paleotóp

paleotóp


Tengeri krokodil a Gerecséből - interjú

2021. október 26. - Fitos Attila

Nagy Lajossal, a TechTúra Youtube-csatorna készítőjével egy kellemes séta keretében felkapaszkodtunk a kis-gerecsei kőfejtő ormaira, majd amikor már újra kaptunk levegőt és a vércukrunk is némileg helyrebillent, beszélgettűnk egy jót a festővászonra kívánkozó kilátás előterében. A téma pedig mi más lett volna, mint életem eddigi legnagyobb felfedezése, a videóban mögöttünk látszó Nagy-Pisznice hegy egyik 100 éve felhagyott kőfejtőjében talált jura időszaki tengeri krokodil kövülete.

Itt jegyzném meg nem mellékesen, hogy a TechTúra tevékenysége példaértékű. Egy biztonságtechológiai megoldásokat közérthetően bemutató csatorna, ahol az újdonságokat a vlogger a természet lágy ölén, az ország többé vagy kevésbé ismert tájait járva, túrázás közben ismerteti. A szokatlan kombináció mindkét téma kedvelőinek nyújt valami újat, így szélesítve a nézők látókörét. Mindeközben megfér egymás mellett az IP kamera, a jégkorszaki mammut és az aprócska gerecsei falu borbarátainak közössége.

Érdemes feliratkozni!

A Gerecse tengeri krokodilja

2021. augusztus 03. - Fitos Attila

Napra pontosan negyed évszázaddal ezelőtt történt, hogy a Gerecse-hegységben, a Nagy-Pisznice északi oldalában lévő, közel száz éve felhagyott kőfejtők egyikében a meredek vörös mészkő szirtek tövénél felhalmozódott törmelékben furcsa kődarabokra lettem figyelmes. Ekkor mindösszesen tizenhat éves voltam, ám néhány éves kövületgyűjtői tapasztalat azért állt már mögöttem. Ennek köszönhetően nagyjából tisztában voltam azzal, hogy a Gerecse jura időszaki rétegeiben milyen élőlények maradványaira lehet számítani. Gyakran húztam túrabakancsot és jártam az erdőket-hegyeket, hogy a megfelelő helyeken a százmillió évekkel ezelőtti tengeri élővilág megkövült maradványait kutassam. A jura rétegekből itt leggyakrabban a mai tintahalak ősi rokonai, a külső vázzal rendelkező ammoniteszek változatos díszítettségű kőbelei kerülnek elő, de előfordulnak más gerinctelen állatok, csigák, pörgekarúak, nautilusok is. A fent említett különös darabok, amik az augusztusi naptól forró meddőhalom tetején hevertek, semmi ilyesmire nem hasonlítottak. Egyikük egy 4-5 cm hosszú, felső ötödében fekete redőzött kéreggel bevont, görbe szarv alakú apróság volt, a másik pedig egy 10-12 cm-es, amorf keresztmetszetű, felső harmadában enyhén íves, hosszúkás kövület, amelynek színe a beágyazó kőzetéhez hasonlított, de törési felülete fehér színű szivacsos mintát mutatott.

untitled_design_8.pngA gerecsei őskrokodil első megtalált darabjai, egy fog és két töredékes borda (fotó: Fitos Attila)

untitled_design_9.png...és ugyanezek évekkel később, kipreparálva a Magyar Természettudományi Múzeum Föld- és Őslénytárában (fotó: Ősi et al. 2018)

Mint később kiderült, egy hatalmas jura időszaki, 180 millió éves tengeri krokodil kitűnő állapotban fennmaradt foga és bordatöredékei hevertek a törmelékkel borított lejtőn.

A felfedezés hírét elsőként a tapasztalt lábatlani kövületvadásszal, Sirányi Zoltánnal osztottam meg, aki nemcsak az előzetes meghatározásban, de az egykori állat maradványainak többi részét rejtő vöröses gumós mészkőréteg beazonosításában, valamint később a feltárásban és a preparálásban is felbecsülhetetlen segítséget nyújtott, amelynek következtében egy világszinten is páratlan őslénytani lelettel gazdagodott a tudomány. Végül a Szabó Istvánnal és Szabó Zoltánnal immár négy fősre bővült csapatunk a Magyar Állami Földtani Intézet engedélyével, Dr. Kordos László szakmai támogatása mellett végezhette el a leletmentés aprólékos munkáját.

steneo_101.jpgHelyszíni szemle a feltárás megkezdése előtt. A képeken a krokodil falból kiálló bordáinak fosszíliáit Sirányi Zoltán mutatja (fotó: Fitos Attila)

A feltárás eredményeként egy közel 5 méter hosszú ősi krokodilféle megkövült csontváza került a Magyar Természettudományi Múzeum őslénytani gyűjteményébe. Az egyes végtagelemek, csigolyák és állkapocs csontok mellett szerencsés módon fennmaradt az állat szépen díszített háti és hasi páncéljának néhány csontlemeze is.

A krokodil maradványait rejtő gerecsei vörös mészkő egy réges-régen eltűnt tenger aljzatának emléke. Főként a tenger mélyére lehullott apró mészvázas élőlények maradványaiból képződött ez a kőzet, vörös színét pedig, ami miatt az ilyen típusú képződményeket a szaknyelv ammonitico rossonak hívja, az aljzaton kicsapódó vas-oxid (hematit) ásványszemcséinek köszönheti. A mészkőben váltakozó mértékben fennmaradtak az agyagos tengerfenék ásványai is, amitől a képződmény bizonyos rétegei morzsalékosabbak. Ez a kőzettípus sok helyen jellemzi a Dunántúli-középhegység jura időszaki rétegeit, ami a földtörténet középkorán belül a nagyjából 200 millió éve kezdődő, és 145 millió évvel ezelőtt véget érő, 55 millió éves periódust öleli fel. A dekoratív, díszítőkőnek is kiváló mészkövet már a római idők óta bányásszák – ennek varázslatos hangulatú, elhagyott kőfejtők a szemtanúi szerte a hegység területén. Tudományos igényű kutatásokat közel 200 éve végeznek rajta a szakemberek, nem csak a Gerecsében, de a hasonló földtani képződményekkel rendelkező Bakony-hegységben is. Mindezek ellenére 1996-ig nem került elő hazánk területéről a jura időszakból egyetlen gerinces testfosszília sem. Ennek az ammonitico rosso esetében a fő oka, hogy ez a típusú kőzet a partoktól távol, nyugodt aljzaton képződött, ahova nem jutottak el a heves tengeráramlatok, így az elhullott állatokat rendkívül lassan temette be az üledék. A különféle lebontó szervezeteknek és dögevőknek ezért bőven jutott ideje arra, hogy a természet törvényeinek megfelelően mindent hasznosítsanak. A lassú betemetődés eredménye egyébként a helyi lelőhelyek jura ősmaradványainak többségén jól látszik: szinte minden ammonitesz kőbél "egyoldalas", csak az a fele maradt fenn, amely némileg belesüppedt a tengerfenék iszapjába, a kiálló részek a hosszú-hosszú idő alatt feloldódtak, eltűntek.

untitled_design_10.pngA gerecsei őskrokodil maradványai a róla szóló 2018-as tanulmány sajtótájékoztatóján (fent, fotó: Nagy Attila Károly - Index.hu). Alatta a krokodil előkerült csontjainak anatómiai helyzete egy másik, hasonló korú tengeri krokodil csontváz-rekonstrukciós ábráján bemutatva. A teljes csontváz kb. 30-40%-a maradt fenn az utókor számára, ami közel 200 csontot, fogat és páncél elemet jelent. Mindez egy alig 2 négyzetméteres rétegfelületen feküdt, enyhén szétszóródva.

Kész csoda tehát, hogy ilyen körülmények között mégis épségben, és ami még fontosabb, egy csupán néhány négyzetméteres területen szétszóródva, egyben fennmaradhatott egy ilyen hatalmas állat csontvázának maradványa.

A gerecsei őskrokodil teljes körű tudományos leírására 2018-ban került sor, végül a kutatást végző szakemberek, Ősi Attila, Mark T. Young, Galácz András és Rabi Márton egy új tanulmányban ismertették munkájuk eredményét egy rangos amerikai szakfolyóirat hasábjain.

A szakértők elmondása alapján az állat a földtörténeti középkorban élt tengeri krokodilfélék Thalattosuchia nevű rendjébe tartozott: ez volt az a csoport, amely a Crocodylomorphák közül elsőként alkalmazkodott a tengeri életmódhoz. Legközelebbi rokona valószínűleg az eddig Nyugat-Európa kora-jura képződményeiből ismert Pelagosaurus volt, de a páncélzat, a medencecsont, az alsó állkapocs és a fogak alaktani jegyei alapján végül nem csak egy új fajba, de új nembe is sorolták – így kapta a Magyarosuchus fitosi nevet.

0001.jpgA Magyarosuchus fitosi rekonstrukciós grafikája, alkotója Szabó Márton biológus, paleontológus.

A legjelentősebb tudományos eredmény a lelettel kapcsolatban azonban annak felismerése, hogy a Magyarosuchus a krokodilok tengeri életmódhoz történő alkalmazkodásának egy olyan átmeneti alakja volt, amelynél egyszerre tanulmányozhatók a szárazföldi és a vízi életmódra jellemző anatómiai jegyek. Ezek a tulajdonságok összességében arra engednek következtetni, hogy a krokodilok evolúciójának korai szakaszában végbement első tengeri életmódhoz való alkalmazkodás részleges volt: míg egyes testtájak (járásra alkalmas végtagok, masszív páncélzat) még szárazföldi őseikre emlékeztetnek, addig más tulajdonságok (pl. megnyúlt koponya, farokuszony) már az úszó életmódot támogatják. Az állat minden bizonnyal ügyesen mozoghatott a szárazföldön, ám élete java részét feltehetően a nyílt tengerben, vízi ragadozóként élte. Ehhez az elmélethez jól illik a Gerecse helyén a jurában elterülő tenger ma ismert ősföldrajzi képe.

untitled_design_11.pngAz állat megkövesedett csontjai mellett számos kitűnő állapotban megőrződött hát- és haspáncél is a leletegyüttes részét képezte. A tengeri krokodiloknál a páncél elemek a szárazföldi életmód reliktumai, hiszen ezek a nehéz osteodermális lemezek a tengeri életmód során hátrányt jelentenek, és a későbbi fajoknál egyre kevesebb is lett belőlük (fotó: Ősi et al. 2018)

untitled_design_13.pngAz egyik legfontosabb és egyben a legszebb állapotban fennmaradt csont az állat bokájában található ugrócsont (astragalus). Ennek morfológiája egyértelműen a szárazföldi krokodilok azonos csontjának jellemzőivel bír, tehát a tengeri élőhely ellenére a krokodil rendszeresen mozgott szárazföldi területen is (fotó: Ősi et al. 2018).

 

A Magyarosuchus kora

180 millió év felfoghatatlan idő, még annak ellenére is, hogy a földi élet teljes története összességében mintegy négymilliárd évet ölel fel.

A gerecsei őskrokodil idejében, a dinoszauruszok uralmáról ismert jura időszak korai szakaszában a Föld teljesen más képet nyújtott, mint ma. A földrészek ekkor még nem szakadoztak fel, de az egykori gigantikus őskontinens, a Pangea szétnyílása az északi Laurázsiára és a déli Gondwanára már elkezdődött. Ennek a két masszívumnak a találkozásánál helyezkedett el a hatalmas ősóceán, a Tethys. A hazánkban található jura időszaki üledékes kőzetek ennek az óriási víztömegnek az északnyugati részén, nagyjából a mai Ráktérítő magasságában képződtek.

early_jurassic_world_map_with_gerecse_cont_names.pngA Föld kontinenseinek elhelyezkedése a gerecsei őskrokodil idejében, azaz nagyjából 180 millió évvel ezelőtt, a jura időszak toarci korszakban. A Gerecse-hegység üledékgyűjtőjének helyét a piros csillag jelzi. (forrás: Wikimedia Commons)

Ha lenne időgépünk, és vissza tudnánk menni ilyen sokat az időben, akkor egy jura időszaki kiruccanás során egyáltalán nem lenne szükségünk nagykabátra: ezidőtájt ugyanis szinte az egész bolygón kiegyenlítetten meleg, nedves szubtrópusi éghajlat uralkodott, jégsapkák sem voltak a sarkokon. Ennek megfelelően a tengerszint magassága jóval nagyobb lehetett a mainál. Karórát is felesleges lenne vinnünk, mivel egy nap csupán 23 órából állt, míg egy év valamivel hosszabb, 385 napos volt. Nagyon sok dolgot feleslegesen keresnénk, például a ma ismert hatalmas lánchegységek ekkor még nem léteztek, mint ahogy hazánk, a Kárpát-medence sem. Ez utóbbi csak akkor jött létre, amikor a Tethys bezáródott, és az azt két oldalról határoló eurázsiai és afrikai kőzetlemez összeütközésével felgyűrődtek az Alp-Kárpáti hegyláncok. Ugyanígy számos növény- és állatfajjal sem találkozhatnánk. A mai flóra legnagyobb részét alkotó, és a virágos növényeket szintén magukba foglaló zárvatermők még nem jöttek létre, inkább főként harasztok, zsurlók, valamint páfrányok uralták a tájat, a fák a fenyőkhöz hasonló nyitvatermők közül kerültek ki. A szárazföldi állatok közül az emlősök apró, cickányszerű ősei a dinoszauruszok árnyékában élték rejtőzködő életüket, a madarak pedig még sehol sem voltak. Az ő helyüket a levegőben, mint ahogy a földön és a tengerben is, a hüllők képviselői töltötték be. A szárazföld igazi urai ebben az időben a mindenki által jól ismert dinoszauruszok voltak. A tengerekben a legváltozatosabb állatcsoportot a mai tintahalak és polipok mára régen kihalt ősi rokonai, az elképesztő formagazdagságú külső aragonit vázzal rendelkező Ammonoideák sereglete adta, a nagy gerinces ragadozók pedig mind hüllők, plezioszauruszok, ichthyoszauruszok és tengeri krokodilok voltak.

untitled_design_12.pngA jura időszak tengeri élővilágának illusztrációja (forrás: www.magyardinoszaurusz.hu)

Ezen kortársak néhány képviselője a gerecsei őskrokodillal együtt aludta örök álmát a vörös mészkőbe zárva. A rétegekből a Magyarosuchus mellett különféle ammoniteszek kerültek elő, illetve egy másik, ma élő rokonokkal is büszkélkedő külső vázas fejlábú, egy nautilusz szintén tagja volt a 180 millió éves sírközösségnek.

 

FIGYELEM! A Nagy-Pisznice egésze fokozottan védett természetvédelmi terület, ahová kizárólag hatósági engedély birtokában lehet belépni! Bővebb felvilágosítást a Duna-Ipoly Nemzeti Park munkatársai tudnak adni.

A gerecsei őskrokodillal kapcsolatos tanulmány ingyenesen letölthető ezen az oldalon.

A fosszília-együttest a budapesti Magyar Természettudományi Múzeum állandó kiállításán tekinthetik meg az érdeklődők.

 

 

Ha tetszett a cikk, iratkozz fel hírlevelünkre, hogy ne maradj le az új tartalmakról!


A jura ősi tengereiben "zúzott" a cápa

Már több alkalommal is beszámoltunk az ősi cápákkal és csontoshalakkal kapcsolatban komoly tudással és eredményekkel rendelkező őslénykutató, Szabó Márton egy-egy munkájáról. A szakember kutatási területének egy része olyan földtörténeti időszakot érint, ahonnan hazánkban kifejezetten kihívás egy paleoichthyológusnak (őshal-kutatónak) vizsgálati anyagot szerezni. Annak ellenére, hogy a mezozoikum középső időszaka, a jura meglehetősen gazdag tengeri üledékes kőzetanyaggal és változatos faunával képviselteti magát a Kárpát-medence területén, a gerinces kövületek meglehetősen ritkának számítanak. Komoly érdeklődésre tart hát számot minden új publikáció, amely ebben a témában születik. Márton szerzőtársával, a hazai mezozoikum egyik legnevesebb szakértőjeként ismert Főzy Istvánnal ezúttal a cápák egy már régen kihalt, nem szokványos csoportjának képviselőit írták le a rangos német tudományos folyóirat, a Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie hasábjain.

Engem pedig ismét az a szerencse ért, hogy a szerzőt egy interjú keretében kérdezhettem az új cikkről.

Ezúttal milyen állat maradványai kerültek publikálásra?

Az Asteracanthus nevű cápa Magyarország területéről előkerült fogmaradványait publikáltuk. Ezek a fogak nem épp klasszikus cápafogak, inkább hasonlítanak egy nagy ráncos mazsolára, mintsem cápafogra. Az Asteracanthus név nagyjából úgy fordítható le: „tüske csillagokkal”. Ez azért van így, mert először több tíz centiméteres, csillag-alakú foltokkal díszített úszótöviseket rendeltek ehhez a cápához, a fogakat csak később találták meg. Ilyen díszes úszótövisek egyelőre nem ismertek a hazai leletanyagokban. Ahogy bővült a paleontológusok tudása e cápákat illetően, kiderült, hogy az úszótövisek rendszertani jelentősége finoman szólva is problémás, ezért az Asteracanthus-fajok rendszertana ma a fogmaradványokon alapszik.

a_dunaii_2020_kisebb.jpgEgy mai bikafejű cápa alapján elképzelt Asteracanthus táplálékszerzés közben (Szabó Márton illusztrációja)


Hogyan kerültek a szóban forgó fosszíliák a látóteretekbe?

Három lelőhelyről kerültek elő a maradványok: Bakonycsernye (Tűzköves-árok), Hárskút és Siklós (Rózsabánya). Bakonycsernyéről hét, Hárskútról kettő, Siklósról pedig egy fog került elő, mindhárom leletanyag jura korú.

A bakonycsernyei fogakat Dorka István, Dunai Mihály és Pintér Zsolt találta a településtől délre található Tűzköves-árokban. A leleteket Dunai Mihály és Evanics Zoltán 2012-ben a 15. Magyar Őslénytani Vándorgyűlésen egy poszter formájában mutatták be az érdeklődő szakmai közönségnek, akkor Asteracanthus magnusként meghatározva. Ez a faj egyébként a génusz egy aránylag jól ismert faja.

A hárskúti fogakat Főzy István, a Magyar Természettudományi Múzeum paleontológusa fedezte fel, azaz „fedezte fel újra” egy Hárskút mellől származó, főleg fejlábú-ősmaradványokból álló leletanyag átvizsgálása során. A fogak Fülöp József és Kocsis Lajos Hárskút környéki kutatómunkálatai során kerültek elő még az 1960-as években.

A siklósi Rózsabányában előkerült fogat Bertalan Tamás találta. Ezt a nagy gonddal kipreparált példányt Tamás még 2018-ban mutatta meg nekem, mikor egy alkalommal nála jártam.

osleny_shop_3.png


Hol és hogyan élt az Asteracanthus?

Az eddig előkerült leletek alapján kijelenthető, hogy ezek a cápák jelen voltak sós-, brakk- és édesvízi környezetekben is, ahol egyaránt kereshették táplálékukat a tengeraljzat közelében és a felszínhez közel is. Így azt kell mondjam, hogy a leleteket beágyazó kőzet által takart őskörnyezetről inkább tanúskodnak az adott lelőhelyen előkerült gerinctelenek. Cápák esetében nem túl gyakori, hogy maradványaik nyomán szűkebb őskörnyezeti következtetést lehet levonni.

Az Asteracanthus fogai jellemzően díszesek, vastag zomáccal rendelkeznek, és nagy vonalakban bab-alakúak. Az ilyen fogakból álló alsó és felső állkapcsi fogazat őrlő-zúzófelületként funkcionált. Ez a mai és a fosszilis halak között is kifejezetten azokra a formákra jellemző, melyek kemény héjú táplálékot fogyasztottak, tudományos szakszóval élve durofág táplálkozásúak voltak. A fogak zománcán végzett fogkopásvizsgálatok talán segíthetnének egy kicsit pontosítani ezt a képet, de ez a gondolat egyelőre a jövőbe vész.

Bármilyen meglepő, de kemény táplálékot enni nem példa nélküli a mai cápák közt sem. Ilyen cápák például a bikafejű cápák (Heterodontus spp.), melyek végső soron, szoros rendszertani rokonság nélkül is, az Asteracanthusok mai megfelelőinek tekinthetőek. Fogaik ugyanúgy macskakőszerűen illeszkednek egymáshoz, és az ő hátúszóikat is kemény úszótövisek merevítik. Én alapvetően úgy is képzelem el az Asteracanthusokat, mint felnagyított bikafejű cápákat, noha a testarányaikról, fejük formájáról stb. nem tudunk semmit, hiszen izoláltan megőrződött úszótövis- és fogmaradványok, valamint állkapocsmaradványok ismertek csak ezektől az állatoktól, teljes vagy részleges csontvázak sajnos nem.

 

Mennyire gyakoriak az ehhez hasonló leletek, azaz a cápafogak és más halak fogai a hazai jura kőzetekben?

Hogy pontosan milyen gyakoriak, az egy érdekes kérdés. A rendelkezésre álló leletanyag csekély számából kiindulva azt kellene mondanom, hogy a cápa- és más halfogak nagyon ritkák a hazai jura kőzetekben, de az az igazság, hogy kifejezetten jura korú cápafogakat, vagy más halfogakat itthon szinte még senki sem keresett.

tabla1.pngBal oldali tábla: Az Asteracanthus dunaii típuspéldányai a Magyar Természettudományi Múzeum gyűjteményében.
Jobb oldali tábla: Asteracanthus ornatissimus fogak Hárskútról (1-9) és a siklósi Rózsabányából (10-15). Méretarány: 1 cm (forrás: Szabó & Főzy, 2020)

A most tárgyalt leletanyag egyike sem cápafogakra irányuló kutatómunkák során került elő. Minden bizonnyal a leleteket megtalálók egyike sem úgy indult el aznap otthonról, hogy Asteracanthus-fogakat fog találni. Valószínűleg mindannyiukat sokkal inkább tartották lázban a lelőhelyek ammoniteszei, minthogy a siklósi Rózsabánya, Hárskút környéke, és a bakonycsernyei Tűzköves-árok mind híresen gazdag ammoniteszfaunával bíró lelőhelyek. Hazánkban a jura halmaradványok egy-két kivételtől eltekintve rendszerint csak szórványleletként bukkantak és bukkannak fel.

Ennek tükrében tehát azt kell mondanom, hogy nem tudni, mennyire gyakoriak az ilyesfajta halmaradványok az itthoni jura lelőhelyek kőzetében. Nem is csodálom a dolgot, egy tenyérnyi, vagy annál is nagyobb ammonitesz mindenkinek előbb tűnik fel, mint például az apró, jelentéktelennek tűnő halfogak.


Milyen jelentőséggel bírnak ezek a maradványok?

A jelentőségüket először is ott ragadnám meg, hogy a bakonycsernyei leletanyag, mint kiderült, egy új fajt képvisel. Az innen származó fogakat megtaláló Dunai Mihály tiszteletére a faj az Asteracanthus dunaii nevet kapta. Hogy teret adjak némi patriotizmusnak, a Magyarosuchus fitosi óta ez az első, a tudomány számára új mezozóos gerinces állatfaj Magyarországról. A siklósi és a hárskúti leletek az Asteracanthus ornatissimus faj fogai, ez a faj igazándiból a génusz egy igen jól ismert faja, mely Európa-szerte sok lelőhelyről került már elő.

Persze egy új faj, így az A. dunaii egyben azt jelenti, hogy az adott állatcsoport diverzebb, sokfélébb volt, mint azt korábban gondoltuk. Az pedig, hogy a leletanyag ez idáig régen begyűjtött múzeumi gyűjteményi anyagokban, illetve magángyűjteményekben lapult, kihangsúlyozza, hogy milyen fontos a múzeumi és magángyűjteményi anyagok revíziója.

img_0439_edited.jpgAz A. dunaii fogmásolatai a Magyar Természettudományi Múzeum kiállításában (a felirat a régebben meghatározott fajnevet mutatja)


Láthatjuk valahol ezeket a fosszíliákat a nagyközönség elé tárva?

A leletanyagban legérdekesebbnek számító Asteracanthus dunaii fogak másolata már évek óta megtekinthető a Magyar Természettudományi Múzeum aktuális kiállításán, noha a másolatok mellett álló címkén még a régebben meghatározott tudományos név szerepel: Asteracanthus magnus. Az eredeti bakonycsernyei példányokat a múzeum gerinces ősállattani gyűjteménye őrzi, a hárskúti fogak pedig a Magyar Bányászati és Földtani Szolgálat gyűjteményében találhatóak. A siklósi fogról másolatokat készítettünk, majd az eredeti fog visszakerült Bertalan Tamás gyűjteményébe.

***

A tanulmány elérhető erre a linkre kattintva.

Így nyeltek őseink

A nyelvcsont evolúciójába enged betekintést egy új ősemlős fosszília

Az emlősök törzsfejlődésének legősibb összetett szerkezetű nyelvcsontját azonosították kutatók egy a cickányokhoz hasonlatos jura időszaki ősemlős, a Microdocodon gracilis 165 millió éves fosszíliájában.

Az emlősök fejlődésének a földtörténet során megtett útja kétségtelenül diadalmenetként jellemezhető, még ha mi emberek most a végén mindent jól tönkre is teszünk. Leszámítva azt a hibbant rombolást, amit az eddig eltelt geológiai idő utolsó másodperceiben mi itt lerendezünk, rendszertani osztályunk egyértelműen az élővilág evolúciójának győztesei közé tartozik. Mint tudjuk, igazából minden olyan élőlénycsoport – legyen az baktérium, gomba, növény vagy állat –, amelynek a képviselői ma élnek és mozognak, az evolúció győztesének számít, ám az emlősökről elmondható, hogy meghódították a teljes bioszférát, a bolygó szinte összes ökológiai fülkéjébe beférkőztek az elmúlt 200 millió év során. Ez még akkor is komoly dolog, ha eltekintünk az emberi faj mindent elsöprő inváziójától. Mitől lettünk mi emlősök ilyen sikeresek? Attól eltekintve, hogy 66 millió éve az előttünk regnáló őshüllők egy kiváltó okait tekintve még mindig kérdéses kihalás keretében átadták a terepet az addig elnyomásban élő őseinknek.
Nos, egy 2014-ben, az északkelet-kínai Taohukou-rétegsor jura időszaki képződményeiből előkerült apró, cickányszerű ősemlős kitűnő állapotban fennmaradt 165 millió éves kövülete új információkkal szolgál ehhez a kérdéskörhöz.

fossil_closeup_1.jpgA Microdocodon gracilis fosszíliája. Az újonnan leírt nemzetség és faj típuspéldányaként számontartott kövület a senjangi Liaoning Őslénytani Múzeum gyűjteményébe került. (Fotó: Csö-Hszi Lo)

Az emlősök sokféleségének egyik kulcsa ugyanis egy apró csontocska, a garatot és a gégét összekötő nyelvcsont lehetett, amely a gerinces állatoknál arra szolgál, hogy a szájba vett és megrágott táplálékot tovább juttassa a nyelőcsőbe, majd onnan a gyomorba.
A modern emlősöknél ez az apparátus nagyságrendekkel kifinomultabb, mint más ma élő gerinces csoportoknál. Míg mondjuk a hüllőknél a nyelvcsont egy egyszerű bot alakú képződmény, addig az emlősöknél egy több ízesült elemből álló, és ezáltal kifinomultan mozgatható, nyereg alakú struktúra fejlődött ki. Amíg más gerincesek csak nagyobb adagokban, vagy esetleg csak egyben tudják lenyelni áldozatukat (mint pl. az aligátorok), addig az összetett nyelvcsont lehetővé teszi az emlős állat számára, hogy a táplálékot megrágás után kisebb porciókban juttassa le a gyomorba. A fogazat változatossá válásán kívül a feldarabolt táplálék kis adagokban való lenyelésének képessége járult hozzá a leginkább ahhoz, hogy az emlősök a lehető legtöbbféle táplálékhoz hozzá tudjanak férni, legyen az rovar, féreg, hús vagy növényi tápanyag. Így nyílhatott meg számukra az út a temérdek niche, és ezáltal a hatalmas változatosság felé.

071719_cg_mammal-chewing_inline2_730.png

Az olyan primitív emlős-ősöknek, mint amilyen késő-permben és kora-triászban (kb. 250 millió éve) élt Thrinaxodon (balra), ’A’ alakú nyelvcsontja volt – egy olyan kezdetleges forma, amely nem tette lehetővé a rugalmas rágást. Ezzel szemben a Microdocodon gracilis (középen), amely 165 millió éve élt, már nyereg alakú nyelvcsonttal rendelkezett, nagyon hasonlóval, mint amilyen ma a kutyáknak van (jobbra). a nyelvcsontok (kék) ízülettel vannak összekötve (zöld), elősegítve azt a rugalmasságot, aminek köszönhetően az állat meg tudja őrölni és le tudja nyelni a különféle típusú táplálékot.

Fontos szerepet töltött hát be ez a parányi csontocska, és már régóta foglalkoztatta a paleontológusokat a kérdés, hogy ez a kifinomult nyelvcsont struktúra mikor jelent meg elsőként az emlősök evolúciója során. Ezzel kapcsolatban - megfelelő fosszilis bizonyítékok hiányában - eddig csupán feltételezések láthattak napvilágot.

A 2014-ben előkerült, és a napokban a nagyhírű Science hasábjain Microdocodon gracilis néven új fajként leírt, nagyjából 5-9 cm hosszú ősemlős fosszíliája megdöbbentően kivételes állapotban, a legapróbb részleteiben maradt fenn az utókor számára a belső-mongóliai Tiaocsisan formáció finom márgarétegei között. A keskeny testű, és rokonaihoz képest szokatlanul hosszú farkú, rágcsálókhoz hasonlító kis állat a végtagok felépítése alapján vélhetően fákon élhetett.
Rendszertani szempontból a Microdocodon az ősemlősök egy mára már kihalt ágán, a Docodonták között helyezkedik el. Ezt a kizárólag a földtörténeti középidőre korlátozódó csoportot egyébként egy magyar tudós, a Széchenyi-díjas Kretzoi Miklós alkotta meg még 1946-ban, és később ökológiai szempontból meglehetősen szerteágazónak bizonyult: ha csak a Tiaocsisan formációt nézzük, a Microdocodon kortársai között említhetjük a félvízi életmódot folytató Castorocaudát, a föld alatti Docofossort, a fán lakó Agilodocodont, de előfordultak még vitorlázó életmódot folytató fajok is a képviselői között! Mivel kihaltak, a Docodonták ily módon természetesen nem tekinthetők a mi közvetlen őseinknek, pusztán őseink közeli rokonainak, ám mindez cseppet sem csökkenti jelentőségüket. Ez a klád ugyanis az emlősök fejlődésének egy izgalmas állomása volt: bizonyos bélyegeikben, mint például az alsó állkapocshoz tartozó középfülcsont, még az emlősök perm és triász időszaki primitív hüllőszerű őseire hasonlítanak, míg több attribútumuk már a modern emlősökhöz köti őket. A Docodonták vizsgálata tehát közelebb vihet minket saját fajunk korai történetének feltárásához is.

reconstruction_closeup.jpgA Microdocodon gracilis rekonstrukciója. Ez az interpretáció az állatot éjszakai ragadozóként jeleníti meg, egy jellegzetes jura-időszaki benettitesz fán. (Forrás: April I. Neander)

A kutatóknak saját elmondásuk szerint már az elején volt egy olyan érzésük, hogy ez a gyönyörű, ősi kövület valami egyedülálló üzenetet hordoz, de nem tudták megmondani, mi lehet az. Csak miután fényképeket készítettek a kövület részleteiről, és mikroszkóp alatt is alaposabban szemügyre vették, döbbentek rá, hogy a maradványon kitűnően tanulmányozható a mai emlősökére egyébként kísértetiesen hasonlító nyelvcsont struktúra.
Ez a felfedezés aztán teljesen új kontextusba helyezte a fosszília későbbi vizsgálatát a kutatócsoport számára. A fogak és a nyelvcsont között egyértelmű összefüggés van, hiszen ha az állat nem képes kis adagokban nyelni, nincs szüksége a táplálék finomra őrléséhez megfelelő fogazatra sem. Ezen logika, és a rendelkezésre álló fogleletek alapján már korábban is feltételezték, hogy a modern nyelvcsontnak meg kellett lennie a korai emlősöknél is. Azonban közvetlen bizonyíték nem volt, az eddig feltárt ősmaradványokon nem tudták egyértelműen beazonosítani a képletet. Így, hogy a Microdocodon fosszíliája példát mutatott, és egyszerűen fogalmazva a szakemberek „rájöttek, mit kell nézni”, több korábbi, hasonló korú, de más rendszertani csoportba tartozó ősemlős leleten is képesek lettek felismerni az apró csontokat.

untitled_1_1.jpgAz apró csont, ami a lelet jelentőségét adja (Fotó: Csö-Hszi Lo, a kiemelést a jelen cikk szerzője készítette)

A tanulmány szerzőinek szerint ennek a Microdocodon fosszíliának köszönhető, hogy most már képesek vagyunk feltérképezni a rendelkezésünkre álló ősmaradványanyagot, és mélyebb betekintést nyerni a közvetett módon saját fajunk kifejlődéséhez is hozzájáruló, nélkülözhetetlen táplálékfeldolgozási apparátus evolúciójába. A parányi kis ősemlős még parányibb csontocskái tehát nagy kérdések megválaszolásához segíthetnek hozzá minket a jövőben.

 

***

Források:

 

*

Ha tetszett a cikk, iratkozz fel hírlevelünkre, hogy ne maradj le az új tartalmakról!


A Bakonyból került elő a tehéncápafélék legősibb képviselője

Az ősélet magyar kutatói (2.) – interjú Szabó Mártonnal

Ki ne reszketne sikolyra torzult arccal, a fotel karfáját markolva, amikor Steven Spielberg méltán klasszikus alkotása, a Cápa című rémfilm véres jeleneteit nézi? Na jó, kevesen esnek ma már sokkos állapotba az ilyen filmek láttán, hiszen az elmúlt évtizedekben a horrorral kapcsolatos ingerküszöbünket ennél jóval magasabbra emelték a különféle válogatott rémségek, amelyek megbízható rendszerességgel ömlenek ránk a vászonról. Abban azonban egyetérthetünk, hogy a cápafélék bizonyos képviselői a tengerek rettegett csúcsragadozói közé tartoznak, és - ha emberhús aránylag ritkán is kerül az étrendbe -, a sósvízi tápláléklánc sok tagjának meglehetősen stresszes életmóddal kell megbirkóznia az áramvonalas gyilkológépek árnyékában.
Nem volt ez másként bolygónk hosszú történetének nagy részében sem, és igaz, hogy ma kis hazánk területén legfeljebb az állatkertek akváriumaiban találkozhatunk velük személyesen, a korábbi évmilliók során a mai Kárpát-medence területét – többek között – cápáktól is hemzsegő tengervíz borította. Hosszabb ideig, mint gondolnánk.

A hazai kövületvadászok gyűjteményének legmagasabb büszkeség-faktorral rendelkező, kiemelt darabjai azok az ősi cápafogak, amelyekhez hasonlót Magyarország több pontján is megtalálhat bárki, aki rendelkezik az ehhez szükséges attribútumokkal: éles látás, lelkesedés és hát… vagy szerencse, vagy szűnni nem akaró kitartás. De a legjobb mindkettő.
A legnépszerűbb lelőhelyeken (amelyek egy jó része védett területen van, így nem árt tájékozódni annak státuszáról indulás előtt) a földtörténeti újkor miocén korának trópusi vagy szubtrópusi tengereiben lerakódott üledékekben kutathatunk, ezek közül a legidősebbek megközelítőleg 23 millió évesek, a legfiatalabbak pedig mindössze 5,3 millió éve keletkeztek. Kevesen tudják azonban, hogy kis hazánkban időről időre jóval korosabb, a dinoszauruszokkal egy időben élt cápák maradványai is előkerülnek. A földtörténeti középidő, azaz a mezozoikum mindhárom időszakából, a triász, a jura és a kréta kőzeteiből is jelentettek már cápaféléket Magyarország területéről.
A mezozoikum elejétől kezdve fokozatosan szétnyíló hatalmas szuperkontinens, a Pangea tömbjéből lassan két új földrész alakult ki: az északi Laurázsia, és a déli Gondwana. A két új kontinens között jött létre az a Tethys névre keresztelt egyenlítő környéki trópusi óceán, amely hazánk területének geológiáját ezt követően egy jó darabig meghatározta.  A Tethys aljzatának üledékéből a Dunántúli-középhegységben a jura időszak során többnyire a vörös különféle árnyalataiban pompázó, néhol márgás, agyagos mészkövek alakultak ki, amelyek a hegység több pontján is a felszínre bukkannak. A kövületgyűjtők körében népszerű ’ammonitico rosso’ típusú mészkő leghíresebb feltárásai a Bakony és a Gerecse területén találhatóak, és bizonyos rétegeiből szép számmal gyűjthetők a kor ikonikus fosszíliái, egyben a kőzet névadói, az ammoniteszek. Noha a vezérkövületként aposztrofált fejlábúak a leggyakoribbak, mellettük néha ebből a kőzetből is előkerülnek más élőlények maradványai, közöttük ritkán cápafogak is.

Egy a napokban megjelent új tanulmány a Bakony-hegység területén, az Eperkés-hegy egyik, jura-kréta határt átívelő földtani szelvényéből előkerült gerinces fosszíliák vizsgálatának bemutatásával komoly, nemzetközi szintű eredményeket tár elénk. Az ősélet magyar kutatói című rovatunk legújabb részeként ma a tanulmányt jegyző fiatal biológus-paleontológust, Szabó Mártont mutatjuk be, aki a Magyarországon fellelhető fosszilis cápafélék lelkes kutatója. A Paleodiversity & Paleoenvironments című szaklapban megjelent tanulmány apropóján személyesen beszélgethettem vele munkahelyén, a Magyar Természettudományi Múzeumban.


Szia Marci, örülök, hogy ismét találkozunk. Gratulálok az új publikációhoz, nem semmi munka ez egyedüli szerzőként! Miről is szól tulajdonképpen?

Köszönöm szépen, számomra is nagy dolog, hogy a cikk annyi idő után végre napvilágot látott! Egy eddig ismeretlen késő-jura gerincesfauna leírásának első eredményeiről van szó. Olyan halformák első hazai felbukkanását részletezi, amelyek a világ más tájairól már régóta ismertek mezozoikumi tengeri üledékekből, hazánkban azonban eddig nem volt kutató, aki kellő hangsúlyt fektetett volna ezeknek a taxonoknak a felkutatására. A leletanyag magában foglalja a legidősebb Hexanchidae cápát is, ezt a családot a magyar nyelv leginkább tehéncápafélékként, vagy szürkecápafélékként emlegeti. Ahhoz pedig, hogy ezt kijelenthessük, sort kellett keríteni a családot alkotó nemek és fajok, valamint a helytelenül a családba sorolt formák revíziójára is.


Honnan származik a vizsgált kövületanyag? Saját magad által gyűjtött anyagból is dolgoztál?

A leletanyag a Bakonyból, a Zirc melletti Olaszfalu környékéről származik. Korábban a környéken számos kutatóárok létesült, ezek egyikében bukkantam rá az első kis leletekre egy próbaszerű mintavétel eredményeképp. Ezt hallva egy kollegám, Szappanos Bálint nagylelkűen a rendelkezésemre bocsátott egy cápafogat, amit ő maga talált évekkel ezelőtt ugyanezen a lelőhelyen. Hamar ki is derült, hogy ez a fog egy tehéncápafog, az anyag tulajdonképpeni koronalelete.

olaszfalui_notidanodon.jpgAz Olaszfalu közelében előkerült késő-jura tehéncápa-féle, a Notidanodon foga (fotó: Szabó Márton, 2019)


A szóban forgó leletanyag egy védett feltárásból származik, épp ezért a gyűjtés az in situ szálkőzet bolygatása nélkül történt, csak az esőzések, a fagyok és a tavaszi hóolvadások során lemállott kőzetanyagban kutattam, hogy a feltárást a lehető legkevésbé károsítsam. Szerencsére a feltárásban megtalálható formációk jellege nagyon eltérő, így a kipergett kőzetanyag eredete sem volt kétséges.

feltaras.JPGAz olaszfalui feltárás vörös, késő-jura kőzete (fotó: Szabó Márton)


Visszatérve az eredményekre...jól értem? Ez a tanulmány tulajdonképpen korábbra helyezi az első tehéncápafélék megjelenésének idejét a földtörténet során?

A cápák Hexanchiformes rendjének földtörténeti múltja a kora-juráig nyúlik vissza. A rendet a jurában dominánsan a Crassodontidanidae család képviselte. A Crassodontidanidae-t a krétára teljesen leváltotta a Hexanchidae, ez egy másik család a renden belül, ahová a számos fosszilis faj mellett három, egyes szerzők négy recens fajt is sorolnak. Ennek a családnak a legkorábbi képviselője jelen ponton úgy tűnik, hogy az olaszfalui tehéncápa.
Amikor először vettem kézbe az olaszfalui tehéncápafogat, annak rendje és módja szerint kicsit utánaolvastam az irodalomban, hogy mit tudunk a család őstörténetéről. Ezt követte annak a kiderítése, hogy mi alapján sorolunk egy tehéncápafogat az egyik vagy a másik családba a renden belül. Végül rábukkantam egy zseniális munkára, Jürgen Kriwet és Stefanie Klug 2011-es cikkére, ami kicsit gatyába rázta az egész rend rendszertanát. Az irodalomban sokáig úgy jegyezték, hogy Hexanchidae család a kora-jurából ered, legkorábbi képviselője pedig az izolált fogak alapján, Hexanchus arzoensis néven leírt faj. Ezeket a fogakat 2018-ban volt szerencsém a Zürichi Egyetem Paleontológiai Múzeumában személyesen is megtekinteni. Már ott és akkor sem stimmelt, hogy a H. arzoensis-t ugyan milyen alapon sorolnánk a Hexanchidae-be, de Kriwet és Klug munkája megerősített abban, hogy ezzel a gondolatmenettel és az olaszfalui munkával egy olyan szálat kaptam el, aminek talán lehet értelme. A tehéncápafogak anatómiai részleteibe most nem mennék bele, de összességében véve a beágyazó kőzet kora és a külső morfológiai karakterek együttes figyelembevételével az izolált fogak is aránylag jól rendelhetők családokhoz. Ha egy tehéncápa-lelet jura korú, akkor jó eséllyel nem a Hexanchidae családhoz tartozik, az olaszfalui fog azonban jura korú volt, és a fogon megőrződött anatómiai bélyegek mégiscsak a Hexanchidae családra utaltak, azon belül is a Notidanodon genuszra.

hexanchus_arzoensis.jpgA Hexanchus arzoensis (Beaumont, 1960) holotípus-anyagának ábrája

A publikálás során sokszor kissé feszült volt a hangulatom, minthogy a folyamat kissé elhúzódott, technikailag még most is tartanak az utózöngéi. Amíg ugyanis a kézirat elbírálás alatt volt, napvilágot látott Henri Cappetta és Jack Grant-Mackie egy cikke, ami már a címében is jelezte, hogy bizony ők a Notidanodon legidősebb előfordulására bukkantak Új-Zéland késő-jurájában. Mondanom sem kell, ahogy elolvastam a cikk címét, a kisebb infarktus kerülgetett, minthogy ekkor már közel egy évnyi munkám volt a kutatásban. Szerencsére, ahogy elolvastam magát a cikket, kiderült, hogy az olaszfalui Notidanodon egy kicsit azért még így is idősebb, mint Cappetta és Grant-Mackie példánya.

a_hexanchidae_csalad_fosszilis_rekordja.jpgA Hexanchidae család fosszilis rekordjának időbeli elterjedése (fotó: Szabó Márton, 2019.)

 

Ez nagyon komolyan hangzik! De ezen kívül más okból is fontos munkaként értékelik a tanulmányt világszerte. Miért is?

Alapvetően azért, mert mint azt a munkám során többszörösen tapasztaltam, a fosszilis cápák rendszertanában kisebb káosz uralkodik. Ennek oka kettős. A tudósoknak eleve nincs egyszerű dolga, hiszen pár lelettől eltekintve csak fogakból dolgozhatnak. Ennek ellenére a régebben, akár több mint száz évvel ezelőtt leírt leletanyag mennyisége hatalmas, ma a témával foglalkozó kutatók száma azonban csekély. Napjainkban számos szakember foglalkozik ezeknek az állatoknak az evolúciójával, hogy csak Jürgen Pollerspöcköt, Nicolas Straubet, Jürgen Kriwetet, Stephanie Klugot és Henri Cappettát említsem, akiknek az írásai alapmunkák voltak a sajátom megírása során. Mégis, az átnézendő anyag mennyisége így is hatalmas, bármelyik fiókban és tudományos munkában akadhat valami, ami revízióra szorul.

hexanchiformes_rendszertan.jpgHexanchiformes rendszertan. A Heptranchidae családot nem minden szerző ismeri el érvényesként (kép: Szabó Márton, 2019)

A munkám egy revideálás-alapú kutatás volt, a revideálás pedig ritkán hálás feladat, elvégre mások munkáját bírálja vele felül az ember. Ugyanakkor összegez és újratárgyal dolgokat, szóval semmiképp nem haszontalan. A cápák rendszertana azonban olyan plasztikus, olyan gyorsan változik, hogy úgymond nem lehet megtanulni, csak azzal érdemes tisztában lenni, hogy mely irodalmakat használhatja az ember egy kérdés megválaszolására. Csak amióta elkezdtem az olaszfalui munkát, annyi minden történt ezen a téren, hogy el se hinné az ember. Komplett családokat vontak össze, vagy helyeztek át más rendbe. Könnyen lehet, hogy rövid időn belül, akár 1-2 éven belül valaki átírja a Hexanchiformes rend rendszertanát, vagy találnak valahol egy még öregebb Hexanchidae-t, és akkor a munkám erejét veszti.

A munka fontosságának másik karját az adja, hogy hazánkból késő-jura gerinceseket még nem-igen írtak le, a Kárpát-medence e földtörténeti időszakának gerinceseiről szinte alig tudunk valamit.


Hogyan kell elképzelni a Bakony-hegység helyén 150 millió évvel ezelőtt hullámzó tengert, mint élőhelyet? Milyen más állatok maradványait rejti a bezáró kőzet, illetve melyek azok, amelyek itt még nem kerültek elő, de jó eséllyel a terület lakói voltak a késő-jurában?

Az egykori pelágikum egy részterületéről van szó, mely a parttól távol helyezkedett el, ahol a víz relatíve mély volt. A tengerfenék a fotikus zóna alatt helyezkedett el, vagyis csak igen kevés fény jutott le az aljzatig, az állati élet ennek ellenére természetesen burjánzott a környéken. A begyűjtött leletanyag csillagászati mennyiségben tartalmazta különböző gerinctelen állatok maradványait, közülük a leggyakoribbak a tengerililiomok (Crinoidea) kerek, cukorkára hasonlító nyéltagjai és kelyhei voltak. Akadtak itt még tengerisünök, nautiluszok, ammoniteszek, belemniteszek, elvétve pörgekarúak és korallok. A gerinceseket a halak képviselik, előkerültek mind porcos- mind csontoshalak fogai és pikkelyei. Azt, hogy kiknek a felbukkanására lehet még számítani, nehéz volna megmondani, de az eddig kibontakozott kép szerint pár porcoshal-forma még bizonyosan elő fog kerülni a mikroszkopikus leletanyagban.

olaszfalui_oskornyezet.jpg"Olaszfalu környéke 150 millió évvel ezelőtt" - a fosszíliák alapján rekonstruált késő-jura életközösség (illusztráció: Szabó Márton)


Figyelemmel kísérjük majd, nagyon izgalmas! Egyébként miért van az, hogy szinte csak fogak maradnak ránk az egykori cápákból?

A fogak a gerinces szervezet egyik legellenállóbb részei. Logikusan belegondolva, mindennél keményebbnek kell lenniük, mint amire az állat ráharap. Ennél fogva ezeknek van a legjobb esélye a fosszilizációra, hiszen könnyebben ellenállnak azoknak a környezeti viszontagságoknak, melyek a test többi részét megsemmisítik. Ezen túlmenően, érdekes módon, a cápák nem tartoznak a jól fosszilizálódó állatok közé. Belső vázuk jó része porcos, ami az állat pusztulását követően a lebontó szervezetek munkája miatt gyorsan le is bomlik. Leggyakrabban valóban csak a fogaik maradnak ránk, ritkábban előfordulhatnak csigolyák, placoid pikkelyek, koprolitok, illetve egyes primitív formák esetén úszótövisek. Az egyben megőrződött testfosszíliák száma olyan alacsony, hogy ezek valóságos kincset érnek a kutatók számára.


Bárki találhat ilyen ősmaradványokat? Mi szükséges hozzá?

Fosszilis cápafogakat találni nem egy nyakatekert mutatvány. A kövült cápafogak világszerte a tengeri üledékek leggyakoribb gerincesmaradványai, egy mai cápa is többszáz fogat elhullajt élete során. A Bakonyban, sőt országszerte is könnyedén lehet cápafogakat találni a miocéntől a mezozoós lelőhelyekig. A gyűjtéshez más lelőhelyeken általában elég egy geológuskalapács és egy kis simítózáras tasak, amibe a fogakat gyűjtjük.
Ez jelen esetben egy kicsit máshogy zajlott, itt a fogak néhánytól eltekintve ugyanis annyira aprók, hogy szabad szemmel szinte nem is lehet őket észrevenni. Így viszont a gyűjtés egy másik módszerével kellett élnem, amit iszapolásnak hívunk. Ennek során a begyűjtött kőzetanyagot kiszárítjuk, majd mindenestül átmossuk egy többlépcsős rostarendszeren, mely rosták szemátmérője eltérő, egymáson lefelé haladva egyre szűkebb. Így az iszapolási munka során az alsóbb rostákon mindig egyre kisebb szemcseméretű anyag akad fenn. A visszamaradó anyagot aztán ismét ki kell szárítani, és mikroszkóp alatt át kell nézni, hogy a fogak nyomára akadjunk. Ez a munka tehát elképesztően energia- és időigényes, sokszor heteket-hónapokat vesz igénybe, hogy a keletkező koszról ne is beszéljek. Ráadásul a siker sosem garantált.


A terepi munka egészen biztosan nagyon izgalmas. De hogy néz ki egy paleontológus átlagos napja a Természettudományi Múzeum berkeiben? Már ha lehet átlagos napról beszélni.

A munkám jó része magával az iszapolással és annak részfolyamataival telik. Az asztalom körül mindenütt tálkák hevernek, bennük átnézésre váró, aprószemcsés kőzetanyagokkal. A maradék időmet a talált maradványok fotózása és az arra érdemes leletanyagok publikálása tölti ki. Nem épp a kapkodósoknak való munkakör, mindegyik részfolyamat sok-sok időt vesz igénybe.

sz_marton.jpgNévjegy: Szabó Márton

 

Kutatási terület:

  • Az iharkúti késő-kréta mikrogerinces-anyag kutatása
  • Az iharkúti késő-kréta halfauna kutatása
  • A Kárpát-medence kainozoós-mezozoós porcoshalainak kutatása
  • Késő-kréta ajkait borostyánkövek pókzárványainak kutatása

Munkahely:

  • 2014-2016: Magyar Természettudományi Múzeum (Őslénytani és Földtani Tár)
  • 2016-: Magyar Földtani és Geofizikai Intézet
  • 2017-2019: Eötvös Loránd Tudományegyetem, Őslénytani Tanszék

Tanulmányok:

  • 2014 – Okleveles biológus (Nyugat-magyarországi Egyetem, Szombathely)


Mióta dolgozol itt?

2014 szeptemberében kerültem a múzeumba, az akkori MTA-ELTE Lendület Dinoszaurusz Kutatócsoport, ma ELTE Poszt-Lendület Dinoszaurusz Kutatócsoport szárnyai alatt. A kutatócsoport vezetőjének, Dr. Ősi Attilának köszönhetően lehetőséget kaptam, hogy mezozoós ősgerincesekkel foglalkozhassak, az első munkám az iharkúti késő-kréta ősgerinces lelőhely kajmánhalainak tudományos leírása volt. A kutatócsoport minden tagjától rengeteg segítséget kaptam és kapok a mai napig, ami soha el nem évülő érdemük marad.


Emlékszel arra a pillanatra, amikor eldöntötted, hogy az őslénytannal szeretnél foglalkozni? Hogyan történt az első találkozásod ezzel az izgalmas tudományterülettel?

Az igazat megvallva ez annyira régen történt, hogy csak sejtem, hogy mely időszak lehetett az, amikor ez végleg eldőlt bennem. Mint sok más kisgyerek, természetesen én is a dinoszauruszok avatatlan professzora voltam, faltam a képeskönyveket és tucatjával sorakoztak nálam a műanyag-dinoszauruszfigurák. Az anyai nagyszüleim Ajka-Padragkúton éltek, én is ebben a takaros kis faluban nőttem fel. A környéken rengeteg eocén korú kőzetkibukkanás van, például a Pityer-dombon, vagy a Gyűr-hegyen. Emlékszem, kisgyerekként egy alkalommal egy eocén Nummulites-t vittem oda a nagyapámnak, majd amikor megkérdeztem, hogy mégis mi az, a nagyapám azt mondta, hogy Szent László pénze. Mondanom se kell, a válasz csak további kérdéseket vetett fel bennem. Úgy sejtem, ez az időszak, és az ehhez hasonló élmények vezettek rá arra, hogy ne csak úgy szeressem az ősállatokat, mint ahogy a kisgyermekek teszik, hanem arra is, hogy később a biológia és az ősállattan legyen maga a hivatásom is.


Mi az a legfontosabb dolog, ami miatt szereted a munkádat?

Sir David Attenborough mondta egy különleges dokumentumfilmsorozatában, hogy ha az ember a kalapácsával ráüt egy kőre, és abból előbukkan egy csiga vagy egy ammonitesz maradványa, akkor az övé az első emberi szempár, amely megpillantja azt. Sablonosan és talán kicsit szentimentálisan hangozhat, de úgy vélem, a keresés és találás örömei az egyik legősibb örömforrásaink, és nekem ez minden egyes, a mikroszkóp alatt talált halfoggal vagy tengerisün-tüskével megadatik. Olyan élmény, amit onnantól, hogy átéltem, már senki nem vehet el tőlem. Semmi pénzért nem adnám senkinek, minden nap úgy megyek be a munkahelyemre, mintha a vidámparkba mennék.


Ezt könnyen elhiszem, igazából én magam is sárgulok az irigységtől! És a cápa-téma hogy talált meg téged?

Hát, történetesen erre az egyre egészen pontosan emlékszem. Talán sokak számára ismerős a Határozó kézikönyvek sorozat „Ősmaradványok” című kiadványa. Én ezt még tizenéves koromban kaptam meg a szüleimtől, és gyakorlatilag mindenhová elvittem magammal, amikor kövületeket kerestem a Bakonyban. Életemben először ebben a könyvben láttam, hogy milyen sokfélék a porcoshalak fogai. Teljesen lenyűgöztek, a fogak némelyikét akkori ésszel fel se tudtam igazán fogni. Volt a könyvben rájafog, tehéncápafog, tigriscápafog, ezutóbbi a mai napig a legkedvesebb számomra minden találat közül a terepen. Persze, Ajka környékén jórészt eocén üledékes kőzetekkel találkoztam, nem számítva az ajkai kréta korú szénmeddőket, így igen csekély volt az esélyem, hogy én magam is találhassak egy fosszilis cápafogat. Ez a dolog egészen egyetemista koromig álom is maradt, 22 évesen találtam meg az első cápafogamat.

eletem_elso_capafoga_a_bakonyban.JPG"Életem első cápafoga a Bakonyban"


Hogyan tovább? Milyen új témákon dolgozol mostanában?

Természetesen újabb és újabb hazai mezozoós gerinceslelőhelyek nyomában vagyok, a kutatócsoportom tagjaival együtt. Ugyanakkor az olaszfalui kutatás tulajdonképpen még csak most kezdődött, minden egyes leiszapolt kilogramm kőzet potenciálisan egy kis, pár milliméteres fogat rejthet, ami napokra vagy hetekre elegendő gondolkoznivalót adhat.
Annak idején, az egyetemen recens pókokkal foglalkoztam, és ehhez kapcsolódóan most belevágtam a 2004-ben megszűnt ajkai kőszénbányászat mintegy melléktermékeként előkerült, késő-kréta korú ajkait borostyánkövek pókzárványainak leírásába. Nem épp határtudomány a cápákhoz képest, elismerem, de az én helyzetemben kézenfekvő volt, hogy a témával foglalkozhassak. Amolyan üdítő változatosságként tekintek rá, mellesleg a borostyánba zárt pókok sem kevésbé izgalmasak, mint a fosszilis cápák, vagy más őshalak.


Ezek után bármilyen újdonsággal jelentkezel, mi kíváncsian várjuk! Nagyon köszönöm, hogy beszélgethettem veled, és sok-sok sikert kívánok neked a Paleotóp stábja nevében is!

***

Forrás:

  • Szabo, M (2019). "A Late Jurassic (Kimmeridgian–early Tithonian) fish fauna of the Eperkés-hegy (Olaszfalu, Bakony Mts., Hungary): the oldest record of Notidanodon Cappetta, 1975 and a short revision of Mesozoic Hexanchidae". Palaeobio Palaeoenv. https://doi.org/10.1007/s12549-018-00368-x


***

Ha tetszett a cikk, iratkozz fel hírlevelünkre, hogy ne maradj le az új tartalmakról!


Új kövületek teszik több tízmillió évvel korábbra a zárvatermők megjelenését

A zárvatermők eredete és kialakulása már régóta foglalkoztatja a paleobotanika tudósait. Mint a legtöbb őslénytani témájú kutatás, ez is két forrásból táplálkozik: a fosszíliák, valamint a ma élő növények tanulmányozásából. Ez utóbbi terület – mint azt mostanában többször is említettük – az elmúlt néhány évtizedben a genetikai ismeretek fejlődésével és térnyerésével forradalmi újdonságokkal szolgált. Ilyen újdonság például a genetikai kód visszafejtésével, és az evolúció időbeliségének megbecslésével foglalkozó molekuláris óra elve. Ennek ellenére nem szabad lebecsülni a jó öreg, hagyományos módszert, a fosszilis anyag vizsgálatát sem – pláne, hogy itt is komoly technológiai újításokkal találkozhatunk.

Mit tudtunk hát eddig arról, hogy mikor és hogyan alakultak ki a növények rendszertani értelemben vett országán belül azok az általunk jól ismert zárvatermők, amelyek színpompás virágba borulásuk után különféle ízletes – vagy éppen dögletes és mérgező – gyümölcsökkel és egyéb termésekkel örvendeztetik – vagy ölik – meg az állatok országának képviselőit?

euanthus-novataxa_2015-liu-et-wang.jpgEuanthus panii - az eddig ismert egyik legősibb zárvatermőként azonosítható növénymaradvány a kínai középső-jurából (forrás: Zhong-Jian Liu and Xin Wang. 2015.)

Azt eddig is tudtuk, hogy valamikor a dinoszauruszok koraként is emlegetett földtörténeti középidő során terjedtek el, de ennél pontosabb adatok nem álltak rendelkezésre. Mivel kövületek egész sora, pollenek és növényi szövetek maradványai tanúsítják, hogy a mezozoikum harmadik, befejező időszakában, a kora-kréta során, nagyjából 120-130 millió évvel ezelőtt már igen nagy diverzitásban volt jelen a csoport, ezért komoly okunk volt feltételezni, hogy az első képviselők valamikor a 210-145 millió évvel ezelőtti jura időszak során, vagy talán még azelőtt, a triászban jelenhettek meg az élet színpadán. Ez azonban csak elképzelés volt, amelyet a ma élő növények molekuláris óra vizsgálatai némileg megerősítettek ugyan, de bizonyítani nem tudtak.

magnolia_obovata_01.jpgA zárvatermők legfontosabb ismertetőjegye, hogy a termőlevelek zárt magházzá nőnek össze, ezzel védve magkezdeményeiket, az embriót. Ez a tulajdonságuk annyira versenyképesnek bizonyult az életért vívott harcban, hogy mára ezek a növények váltak a Föld flórájának meghatározó alakjaivá, a ma élő növények fajokban leggazdagabb, legváltozatosabb csoportját alkotják. Több, mint kétszázezer fajjal képviseltetik magukat, míg az összes többi növény, beleértve a mohákat, zuzmókat, nyitvatermőket, mindösszesen negyvenezer fajjal.

A fosszilis anyag meglehetősen szűkszavú volt a krétát megelőző időszak zárvatermőivel kapcsolatban. Épp ezért sok helyen még ma is azt olvashatjuk, hogy a csoport feltételezhetően a kora-kréta során alakult ki. Ez persze nem igaz, a kora-krétában tapasztalható, kövületekkel is igazolható fajgazdagság a zárvatermők korábbi megjelenésére utal, és ma már korábbi kőzetekből, a jura középső és felső szakaszából is vannak egyértelműen zárvatermőktől, azok korai alakjaitól származó ősmaradványaink. Nem meglepő módon ezek a kövületek is – mint megannyi szenzációs újdonságot szolgáltató fosszília – Kínának a kutatók által eddig elkerült, őslénytani szempontból érintetlen területeiről kerültek elő.

És most is Kína szolgáltatta az új szenzációt: egy tavaly megkezdett munkálatokon alapuló, de teljességében csak tegnap publikált tanulmány most egy olyan új zárvatermő növény maradványait mutatja be, amelyet a Nanking régió Dél-Xiangshan formációjának alsó-jura, mintegy 174 millió éves kőzeteiből írtak le. A növényt a maradványok külső bélyegei alapján teljesen új nemzetségként és fajként határozták meg, és a Nanjinganthus dendrostyla nevet adták neki.

fos1.jpgA Dél-Xiangshan formáció agyagpalái tömegével tartalmazták az újonnan leírt Nanjinganthus dendrostyla maradványait (forrás: NIGPAS)

A 34 kőzetlapon mintegy 264 példányban vizsgált bőséges leletanyag lehetővé tette, hogy néhány példányt alaposabban is megvizsgáljanak, gyakorlatilag elemeikre szedve azokat. Ezeket magas felbontású mikroszkópokkal, többféle szögből és nagyításban vizsgálva, az apró elemeket összetéve végül képesek voltak megalkotni az egykori növény rekonstrukcióját is. Ennek köszönhetően fedezhették fel, hogy a Nanjinganthus összefüggő, csésze alakú magházzal rendelkezett, amelyekben a külvilág viszontagságai ellen védve helyet foglalhattak a magkezdemények – tehát már valódi zárvatermő volt.

fos2.jpg

Nanjinganthus dendrostyla rekonstrukciós rajza (forrás: NIGPAS)


A kutatók összevetették a kövületeket a nemrégiben Kína északkeleti tartományaiból előkerült, későbbi, középső- és késő-jurából származó zárvatermő leletekkel, és megállapították, hogy azokat szorosabb rokoni szálak nem fűzik a Nanjinganthushoz.
A faj leírása után a kutatók egyik új feladata azt kideríteni, hogy a zárvatermők korai alakjai között monofiletikus kapcsolat van-e – azaz a most felfedezett Nanjinganthus a későbbi zárvatermő növények őse-e –, avagy polifiletkus – tehát a Nanjinganthus a fő fejlődési vonal egy később kihalt mellékága.

Ezek az új leletek tehát újabb fosszilis bizonyítékai annak a korábbi feltételezésnek, hogy a zárvatermők őseit a krétánál jóval korábban, a jura időszakban, vagy még talán annál is korábban kell keresnünk. Az eddigi legkorábbi, teljes bizonyossággal zárvatermőként azonosítható fosszíliák korát pedig mostantól több tízmillió évvel korábbra datálhatjuk!

 

Források:

Az ichthyoszauruszok delfinszerűbbek voltak, mint eddig gondoltuk

Egyre bámulatosabb dolgokra képes a tudomány szolgálatába állított technika az ősélettan kutatásának területén is. A molekuláris technológiának és az egyre fejlettebb biogeokémiai ismereteinknek köszönhetően újabb és újabb eszközök és adatok állnak rendelkezésünkre, hogy szóra bírjuk a kivételes állapotban megőrződött fosszíliákat. Az utóbbi években soha nem látott léptékben bővült tudásunk az egykor élt élőlények anatómiájával és életmódjával kapcsolatban. Elég csak a legkorábbi állatok biomarkerek segítségével nemrégiben történt beazonosítására, vagy a rejtélyes Dickinsonia 600 millió éves kőzetekből kimutatott lipid molekula-maradványainak felfedezésére gondolnunk.
Olyan élőlényekről tudunk egyre árnyaltabb képet festeni, amelyekről pár éve még azt sem tudtuk, hogy eszik-e vagy isszák őket, sőt, némelyikük részletesebb megismerése közelebb vihet minket az evolúció működésének megértéséhez is.

Ez utóbbira példa a neves Nature magazin december 5-i számában publikált új tanulmány, amelyben egy páratlan épségben fennmaradt 180 millió éves Ichthyosauria kövület korszerű vizsgálata kapcsán leszűrt izgalmas új eredményeket olvashatunk.

stenopterygius_graphics.jpgA Stenopterygius anatómiájával kapcsolatos, kissé morbid összefoglaló ábra a Nature tanulmányban közölt eredmények tükrében (Joschua Knüppe illusztrációja - forrás: Earth Archives)

De mi az az Ichthyosauria?

Az ichthyoszauruszok, azaz a halgyíkok az ősállatok világának ikonikus alakjai. Már a 17-18.  század fordulóján megismerték és leírták a csoport néhány képviselőjének részleges maradványait, bár sokáig nem voltak biztosak abban, miféle állathoz tartozhattak a jura időszaki kőzetekből előkerült, és ismeretlen felépítésű csontok. A vízözön egy pórul járt emberáldozatától a halakon és krokodilokon át sokféle feltételezés napvilágot látott, mígnem aztán – hála az angliai Dorset partvidékének legendás kövületvadászai által felfedezett teljesebb csontleleteknek – a 19. század elejére már tudtuk, hogy ezek a lények a hüllők egy olyan speciális csoportjához tartoztak, amelyek kiválóan alkalmazkodtak a nyílt tengeri életmódhoz. Olyannyira, hogy a csontok finom anatómiai jegyeit figyelmen kívül hagyva, pusztán alakjukat tekintve könnyedén összetéveszthetők a nagyobb testű halakkal, például cápákkal vagy kardhalakkal. Névadója, Karl Dietrich Eberhard König német természettudós ennek hatására illette a csoportot az ichthyosaurus, azaz halgyík terminussal. A későbbiekben egyre több kiváló megtartású lelet került elő – főként a híres németországi Holzmadenből – , amelyek tökéletes épségben konzerválták nem csak az állat csontjait, de gondos preparálás útján a lágyrészek lenyomatának kontúrjai is láthatóvá váltak az egykori finom tengeri iszapból kialakult palás kőzetek felületén. Ezeknek a fosszíliáknak köszönhetően váltak láthatóvá az egykori uszonyok és az állat farkának jellegzetes formái, ami meghökkentő hasonlóságot mutatott egy ma is élő, és a tengerekben aktív úszó életmódot folytató állattal: a delfinnel.

stenopterygius_lot64.jpgStenopterygius JAEKEL 1904 (Holzmaden) - szépen látszik az állat egykori lágytestének körvonala.

Ráadásul a későbbi leletek rámutattak arra is, hogy nem csak alakjukban, de életmódjukban is több hasonlóság fedezhető fel a két állat között, legyen az táplálkozásuk, vagy a tény, hogy utódaikat – a szárazföldi tojásrakás képességének híján – elevenszüléssel hozták világra. Ez utóbbi tényt szívszaggató fosszíliák egész sora bizonyítja. Később a delfinek nagy rendjéről, a cetfélékről kiderült, hogy származási vonalukat vissza lehet vezetni egészen bő 50 millió évvel ezelőttig, ősük pedig egy őzhöz hasonló kistermetű szárazföldi emlős volt, tehát ez az állatcsoport egy speciális útját „választotta” az új élőhelyek meghódításának, és ezáltal saját törzsfejlődésének: a szárazföldit felváltotta a tengeri életmód. Az ichthyoszauruszok elődeinek, azaz az Ichthyopterygia nagyrend képviselőinek vérvonala hasonlóképp juthatott ugyanerre a sorsra, első képviselőik valamikor a nagy permi kihalás után, közel 250 millió évvel ezelőtt jelenhettek meg, és a csoport utolsó képviselői némileg beelőzve a dinoszauruszokat, valamikor 90 millió éve tűntek le az Élet színpadáról. Bár kétségtelen, hogy – mivel ez a fejlődési folyamat cirka százmillió évvel korábban zajlott le – jóval kisebb leletanyag áll mindennek feltérképezésére, azért a téma kutatóinak jókora adag átmeneti formát sikerült az elmúlt évtizedek során felmutatniuk az ún. Ichthyosauromorphák, azaz a halgyík-formájú hüllők kládján belül. Ezek egyik leghíresebb képviselője, a nemrégiben Kínában megtalált fókaszerű Cartorhynchus minden bizonnyal jó eséllyel indulna az egykor élt állatok cukiság versenyén, ha esetleg lenne ilyen.

cartorhynchus_by_julio_lacerda_4x3.jpgFiatal Cartorhynchus példány pihen a parton egy kimerítő vadászat végeztével (Julio Lacerda illusztrációja, forrás: Earth Archives)

Adott hát két nagyon hasonló történet a Föld élővilágának sokszázmillió éve tartó fejlődése során, amelynek a végkifejlete mindkét esetben egy alakjában és életmódjában szinte azonos élőlény. Mintha a történelem ismételné önmagát. Egymáshoz nem kapcsolódó törzsfejlődési vonalon kifejlődő különböző élőlények a rájuk ható azonos környezeti feltételek hatására hasonló biológiai jellegzetességeket öltenek magukra az evolúció során. A híres brit anatómus és természetbúvár, a ’dinoszaurusz’ szó atyja, Richard Owen vetette fel először ezt a jelenséget a 19. század közepén, és azóta is nagyon sokan végeznek kutatásokat a konvergens evolúció, mint törvényszerűség témakörében – kezdve a szárny kialakulásától a növények azonos alakúságán át a szem evolúciójáig.

ichthyosaur-fossils_by_skepticink_com.jpgAz Ichthypterygiák fejlődési vonalának áttekintő ábrája (forrás: scepticink.com)

A szóban forgó tanulmány tárgya az Ichthyosauriák rendjén belül a Stenopterygius nemzetséghez tartozó halgyík egy maradványa, ami a korábban már nálunk is bemutatott, döbbenetesen tökéletes állapotú fosszíliáiról híres holzmadeni alsó-jura posidoniás pala egyik lelőhelyéről került elő. Első ránézésre nem mondanánk róla, hogy egy szép példány: a csontváz nem teljes, a csontok szétcsúsztak a betemetődés során, a laikus szemlélő számára így szinte felismerhetetlen az egykori élőlény kiléte. Felbecsülhetetlen értékű lágyszöveteket rejtett azonban magában a kövület, olyannyira szerencsés állapotban, hogy a kutatók a modern eljárások segítségével be tudták azonosítani a 180 millió évvel ezelőtt a tengeraljzatra süllyedt állat májának maradványait is!

press_1.jpgA tanulmányban vizsgált példány - hivatalos nevén MH 432 (Urweltmuseum Hauff, Holzmaden, Németország). A fosszília hossza 85 cm, az eredeti állat nagyjából kétszer ilyen hosszú lehetett.

A nemzetközi kutatócsoport a témában már korábbi tanulmányokat is jegyző svéd Johan Lindgren vezetésével a legmodernebb molekuláris technológiákkal, többféle ion-tömegspektrométeres eljárással is tanulmányozta a szakmai berkekben romantikusan csak MH 432-nak keresztelt példányt. A kutatás eredményei meglepetésként érték magukat a szakembereket is. Az eddigi molekuláris elemzések, amelyeket tengeri környezetből származó ősmaradványokon végeztek, nem hoztak komoly eredményeket, most azonban új információk egész sora került napvilágra! A legfontosabb eredményt az állat kitűnő állapotban fennmaradt fosszilis bőrszöveteivel kapcsolatban sikerült elérni, amelyet meghökkentő módon a hámsejtek szintjén lehetett mikroszkóppal tanulmányozni. A vizsgálat ezen része kimutatta, hogy a Stenopterygius bőre nem pikkelyes volt, ahogy azt a hüllőknél ma tapasztaljuk, hanem a mai delfinekéhez hasonlóan sima, erős és rugalmas.

Ezen felül a hámszövetek pigment és melanocita elemzésével új információkat sikerült szerezni egy a kutatókat régóta foglalkoztató, és az utóbbi években vitákat gerjesztő kérdésre: milyen színük volt az ichthyoszauruszoknak? Ez bagatellnek tűnő, mégis fontos kérdés, hiszen megválaszolásával közelebb kerülhetünk nem csak a halgyíkok élettanának, hanem koruk ősföldrajzi, ökológiai hátterének, sőt, általános evolúciós törvényszerűségek megismeréséhez is. Az elmúlt években – a már említett új technológiai lehetőségeknek köszönhetően – több ilyen témájú tanulmány is született. A témát még a legendás brit természetfilmes, David Attenborough is bemutatta idén év elején megjelent filmjében, az Attenborough and The Sea Dragon című alkotásban. Az eddigi kutatások arra az eredményre jutottak, hogy a fiatal ichthyoszauruszok még egységesen sötét színűek lehettek, majd egyedfejlődésük során fokozatosan kialakult egy világosabb hasi színezet, a hátuk pedig sötét maradt – pontosan ahogyan a mai delfineknél is látjuk. Ez a színösszetétel előnyös a tengeri élőlények számára a ragadozókkal szembeni, vagy a vadászathoz szükséges álcázás terén: alulról nézve így beleolvadnak az ég világosabb színébe, míg felülről nézve a tenger mélyének sötétségébe. Ez a mostani tanulmány gyakorlatilag megerősítette a korábbi eredményeket, ugyanezek a tulajdonságok igazolhatóak voltak a csonttani adatok alapján egyértelműen felnőtt példányként azonosított MH 432 esetében is.
Az azonban mindenképpen újdonságnak számít, hogy a kivételesen jó állapotban megőrződött szövetekben ezúttal képesek voltak a melaninokat termelő bőrsejtekben elágazódási struktúrát is felfedezni, ami arra utal, hogy az ichthyoszauruszok képesek voltak valamilyen mértékben önmaguk szabályozni bőrük árnyalatát! Ez egyelőre csak feltételezés, mint ahogyan az is, hogy ezt a képességet vajon álcázásra, vagy a testhőmérsékletük szabályozására használták-e, de bízzunk benne, hogy a jövő erre a kérdésre is tartogat egy választ.

stenopterygius_nobu_tamura_bw.jpg

Stenopterygius rekonstrukció (Nobu Tamura illusztrációja)

A legjelentősebb fejleményt azonban nem a pigmentek vizsgálata hozta, hanem az a felfedezés, hogy a Stenopterygius a mai cetfélékhez hasonló, bőr alatti hőszigetelő zsírréteggel rendelkezett! Mivel eddig még soha senki nem talált ilyesmire utaló nyomot egyetlen fosszíliában sem, a kutatóknak kísérleti úton kellett meggyőződniük arról, hogy amit látnak, az valóban ilyen típusú zsírszövet lehet. Ezt úgy oldották meg, hogy mai delfinek hasonló, bőrt és zsírréteget egyaránt tartalmazó szövetmintáit kiszárítva, egyfajta mesterséges fosszilis állapotot hoztak létre. Ezután az eredményt összevetették az MH 432 mintáival, és arra a következtetésre jutottak, hogy ez valóban az, amire gondoltak.
Ma ilyen hőszigetelő bőr alatti zsírréteget kizárólag a tengeri életmódhoz alkalmazkodott emlősöknél és egy hőmérsékletét szabályozni képes hüllőnél, a tengeri kérgesteknősnél találhatunk. Ez az eredmény abszolút beleillik abba a korábbi, több egyéb érvvel is megtámogatott elméletbe, miszerint az ichthyoszauruszok a mai delfinekhez hasonlóan melegvérű állatok lehettek. Az elfogyasztott táplálékukból kikövetkeztethető gyors mozgásuk, az elevenszülés, a gyors csontnövekedés, vagy a tény, hogy egykori hideg sarkvidéki környezetből is kerültek elő maradványaik, eddig is komoly érvek voltak az ichthyoszauruszok melegvérűsége mellett, ez a mostani felfedezés pedig újabb muníciót biztosít ehhez az elmélethez.

image-two-1.jpg

Összehasonlító ábra, melyen bal oldalon egy mai delfin mesterségesen mumifikált bőr- és zsírszövete látható, jobb oldalon pedig a vizsgált Stenopterygius fosszília ugyanezen elemei (forrás: Nature)

Ez a mostani tanulmány az ichthyoszauruszok kutatásának egy meghatározó állomása, a szerzők elmondása szerint ennyire összetett, interdiszciplináris és eredményes munkát még soha senki nem végzett ilyen típusú anyagon. Én személy szerint már alig várom, és aktívan figyelemmel fogom kísérni a további fejleményeket.

***

Források:

  • Az Earth Archives bejegyzése
  • A Science Daily híradása
  • A Nature tanulmány: Johan Lindgren, Peter Sjövall, Volker Thiel, Wenxia Zheng, Shosuke Ito, Kazumasa Wakamatsu, Rolf Hauff, Benjamin P. Kear, Anders Engdahl, Carl Alwmark, Mats E. Eriksson, Martin Jarenmark, Sven Sachs, Per E. Ahlberg, Federica Marone, Takeo Kuriyama, Ola Gustafsson, Per Malmberg, Aurélien Thomen, Irene Rodríguez-Meizoso, Per Uvdal, Makoto Ojika, Mary H. Schweitzer. Soft-tissue evidence for homeothermy and crypsis in a Jurassic ichthyosaur. Nature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0775-x
  • A Nature tanulmány irodalom listája
  • Microscopy and Analysis - Characterising a 200 million years old sea dragon

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.

 

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

 

 

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

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:

 

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

Páratlan őshüllő-lelőhelyet találtak - Dulai Alfréd cikke

Magyar paleontológus is közreműködött egy rendkívüli őslénytani lelőhely kutatásában: Rabi Márton egy német-kínai kutatócsoporthoz csatlakozott a mintegy 1800 példányt tartalmazó kínai lelet együttes feldolgozása során. Egyetlen fosszíliadús réteg segítségével megduplázták a jura időszakból ismert teknős példányok számát.

20121106-kina-teknostemeto-annemys-kopony.jpgAz Annemys koponyája
(Fotó: Rabi Márton)

Elolvasom
süti beállítások módosítása