paleotóp

paleotóp


Óriásszalamandrák éltek a Mecsek lábánál

2019. december 23. - Fitos Attila

Érdekes új fajjal bővült a híres mecseki miocén lelőhely, a pécs-danitzpusztai homokbánya faunalistája. A szárazföldi és vízi gerincesek maradványaiban gazdag formáció 10-12 millió éve leülepedett ősi homokpadjaiból ezúttal egy óriásszalamandra faj csontjait sikerült azonosítani.

A hazai kövületvadászok népszerű zarándokhelyei közé tartozik a Mecsek-hegység délkeleti lábánál fekvő Pécs-Danitzpuszta ma is működő homokbányája. A földtörténeti újidő miocén korának kárpát-medencei terminológia szerint pannóniainak nevezett korszakában, nagyjából 10-12 millió évvel ezelőtt, az ősi Kárpát-medencében elterülő Pannon-tóba csatlakozó folyók homokos, aprókavicsos padokat hagytak maguk után. Ezekből a képződményekből kerülnek elő az egykor itt élt gerincesek  fosszíliái.
A terület rétegsorai többször is áthalmozódtak, azaz a rétegeket a víz, majd később más geológiai folyamatok átmozgatták, így a bennük lévő csontmaradványok komoly destruktív külső hatásoknak lettek kitéve. Emiatt az itt fellelt csontok többsége erősen kopott, és összefüggő, azaz artikulált csontleletek nem ismertek, kizárólag izolált példányok, csigolyák, végtagcsontok, bordák egész, vagy töredékes maradványai.
Az eredeti üledék későbbi áthalmozódása miatt az itt megtalált kövületek korának megállapítása sem mindig könnyű: előfordulhat, hogy a 10-12 millió évvel ezelőtt leülepedett anyagból előkerülő csont gazdája még jóval korábban, 12-17 millió évvel ezelőtt, a szarmata, vagy netán a bádeni korszakban élt. Úgy is fogalmazhatunk, hogy amikor ezek a maradványok beágyazódtak a mai állapotok szerinti végleges helyükre, már akkor is ősmaradványok voltak.

Így lehetséges az is, hogy noha a rétegsor keletkezésekor a környezet már édesvízi volt, nem ritka, hogy a korábban sósvízi környezetben élt tengeri élőlények maradványait rejti az üledék.
A porcos- és csontoshalak, hüllők és emlősök maradványai mellett mostantól egy különleges kétéltű is színesíti a lelőhely egykori faunájával kapcsolatos ismereteinket. Sebe Krisztina (Pécsi Tudományegyetem), Kocsis László (Universiti Brunei Darussalam) és Szabó Márton (Eötvös Loránd Tudományegyetem) egy lelkes magángyűjtő Pécs-Danitzpusztáról származó hatalmas gyűjteményében akadtak rá az első gyanús csontokra. „Kocsis Lászlóval a lelőhely halfaunáján dolgoztunk, és dolgozunk mindmáig. Ez egy rettentően nagy és komplex, ráadásul látványos anyag, így alaposan meglegeltettük a szemünket a hatalmas gyűjteményen. – magyarázta Szabó Márton – Épp a cápa- és rájafogakat szemrevételeztük, amikor feltűnt az első kakukktojás. A rájafogak kinézetre olyanok, mint egy körömkefe vagy egy fésű. Alakjuk nagy vonalakban emlékeztet annak a csontnak az alakjára, amiről később kiderült, hogy egy alsó állkapocs. Az alakbéli hasonlóság lehetett az oka, hogy a magángyűjtő maga is a rájafogak közé helyezte el ezt a csontot. Korábban, más leletanyagokban már én is láttam hasonló csontelemeket, csak azok ennél jóval kisebbek voltak, talán 2-3 mm-esek. Így meg tudtam erősíteni László abbéli gyanúját, hogy a kérdéses csont bizony egyáltalán nem rájafog, hiába került véletlenül a rájafogak közé. Később múzeumi és további magángyűjtemények alapos átvizsgálása során újabb gyanús csontokat találtunk.

andrias_szm_2019.jpgAz Andrias scheuchzeri rekonstrukciója (illusztráció: Szabó Márton)

A maradványok részletes vizsgálata Szentesi Zoltánra, a Magyar Természettudományi Múzeum Őslénytani és Földtani Tárának munkatársára hárult, aki a fosszilis kétéltűek hazai szakértője. A vizsgálatra váró leletanyag végül igencsak meggyarapodott: alsó és felső állkapocselemek, csigolyák, a hátsó függesztőöv és a hátsó végtag egy-egy eleme kerültek elő. A korábbi pécs-danitzpusztai leletekhez hasonlóan ezek a csontok is izolált, erősen kopott elemek, ám megőrződött anatómiai jegyeik alapján az állat faját is meg lehetett határozni.

Mint az az anyag vizsgálata során kiderült, a vizsgált példányok az óriásszalamandra-félék (Cryptobranchidae) családján belül a ma is élő Andrias nembe, azon belül is az Andrias scheuchzeri fajhoz tartoztak, amelynek a mostani leletekkel kortárs képviselőit korábban más közép-európai lelőhelyekről, Németországból, Csehországból és Ausztriából is leírták. Magyarország területéről még soha nem került elő óriásszalamandra maradványa.

paleotop_andrias_kp_kisebb.jpgA pécs-danitzpusztai Andrias scheuchzeri óriásszalamandra csontleleteinek egy része - a: felső állcsont, b-d: alsó állkapcsok, e: atlas csigolya, f: háti csigolya, g: csípőcsont, h: combcsont (Forrás: Szentesi et al. 2019)

A  genusz lomha mozgású, akár másfél-két méter hosszúságúra is megnövő képviselői napjainkban Kína, Japán és Észak-Amerika tiszta és hűsvizű, sziklás medrű patakjaiban honosak. A világszerte eddig feldolgozott fosszilis anyag vizsgálata azonban azt sugallja, hogy ugyanezen csoport késő oligocén és pliocén korban élt tagjai nagyobb tavakban is előfordultak, így akár a Pannon-tó folyótorkolatokkal tűzdelt partközeli régiói is szóba jöhetnek, mint esetleges élőhely. Nem lehetünk azonban teljesen biztosak ebben, hiszen a fent említett korábbi esetekhez hasonlóan a most vizsgált csontok is olyan kövületek társaságában kerültek elő, amelyek biztosan korábbi, tengeri üledékekből áthalmozott maradványok. Ráadásul a terület ősföldrajzi rekonstrukciója – többek között pollenvizsgálatok alapján – azt mutatja, hogy a Mecsek-hegység, amely akkoriban szigetként emelkedett ki a vízi világból, otthont adhatott a kétéltűek számára kedvezőbb, kiegyenlített klímájú mocsaras területeknek, vagy akár olyan, leginkább szurdokvölgyekre jellemző gyors folyású patakoknak is, amelyek a mai óriásszalamandrák életterét jellemzik.

20181123_100928_kep_gere_kinga.jpgEgy recens óriásszalamandra csontváza a Zürichi Egyetem Paleontológiai Múzeumának kiállításán (kép: Gere Kinga, 2018)

A jelenleg rendelkezésre álló információk alapján nem lehetünk tehát teljesen biztosak sem a danitzpusztai óriásszalamandrák korában, sem egykori élőhelyükben. A leletanyag jelentősége abban áll, hogy egy a Pannon-medence területéről eddig nem ismert, jellegzetes életmódot folytató állatcsoport képviselőit igazolja, amely a későbbiekben fontos paleoökológiai és ősföldrajzi adatokkal szolgálhat az egykori Pannon-tó kutatói számára.

***

Források:

  • Szentesi, Z., Sebe, K., Szabó, M. 2019. Giant salamander from the Miocene of the Mecsek mountains (Pécs‑Danitzpuszta, southwestern Hungary). Paläontologische Zeitschrift (PalZ). doi.org/10.1007/s12542-019-00499-2

A sarkvidéket is meghódították az első négylábúak

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

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

Az előzmények


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

3.jpgForrás: Dustdevill; Nobu Tamura; Zina Deretsky

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

 fishapods.pngA tetrapodák kifejlődésének kulcsszereplői (forrás: Wikipedia)

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

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


Forrás: www.youtube.com/Paleozoo

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

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

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

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

370molls.png

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

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

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

 ***

Források:

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

 

süti beállítások módosítása