződött kőzettípusa, ami a szerencsés viszonyoknak köszönhetően kiváló épségben fennmaradt ősmaradványokat is tartalmaz. A természet igazi ajándéka, ún. Lagerstätte, ugyanis a tengeralatti magaslatokról időnként lavinaszerűen lezúduló törmelék - tehát a hirtelen betemetődés - miatt sok esetben a fosszilizációra amúgy szinte esélytelen lágyszövetek is fennmaradtak látható minőségben, egyfajta finom lenyomatként az iszapszerű üledékből keletkezett kőzetben. Külön szerencse, hogy a törzsfejlődés egy olyan szakaszában, a “kambriumi robbanás” során keletkeztek ezek a kövületek, amikor a ma is élő rendszertani alakok többsége valamilyen nem tisztázott oknál fogva, földtörténeti szempontból nagyon rövid idő alatt, 10-20 millió év alatt egyszercsak megjelent a semmiből.
Az elképesztően szerencsés fosszilizálódási körülményeknek köszönhetően a Burgess-palából számtalan olyan  különös fosszília került elő, ami zavarba ejtette a korábban még csak hasonlókat sem látó geológusokat. Az legismertebb példák közé tartozik a Hallucigenia és az Anomalocaris. Utóbbiról csak az első maradványok 1892-es felfedezése után 93 évvel sikerült kideríteni, hogy miféle szerzet lehetett, miután több, korábban különálló állattípusnak gondolt kövületről sikerült egy teljes példány felfedezésével bizonyítani, hogy tulajdonképpen egyazon fajhoz tartozó példányok különböző testrészei.

Ugyanilyen titokzatos eleme ennek az ősmaradványegyüttesnek az imént említett tanulmány tárgya, a Habelia optata is. Magát a genust már jó régen ismerjük - konkrétan az a Charles D. Walcott írta le először még 1912-ben, akinek a nevéhez maga a Burgess-pala formáció felfedezése is fűződik. A habeliidák rendszertani helyzete azonban mindeddig pusztán találgatás tárgya volt.

a508milliony.jpg

A Habelia optata művészi rekonstrukciója. Forrás: Joanna Liang. Copyright: Royal Ontario Museum

Az átlagosan kb. 2 cm hosszú, tagolt testtel, külső vázzal és különböző csápokkal, végtagokkal rendelkező élőlényt már az első példányok vizsgálata során az ízeltlábúak (Arthropoda) törzsébe sorolták, és ebben igazuk is volt. A részletesebb analízis és ezáltal a pontosabb meghatározás azonban váratott magára. Néhány korai tanulmány kitért arra, hogy a habeliidák valószínűleg állkapcsos ízeltlábúak voltak, azaz mandibulaták. Azonban ez volt a legtöbb, amire jutottak.

Az ízeltlábúakat táplálkozás – pontosabban a táplálkozást végző szájszerveik – alapján két csoportba osztjuk: Amandibulata (állkapocs nélküliek) és Mandibulata (állkapcsosak). Utóbbiak többféle tapogatóval és csáppal rendelkeznek, illetve egy pár speciális nyúlvánnyal – ezt hívjuk mandibulának – amellyel elragadják, magukhoz szorítják és megrágják táplálékukat.

Most a Torontoi Egyetem Ökológiai és Evolúcióbiológiai Tanszékének kutatója, Cédric Aria és a Royal Ontario Museum főkurátora, Jean-Bernard Caron alapos kutatómunkával, és a 3D-s képalkotás modern eszközeivel egy még a kilencvenes években gyűjtött, 41 példányból álló kollekciót dolgozott fel, és sikerrel is járt a Habelia taxonómiai hovatartozásának pontosításában. A kutatók neve egyébként ismerősen csenghet az őslénytani híreket rendszeresen olvasók körében, ugyanis nemrég, kb. fél éve hasonló felfedezéseket tettek más, szintén a Burgess-palából származó ősmaradványokkal kapcsolatban.

Az új elemzés alapján a szakemberek úgy gondolják, hogy a Habeliidák nem állkapcsos, hanem épp ellenkezőleg, állkapocs nélküli ízeltlábúak voltak. Ezen belül is, a morfológiai jellegek alapján arra következtetnek, hogy a csáprágósok (Chelicerata) ősének egy közeli rokona lehetett, nem sokkal azok kialakulása előtt leválva a fejlődési vonalról (ld. itt a rendszertani ábrát). A Chelicerata superclassis ad helyet az olyan hatalmas, ma is élő csoportoknak, mint a pókfélék, skorpiók, a tőrfarkú rákok (Limulidae), vagy a már rég kihalt tengeri skorpiók (Eurypterida). A morfológiai jegyek, amelyek erre a következtetésre juttatták a tudósokat, a jól látható hármas osztatú testfelépítés, a fej szerkezeti elemei és a fosszíliákon kivehető, két darab csáprágószerű nyúlvány voltak.

12862_2017_1088_fig1_html.gif

Néhány a vizsgált példányok közül. A képeken látható mértékegység jelölők: (a), 4 mm; (b), 3 mm; (cdg), 2 mm; (efh), 1 mm. Forrás: BMC Evolutionary Biology.
A D jelű kép nagy felbontásban itt.

Aria szerint ez a felvetés új fénybe helyez, és akár meg is válaszolhat jópár régebbi kérdést, amit néhány csáprágós taxonnal kapcsolatban eddig nem tudtak megválaszolni. Egyik példa erre, hogy nem tudták pontosan, miért van a tőrfarkú rákok fejének hátsó részén egy pár csökevényes nyúlvány. Most már nagy valószínűséggel kijelenthető, hogy a csáprágósok korábbi fejlődési szakaszában jelen lévő nyúlványok visszafejlődött maradványáról van szó.

Egyébiránt, ami a Habelia életmódját illeti, minden jel arra utal, hogy ádáz ragadozó volt: a thoraxon 5 pár, gyors mozgást lehetővé tévő ’láb-csáp’, a fejen merev, egymást fedő fogazott lemezkék voltak, és rendelkezett egy olyan apró sörtékkel borított láb-szerű csáppal is, amely kiválóan alkalmas lehetett a préda elragadására (pl. kisebb trilobiták).

És itt jön a képbe az a zavarbaejtő dolog, ami az egész tanulmány lényege. Annak ellenére, hogy a fő morfológiai jegyek a csáprágósok közeli rokonságát és származási vonalát sejtetik, a H. optata olyan, főként állkapcsos ízeltlábúakra jellemző anatómiai jegyekkel is rendelkezik, mint pl. a táplálék elragadását lehetővé tevő nyúlványok, vagy a fej hátsó részén található hetedik pár tapogató. Ezeket a jegyeket a tanulmányban részletesen leírják, és összevetik az állkapcsos ízeltlábúakra jellemző tulajdonságokkal. A konklúzió szerint ennek a jelenségnek az élővilág fejlődéstörténete során számtalan példával alátámasztható alaki konvergencia az oka. Tehát a maga idejében a Habelia származási vonalához tartozó csoportok olyan mértékű diverzitást értek el az élőhelyükön, ami lehetővé tette sokféle forma létrejöttét. Ezek közül néhány taxon, mint pl. ezen írás tárgya, más csoportokkal hasonló környezetben, hasonló életmóddal, az adott körülményeknek megfelelő legoptimálisabb felépítést érték el, ezáltal morfológiailag hasonlóak lettek egymáshoz. További ismert példa az alaki konvegenciára az ichthyosaurus és a delfin hasonlósága (más rendszertani csoport, hasonló életmód, ezért hasonló alak).

12862_2017_1088_fig7_html.gif

Alaki hasonlóság a fej anatómiájában és morfológiájában a Habelia (A) és két állkapcsos ízeltlábú esetén: Ianiropsis sp. (Malacostraca: Isopoda; B; © Buz Wilson, Australian Museum) és Henicops washpoolensis (Myriapoda: Chilopoda; C; forrás: G. Edgecombe). A színek a tapogatónyúlványok közötti morfológiai-funkcionális összefüggéseket jelölik.  

A másik fontos üzenet, amiben ez a felfedezés a segítségünkre lehet, az a ’kambriumi robbanás’ mozgatórugóinak megértése. Úgy tartják, hogy paleoökológiai szempontból a törzsfejlődés felgyorsulásának az egyik oka a szilárd héjjal, páncéllal rendelkező életformák létrejötte is lehetett, hiszen a táplálékláncban az érhetett el nagyobb sikereket, aki adaptálódni tudott a zsákmányszerzés ezen új nehézségeihez. A Habelia példája pedig jól illeszkedik ehhez a felvetéshez.

 ***

Források:

 
A Habelia optata bemutatása (videó):

 

 

Az Év ősmaradványa 2018-ban a Balatonites – itt van minden, amit tudni szeretnél róla

A Magyarhoni Földtani Társulat 2015-ben indította útjára az ’Év ásványa’ és az 'Év ősmaradványa' programot, amelynek részeként minden évben 3-3 jelöltet bocsátanak szavazásra, a voksokat pedig a weboldalukon lehet leadni. A legtöbb szavazatot elért ásvány és ősmaradvány nevét a Magyar Természettudományi Múzeumban évente novemberben megrendezett Földtudományos Forgatagon jelentik be. A program életre hívásának az volt a célja, hogy felhívják a figyelmet Magyarország és a Kárpát-medence egyedülállóan változatos geológai felépítésére, és hogy ezáltal népszerűsítsék a kőzet-ásványtan és az őslénytan tudományát. A szavazás eddig két alkalommal zajlott le, az ősmaradványok közül az eddigi két győztes a nummulitesz (2016) és a barlangi medve (2017) volt. Az idei évben a legtöbb szavazatot egy „magyaros” triász időszaki ammonitesz, a Balatonites kapta, maga mögé utasítva a Flabellipectent (fésűskagyló) és a szép legyezőszerű levelekkel rendelkező üstökös pálmát (Sabal major).
Ha már ismeretterjesztés, álljon itt egy bejegyzés azoknak, akik még soha nem, vagy csak keveset hallottak erről a fosszíliáról. Kezdjük hát az alapoktól, kérdés-felelet stílusban: mit kell tudni a Balatonitesről?


Mi ez, valami csiga?

Dehogyis.

Bár maga a kövület valóban hasonlít egy csigaházra, a Balatonites nemzetség tagjai egészen más típusú állatok voltak. Nem sok rokonuk él a mai tengerekben és óceánokban, ugyanis az egész alosztályuk (ami egy rengeteg fajt magába foglaló rendszertani egység), az Ammonoideák, még a dinoszauruszokkal egy időben, a föltörténeti középidő, a mezozoikum végén, 65 és fél millió évvel ezelőtt teljesen kipusztultak. A ma élő legközelebbi rokonuk a Nautilus, amit a köznyelv csigaházas polipnak, vagy csigáspolipnak is hív. balatonites1_1.jpgÉrdekes élőlények, a puhatestűek törzsén belül a fejlábúak (Cephalopoda) osztályába tartoznak. Hívják őket még lábasfejűeknek is, de azt nem használom, mert mindig egy olyan fazon jut róla az eszembe, akinek egy zománcos piros lábas van a fejébe húzva. A fejlábúak képviselőinek egy része (pl. a ma is élő octopus vagy a tintahal) belső vázzal rendelkezik, de bizonyos törzsfejlődési ágain a védekezéshez kiváló külső, aragonit alapanyagú vázat kifejlesztő csoportok jelentek meg. Vázuk annyiban is különbözik az amúgy csak nagyon távoli rokon csigák vázától, hogy a benne lakó polipszerű élőlény annak egyszerre csak egy kis részében lakik. Az egyedfejlődés során, ahogy az állat növekszik, mindig hozzáépít a meglévő vázához egy újabb kamrát, amibe aztán átköltözik. Ezt hívjuk lakókamrának, ez mindig az adott váz legkülső kamrája. A korábbi kamrákat üresen hagyja, és ezáltal növeli a ház méretét. A kamrákat egy cső köti össze, ezt hívjuk szifónak. Ezt a csövet az állat arra használja, hogy a ’lakatlan’ kamrákba vizet pumpálva, vagy azt gázokra kicserélve változtatja saját testének sűrűségét, és ezáltal a tengervízben elfoglalt magassági pozícióját. Pontosan mint ahogy a tengeralattjárók teszik – ez inspirálhatta Verne Gyulát is arra, hogy Nemo kapitány búvárhajóját Nautilusnak keresztelje.

morphology.jpg

A külsővázas fejlábúak kamra-válaszfalainak a vázon látható varratait lobavonalaknak hívjuk, ami sok esetben szemmel látható a megkövült példányok kőblelein. A lobavonalak mintázata a törzsfejlődés során folyamatosan változott – nagy általánosságban elmondható, hogy egyre bonyolultabb, „cifrább” lett. Ez azért fontos, mert egy-egy példány rendszertani meghatározásához ezek a vonalak nagy segítséget nyújthatnak.

ammonite_by_nelsoncosentino-d5q6azp.jpgNagyjából így nézhettek ki. Ammonitesz (Nelson Cosentino illusztrációja)

Tehát rendszertanilag a Balatonites a puhatestűek törzsén belül a fejlábúak (Cephalopoda) osztályába tartozik, azon belül is a külsővázas fejlábúak  Ammonoidea alosztályába. Közeli rokon a Nautilus, valamivel távolabbi unokatestvérek a polip és a tintahal, és nagyon távoli, még esküvőre sem meghívott rokon a többi puhatestű, mint pl. a kagyló- vagy csigafélék.

A köznyelv az Ammonoideák alosztályába tartozó kövületeket ammoniteszeknek hívja, ezek tulajdonképpen a leggyakoribb, de mindenképpen a legnépszerűbb és legváltozatosabb fosszíliák világszerte. Az eszmei értékük mellett a kövületeik sok esetben látványosak is, néhány fajuk bámulatosan szép bordákat, gumókat, tüskéket hordott. Némely esetben csiszolt és polírozott példányai is bámulatosan szépek, a váz kamráit ugyanis sokszor ásványok töltik ki, igazi ékszerré varázsolva a kőbelet.


Mikor élt a Balatonites?

A földtörténeti középidő triász időszakának korai-középső szakaszában, kb. 241-242 millió évvel ezelőtt.

Az Ammonoidea alosztály már nagyon régen, még az állati óidőben, a paleozoikumban megjelent. Az első ősi képviselőik devon időszaki, kb. 400 millió évvel ezelőtti kőzetekből ismertek, de a mezozoikum kezdetéig, azaz 250 millió évvel ezelőttig alárendelt szerepet játszottak az olyan sikeres csoportok mellett, mint pl. a paleozoikum végén kihalt trilobiták. A nagy perm végi kihalás után azonban az Ammonoidea subclassis felvirágzott, és a mezozoós tengerek legsikeresebb, legjobban elterjedt állatcsoportja lett. Fajszámuk növekedése néhány kisebb kihalási esemény nyomán időről időre megtorpant, de összességében töretlenül tartott egészen a kréta végi nagy kihalási eseményig. Mondhatjuk, hogy amíg a dinoszauruszok uralták a szárazföldet, addig az ammoniták a tengereket. A 65 millió évesnél fiatalabb kőzetekből már kizárólag Nautiloideákat ismerünk, de az Ammonoideák így is több, mint 300 millió éven át jelen voltak az élet fejlődéstörténetében. Ez alatt a hatalmas idő alatt bámulatos alakgazdagságot értek el az egyenes, nyújtott tölcsér alakú váztól a leggyakoribb spirálisan felcsavarodott alakokon át an ún. heteromorf ammoniteszek néha már bizarr, első pilantásra kaotikusnak tűnő formájáig.

A Balatonitesek ennek a 300 millió éves történetnek a közepe táján, és az Ammonoideák virágkorának az első szakaszában éltek. Ezt a szakaszt a mesoammonoideák korának is mondják, és tulajdonképpen a Ceratitida nevű rend perm végétől a triász végéig tartó fennállását jelenti. A Balatonites is ebbe a rendbe tartozik. Magyarországi előfordulása a triász anisusi emeletéhez, azon belül is a szintén a Balatonról elnevezett pelsoi alemelethez köthető, azaz kb. 241-242 millió éves.

58a5a04ca5b60.jpg

Kora triász tengeri életközösség (Jorge Gonzalez paleoillusztrációja)


Hol élt?

Mindenhol. Legalábbis ahol sekélytenger volt.

A nemzetséget kozmopolitának írják le, ami azt jelenti, hogy elterjedésük nem határolható be régiókra, esetleg egy vagy több kontinensre, mert a Föld szinte minden pontjáról írtak le ilyen fajt. Balatonites kövületeket a világ számos különböző pontján találtak már, Európában sok helyen, de Kínában, Malajziában, Japánban és az USA-ban is. Ez azt jelzi, hogy egy ökológiai értelemben stabil, sikeres faj volt a maga idejében. Ezt csak megerősíti az a tény, hogy a Balaton-felvidéki középső anisusi képződmények amúgy is gazdag ősmaradvány anyagán belül a Balatonites az egyik leggyakoribb kövület.


Hogy nézett ki akkoriban Magyarország területe és a világ?

Először is, természetesen a Kárpát-medence nagy része víz alatt volt, ezt a Balatonites fent részletezett tulajdonságaiból könnyen kikövetkeztethetjük. A triász legelején még nagyobb területen volt szárazföld, amit aztán az időszak folyamán fokozatosan, de meglehetősen gyorsan öntött el a tenger. Ez nem csoda, hiszen a földtörténet ezen periódusában a világtengerek vízszintje geológiai értelemben rövid idő alatt 80 méterrel (!) megemelkedett. Utána, a középső-triász anisusi korszakában, amikor a Balatonites is élt, a tenger alatti földkéreg feldarabolódott, ennek hatására törésvonalak, árkos beszakadások, és egy valamivel változatosabb, sekélyebb platformokkal tarkított medenceterület jött létre. A magasabban maradt sasbércszerű blokkok között lévő, mélyebbvízű medencerendszerben éltek az ammoniteszek, míg a sekélyebb „magaslatokról” kagylók, pörgekarúak, tengerililiomok kövületei kerültek elő. Természetesen rengeteg más, fosszilizálódásra kevésbé alkalmas fajjal együtt, akiket más, szerencsésebb lelőhelyekről ismerhetünk.

A világ térképe is egészen máshogy nézett ki ezekben az időkben: a földrészek még nem voltak annyira széttagoltak, mint manapság. Mondjuk, hogy Kolumbusz hajó nélkül is megoldhatta volna Amerika felfedezését. A földtörténeti ókorban még teljesen egységes (és egyetlen) ’szuperkontinens’ képét mutató Pangea ekkorra már elkezdett szétnyílni – később a mezozoikum második felére ebből már kialakul a két nagy kontinens, Laurázsia és Gondwana. A triászban még egyben voltak, de közöttük már ott tátongott a hatalmas ősóceán, a Tethys – a kellős közepén haladt át az egyenlítő. Ennek az óceánnak az egyik északnyugati ága volt a Kárpát-medence területét elfoglaló tenger is.

136146-004-bf345816.jpg

A kontinensek elhelyezkedése a korai triász idején (Encyclopaedia Britannica)


Milyen volt akkor a klíma?

Ha lenne időgépünk, és a középső-triászba mennénk nyaralni, nem kellene bepakolni sízoknit és nagykabátot.
A triász általánosságban egy kiegyenlített, meleg és az átlagnál szárazabb időszaka volt a földörténetnek. A kiegyenlítettségnek valószínűleg két oka volt: egyrészt a szárazföldi területek kis magasságúak voltak, ami hatalmas területeken tett lehetővé akadálytalan, ezáltal kegyenlített légcserét. Másrészt egyetlen nagy kelet-nyugati irányú, a teljes Földet átfogó tengeráramlás volt, ami kevésbé „köpött bele” a légköri folyamatokba. A klíma világszerte meleg volt, jégtakaró egyáltalán nem volt a sarkokon, a korallzátonyok pedig a mainál jóval magasabb szélességi körig nyúltak fel (pl. az Alpok több pontján láthatunk hatalmas triász korallzátonyokat). Az éghajlat szárazságára pedig az Európában több ponton felszínen tanulmányozható szárazföldi üledékek utalnak, amelyek nagyon hasonlítanak a korábbi, perm időszaki vörös homokkő összletekre.
A Kárpát-medence területe ebben az időben a trópusi ővben volt, a Tethys óceán északi részén.

triassic-land-and-marine-life-richard-bizley.jpgTriász életkép (Richard Bizley grafikája)


Milyen volt a Balatonites életmódja?

Nagyon valószínű, hogy aktív úszó volt, és nem kizárt, hogy ragadozó.

A fejlábúak puhatestének vége minden esetben nyúlványokra, karokra tagolódik. Nem tudjuk, hogy a Balatonitesnek hány karja lehetett, de a nautiluszokkal kapcsolatos ismereteinkből levont következtetések alapján több volt, mint az octopusoknak vagy a tintahalaknak (bár néhány életnyomokat alapul vevő kutatás más feltételezéssel él). A mai nautiluszoknak ivartól függően 70 vagy 90 csápja van. Ezekkel a karokkal, illetve egy másik lágyrész, a víz nagynyomású kipumpálására alkalmas tölcsér segítségével mozogtak oldalirányban, míg a függőleges mozgást a már említett kamrasűrűség változtatással érték el. Ez a kombináció komoly fejlettséget eredményezett nekik a mozgásban, a fejlábúak egyes csoportjai kifejezetten gyorsan tudtak mozogni. Mindehhez kiváló látás párosult, a puhatestűek között nekik lehetett/van a legfejlettebb látószervük: a gerincesekéhez nagyon hasonló, képlátásra is alkalmas hólyagszem.
Ezek alapján jogosan feltételezhetjük, hogy a nautiluszhoz hasonló vázú Ammonoideák, mint amilyen a Balatonites is volt, életmódjukban sem sokban térhettek el ma élő unokatestvérüktől. A Balatonites nagy valószínűséggel nem helyhez kötött módon élt, hanem képes volt a gyors és hatékony helyváltoztatásra. Táplálkozásukat tekintve még nehezebb feltételezésekbe bocsátkozni, de az aktív helyváltoztató (nekton) életmódot alapul véve szóba jöhet a planktonevés, a dögevés, és a ragadozó életmód is. A gyors mozgás képessége és a fejlett szem akár ez utóbbit is lehetővé tehette.


Mekkorára nőtt meg?

Az eddig előkerült kőbelek alapján a kifejlett példányok kb. 10 cm-es átmérőjű vázzal rendelkeztek. Ez a méret az Ammonoidea-átlagot nézve bőven kicsinek számít. A csoport virágkorában a 30-40 cm-es vázátmérő sem volt ritka, de egyes periódusokban (pl. a kréta végi kihalás előtt) egyes fajok példányai elérték a 2 méteres átmérőt is.
Van egy elmélet arról, hogy az Ammonoideák, vagy azok egy része ivarilag kétalakú volt, azaz az egyik nemű egyed más alakú és esetleg méretű vázzal rendelkezett, mint a másik. A mai állatok között főként azt tapasztaljuk, hogy a nőstény egyedek nagyobbak. Meglehet tehát, hogy a Balatonites egyedek vázai is különböző méretűek voltak ivartól függően,


Hol lehet megtalálni?

Nomen est omen – például a Balaton környékén.

A Balatonitesek kövülete nem annyira gyakori, mint a Nummulitesz (hazánkban több helyen kőzetalkotó mennyiségben fordul elő), de nem is olyan ritka mint a 2017-es győztes barlangi medve, valahol a kettő között van.
A triász időszakban, mint a mezozoikum legnagyobb részében, Magyarország területén sekélytengeri üledékképződés zajlott, a fent említett Tethys óceán területén. Az ebből képződött üledékes, karbonátos kőzetek (mészkövek, dolomit, márgás mészkő) az ország több pontján előbukkannak, egyes helyeken döbbenetes, több ezer méteres vastagságban, a Balatonites korának kőzetei viszont csak a Balaton-felvidéken találhatók hazánk területén. Utána legközelebb csak az Alpokban, vagy a Balkán félszigeten van lehetőségünk rátalálni. A Balaton-felvidéken viszont több lelőhelye is ismert, jól rétegzett szürkés vagy halványbarnás, márgás mészkőben, változatos megjelenésű képződményekben, amit Felsőörsi mészkő formációnak is hívnak. Ezek egyik klasszikus feltárása, egyben a Balatonites egyik legismertebb lelőhelye az aszófői Farkó-kő. Fontos megemlíteni, hogy itt található egy földtani alapszelvény, ahol a gyűjtés nem csak hogy nem ildomos, de egyenesen tilos! Azonban vannak más területek, ahol kialakítottak új kutatóárkokat, amelyekből szintén gyűjthető Balatonites.


Ki és mikor nevezte el Balatonitesnek?

Bizonyos Mojsisovics, 1879-ben. Így a nemzetség teljes neve hivatalosan Balatonites MOJSISOVICS, 1879.

A Balaton-felvidéki triász képződményei az 1870-es években kapták az első nagyobb fókuszt. Ennek a munkának ez egyik vezető egyénisége volt az ügyvédből lett geológus, sőt, később a bécsi Geológiai Intézet igazgatója, akinek teljes nevének egy szuszra való kimondásához komoly tüdőkapacitás szükségeltetik: Johann August Georg Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1839-1907). A hazai triász leírása közben több ammonitesz faj is addig ismeretlennek bizonyult, így a Balatonites nemzetségnév mellett még olyan, hazánknak emléket állító megnevezések születtek, mint pl. a Hungarites, vagy az Arpadites.

Még egy fontos esemény köthető az ő hosszú nevéhez: ő alapította az Osztrák Alpinista Klubot (Österreichischer Alpenverein), ami azóta is Ausztia legjelentősebb turisztikai szervezete.

A Balaton-felvidéki triász 19. századi feltérképezésének úttörő vállalkozásával kapcsolatban még egy nevet illik megemlíteni: Böckh Jánosét (1840-1909). Katonai pályafutását egy baleset törte derékba, így lett geológus. Jól tette, hogy ezt a pályát választotta: a Magyar Királyi Földtani Intézet igazgatója lett, és az ő idejében épült az intézet ma is használt, Lechner Ödön által tervezett gyönyörű szecessziós épülete.

arthaber-cephalopodenfauna_1896_table_23_ceratites-balatonites.jpg


Miért fontos nekünk a Balatonites?

A külsővázas lábasfejűek, különösen az Ammonoideák a mezozoós kőzetek kormeghatározásával, rétegtanával foglalkozó geológus legjobb barátai. Külső vázuk kőbelei (esetleg héjas példányai) ugyanis annyira könnyen fosszilizálódnak, és a földtörténet ezen szakaszában evolúciójuk annyira gyors volt, hogy a váz külső jegyei, és ezáltal a faj szintű rendszertani meghatározás alapján sok esetben akár párszázezer év pontossággal meg lehet határozni az őket körbeágyazó kőzet korát.  Ez a geológiában pontosnak számít (persze vannak időszakok, amiket más módszerekkel, vagy akár más típusú kövületekkel még ennél is pontosabban fel lehet osztani). A Balatonites is egy ilyen fontos szintjelző, kormeghatározásra kiválóan használható kövület, a geológusok számára ez adja a fő értékét.

Ezen kívül, mint minden más fosszília, a Balatonites is hozzájárul ahhoz a hatalmas adatbázishoz, ami alapján a különböző tudományterületek kutatói új következtetéseket vonhatnak le, legyen az ősföldrajz, evolúcióbiológia, ökológia, vagy akár klimatológia. Minden ősmaradvány része egy hatalmas puzzle-nak, ami információt szolgáltat nagyon-nagyon sok érdekes kérdés megválaszolásához.

 

***

Források:

  • Géczy Barnabás: Ősállattan - Invertebrata Paleontologia (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1993)
  • Főzy István, Szente István: Ősmaradványok - A Kárpát-Pannon térség kövületei (GeoLitera, 2012)
  • Vörös Attila: A Kárpát-medence földtörténete (Pannon Enciklopédia - Arcanum Digitális Tudománytár)
  • A Föld Krónikája (Officina Nova, 1991)
  • Magyarázó Magyarország 200 000-es földtani térképsorozatához: Veszprém (MÁFI, 1972)

 

Mit üzen nekünk India új Ichthyosauria lelete?

Pár nappal ezelőtt egy új tanulmány látott napvilágot, miszerint az indiai szubkontinens nyugati csücskében, felső jura (kb. 150-155 millió éves) kőzetekből egy szép megtartású, viszonylag ép Ichthyosauria fosszíliát tártak fel a Delhi és a KSKV Kachchh Egyetem kutatói. Az új lelet több szempontból is egyedülálló.

Még gyerekként, David Attenborough legendássá vált sorozata, az 1989-ben bemutatott Elsüllyedt világok, eltűnt életek nyomában alkalmával találkoztam először az ’Ichthyosaurusokkal’, ezekkel az érdekes és változatos mezozoós halgyíkokkal, amelyek az alaki konvergencia jóvoltából szinte kiköpött delfinek voltak – egészen pontosan a delfinek néznek ki és mozognak úgy, mint ahogy nagy valószínűséggel annak idején ezek a tengeri hüllők tették. Lenyűgözött ez a hasonlóság, és a földtörténeti pályafutásuk alatt kialakult formai, valamint méret- és életmódbeli változatosságuk. Na meg persze az is, hogy David bácsi nem bízta a véletlenre, és a németországi Holzmaden legendásan tökéletesen konzerválódott példányait mutogatta a tévében, aminek hatására minden lelkes amatőr kövületgyűjtő feltétlen reflexből nyúl a kalapácsáért, majd sírva omlik össze a felismeréstől, hogy ő úgysem fog ilyen szépséget találni.

ichthyo_ophthalmosauridae_4cygo0000f41000.jpgOphthalmosaurus icenicus (Walking with Dinosaurs, 1999)

Aztán később még sokat hallottam a halgyíkokról. Megtudtam, hogy már réges régen, a 17. század legvégén, amikor nemhogy a környéken nem lehetett leakasztani egy valamire való paleontológust, de az egész világon sem, írtak le különféle Ichthyosauria leleteket. Volt, aki halnak nézte, de voltak olyan ma már meredeknek számító elképzelések is, hogy a fura csigolyasorok emberi maradványok, szegény mártíroké, akik az özönvíz áldozatai lettek. Bár meglepő módon több embertársunk a mai napig is hasonló véleményen lenne egy ilyen lelet láttán, az utókor azért megcáfolta ezt a leírást.
A 19. század elején nagy biznisz volt a kövületgyűjtés, az angol arisztokraták megőrültek az ásatag állatokért, ami miatt Nagy-Britannia vidékének szegény lakossága folymatosan rá volt tapadva a sziklás tengerpart kőzetrétegeire. Egy Mary Anning nevű leányzó is ilyen megélhetési kövületvadász volt, és bámulatos dolgokra bukkant a dél-angliai Lyme Regis kőzeteiben. Olyannyira, hogy ő a mai napig a kövületgyűjtés ikonikus alakja, a Londoni Természettudommányi Múzeum állandó kiállítása egy "tengeri hüllők" tematikájú teremben adózik emlékének, ahol többek között az általa talált rengeteg kiváló állapotban megtalált Ichthyosauria lelet is sorakozik – döbbenetes látvány, érdemes ellátogatni ide.

Elolvasom

Megvan az első fosszilizálódott agyi lágyszövet!

Miközben a természettudományok egyre kevésbé vannak ráutalva a fosszília rekordra, és egyre inkább a modern technológiák alkalmazása veszi át a kutatások során a főszerepet, időről időre azért előkerülnek szenzációs leletek.

Ráadásul a paleontológia primadonnái, a dinoszauruszok „szolgáltatták” a legutóbbi szenzációt, amelyet ugyan már 2004-ben megtalált az angliai Sussex-ben egy amatőr gyűjtő, mégis csak ma (2016. október 27-én) jelentették be a Salt Lake City-ben megrendezett gerinces őslénytani konferencián, hogy a hauterivi emeletből (alsó kréta, kb. 133 millió évvel ezelőtt) származó kőzettömb egy Iguanodonhoz hasonló saurida koponyájának kitöltése, és az állat agyának mineralizálódott szövet foszlányait tartalmazza.

Mivel az agyszövet az elsők között bomlik el az állatok pusztulása után, az eddig megtalált koponyakitöltések pusztán kőbelek voltak, amelynek segítségével ugyan – aktualista módon – hasznos következtetéseket lehetett levonni az élőlény agyi kapacitásáról és egyéb tulajdonáságáról, de ezúttal többet kaptunk. Ennek a kőbélnek a felszínén, nagyon vékony rétegben, az agyszövet mikroszkópikus alkotórészeit találták meg, miután természetesen – ahogy az pl. a csontoknál is van – az eredeti anyag kicserélődött bizonyos ásványi összetevőkkel.

untitled.png

Alex Liu, a Cambridge-i Egyetemen megjelent tanulmány társszerzője elmondta, a méretből, a formából következtetnek arra, hogy a maradvány egy Iguanodon-szerű dinoszaurusztól származik, illetve abból, hogy a példány megtalálásakor, annak környezetében nagy bizonyossággal meghatározható csontleletek is előkerültek. Maga a fosszília egyébként egy 5-10 cm közötti amorf kőzetdarab, amelynek 3D-s modelljét is elkészítették, röntgenes technológiával.

Elolvasom

És akkor kimásztunk a vízből – ’Romer hézagáról’ Skóciában

Nem gondoltam volna, hogy létezhet a világon olyan „mainstream” napilap, amelyben kifejezetten az őslénytan tudományának dedikált rovatot indítanak. Meg is lepődtem, amikor a világhálón való szörfözés közben a brit The Guardian egyik cikkének olvasgatásakor beleszaladtam vadi új, tegnap indított blogjukba, a Lost World Revisited-be. Mint kiderült, azért nevezték el ’revisited’-nek, mert korábban volt már egy őslénytani témájú blogjuk Lost World címmel, amelyben főként „a dinoszauruszokkal és azok néhány ősével” foglalkoztak. A mostani, újragondolt rovat túllép a dinókon, kiszélesíti a látókört (aminek én személy szerint örülők), és az élet történetének több fontos szakaszát fogják megtárgyalni – és ami még örvendetesebb – közérthető formában.

1023.jpg

Rögtön egy általam kedvelt témával kezdtek, az élet fejlődéstörténetének egyik igazi fehér foltjával, az állatvilág szárazföldi megjelenésével a korai karbonban. Ennek az időszaknak aggasztóan foghíjas a fosszília rekordja, igazából a nagy devon végi kihalás után a következő állomás a kb. 330 millió évvel ezelőtti középső karbon szárazföldi gerincesekkel már sűrűbben tarkított periódusa. A kettő közötti 15-20 millió évben – amellett, hogy sejtjük, mi történt és miért – szinte semmilyen értékelhető fosszília nem képződött. Ennek több oka is volt, a devon végi dupla kihalás következtében alapból jóval kevesebb életformának volt egyáltalán lehetősége ’ránk maradni’, ráadásul az ökoszisztéma lábadozása során eleinte nyilván inkább az egyszerűbb, szilárd vázzal egyáltalán nem, vagy kevésbé rendelkező szervezetek voltak túlsúlyban. A kettő között azonban még mindig ott van egy periódus, aminek hiányos adatai eddig lehetetlenné tették a számunkra nagyon fontos periódus történéseinek megértését.

Elolvasom

Új repülő őshüllőt találtak Erdélyben

A kutatók a valaha élt legnagyobb repülni képes állatokat magába foglaló Pterosauria rend új fajaként írták le azokat a maradványokat, amelyek nemrégiben az erdélyi Hátszeg medencében kerültek elő.

Ezzel a gazdag kréta időszaki gerinces leletegyütteséről híres régióból mindeddig előkerült pteroszaurusz fajok száma háromra emelkedett. A paleontológusok eddig még nem nevezték el az új fajt, ami a zsiráf méretű Hatzegopteryx és a kisebb Eurazhdarcho társaságához csatlakozik a rendszertan nagy könyvében.

hateg.jpg


Egyetlen fosszília, egy nyaki csigolya alapján írták le a leletet, ami alapján az mindenképpen megállapítható, hogy jóval kisebb pteroszaurusz volt, mint eddig leírt társai, és hogy a pteroszauruszok azhdarchidae családjába tartozott, amelyek amúgy meglehetősen nagy testű, karcsú és megnyúlt nyakú egyedekből állt. Tehát megjelenésével családján belül úgymond kivételt képezett. Ezek a pteroszauruszok – sok más állattal egyetemben – egy szubtrópusi ökoszisztémát alkottak élőhelyükön, amelyet az őslénytan szakirodalma ma Hátszeg szigetként ír le.

Elolvasom

Könyvajánló: felső jura – alsó kréta monográfia a Gerecséről és a Pilisről

A most következő könyvajánlóm tárgyát képező mű teljes címének egy levegővel történő kimondása komoly tüdőkapacitást igényel, ezért csak kitartó fizikai felkészülést követően ajánlom eldarálni, hogy:

Late Jurassic–Early Cretaceous fauna, biostratigraphy, facies and deformation history of the carbonate formations in the Gerecse and Pilis Mountains (Transdanubian Range, Hungary).

Még szerencse, hogy egy tudományos kötet címétől nem is várja el senki, hogy tömör és velős legyen. Azonban még ha ez egy elvárt dolog is lenne, akkor is ez lenne az egyetlen olyan tulajdonsága ennek a hiánypótló műnek, amelyet kritikával tudnék illetni.

nevtelen_1.jpg

Elolvasom

Hamarosan nyílik a Pannon-tenger Múzeum

Örömteli pillanat érkezett el a Földtudományok kedvelőinek: az ipolytarnóci ősvilág bemutatóhelye után újabb paleontológiára és ősföldrajzra épülő nagyértékű beruházás eredménye készült el, és nyílik meg hamarosan. November 20-ától látogatható Miskolcon a Hermann Ottó Múzeum legújabb kiállítása, amely Őserdei ösvényeken - A bükkábrányi mocsári ciprus-erdő és kora címmel a Pannon-medence 17 millió éves történetét meséli el.


Elolvasom

Kínában előkerült a legkorábbi ismert komplett idegrendszer

Dulai Alfréd cikke az [origo]-n:

A legkorábbi ismert komplett idegrendszert fedezték fel egy tökéletesen fosszilizálódott kínai ősmaradványban. Az eddig ismeretlen faj 520 millió évvel ezelőtt élt a tenger aljzatán.

Különleges ősmaradványra bukkantak Kínában az Arizona Egyetem és a londoni Természettudományi Múzeum munkatársai. Az 520 millió éves, kiváló megtartású példány a tengeri ízeltlábúak kihalt csoportjához tartozott (Megacheira, “nagy kezek”), és a lelet segített megoldani a régóta megválaszolatlan rejtélyt, hogy ez a csoport vajon hová illeszkedik az ízeltlábúak családfáján belül. A kutatócsoport megállapította, hogy a Megacheirák központi idegrendszere nagyon hasonló volt a ma élő tőrfarkú rákokhoz és skorpiókhoz, ami azt jelenti, hogy a csáprágósok (Chelicerata) ősei a kambrium időszak elején már együtt éltek a rákok őseivel. Vagyis a csáprágósok (pókok, skorpiók és rokonaik) ősei több mint félmilliárd évvel ezelőtt váltak el az ízeltlábúak családfájától.

20131016-kambriumi-izeltlabu-leanchoilia-illecebrosa-fosszilia.jpgA Kínában talált Alalcomenaeus ősmaradvány, a skorpiók és a pókok távoli rokona
Forrás: N. Strausfeld/University of Arizona

 

Elolvasom
süti beállítások módosítása