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 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.

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.

Az 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.

A 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.

A 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.

Az 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.

Darwin 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:

• A kutatócsoport sajtóközleménye a Science Daily hasábjain
• Az eredeti tanulmány a PeerJ online tudományos folyóirat weboldalán
• A Nature híradása a kínai kutatók filogenetikai eredményeiről
• A Nature híradása a belga kutatók eredményeiről, akik megcáfolták a kínaiakat
• A BMC Evolutionary Biology folyóiratban közzétett tanulmány a haarlemi példány új besorolásáról
• https://www.wikipedia.org/