Egy új felfedezés újraírhatja a repülő dinoszauruszok kialakulásának történetét

A késő jurából, 163 millió évvel ezelőttről származó, nemrég Kínában felfedezett fosszília a második olyan idáig azonosított Scansoriopterygidae dinoszaurusz, amely denevérekhez hasonló bőrhártyás szárnyakkal rendelkezhetett. Az Ambopteryx longibrachium-ként elnevezett fajhoz tartozó fosszília az eddig megtalált másik három, ebbe a csoportba tartozó állathoz hasonlóan viszonylag apró, tollas, megnyúlt mellső végtagokkal rendelkező, élete nagy részét fákon töltő és potenciálisan szárnyait vitorlázásra használó dinoszaurusz lehetett.

Az Ambopteryx longibrachium fantáziarajzos rekonstrukciója.Illusztráció: Chung-Tat Cheung

A Min Wang és munkatársai által vizsgált fosszíliát leíró tanulmány a Nature-ben jelent meg a múlt héten. A felfedezés megerősíti a 2015-ben a Yi qi dinoszaurusznál talált, szintén denevérekre hajazó membrános szárnyak sokat vitatott interpretációját. Úgy tűnik tehát, hogy az ősi, tollas szárnyú madarak testvércsoportját alkotó Scansoriopterygidae-k alternatív megoldást fejlesztettek ki a levegő meghódítására, igazolva a feltételezést, miszerint a repülés képessége két független evolúciós úton is kialakult a dinoszauruszok között. Bár a késő Triásztól egészen a K-Pg kihalásig virágzó Pterosaurus repülő őshüllők szintén az Ambopteryx-éhez hasonló bőrhártyás szárnyakat használtak, nem tartoznak a dinoszauruszok közé, mert nem a Dinosauria klád közös őséből származtathatók. Az Ambopteryx és a Yi qi fosszíliák által feltárt, repülő életmódot biztosító struktúra azonban nem lett hosszú távon sikeres, és a mai madarak elődei, a tollas szárnyú dinoszauruszok terjedtek el a Földön.

Egy kis tollas dinoszaurusz, különleges csontokkal

Az IVPP V24192 jelű, Scansoriopterygidae-k közé tartozó fosszília, az Ambopteryx longibrachium-nak elnevezett faj első azonosított példánya. A fosszíliát Kína észak-keleti, Liaoning tartományában, Wubaiding falu közelében találták meg 164 millió éves felső jura kori kőzetekben. A lelet arra utal, hogy a membrános szárnyak és a pálcaszerű csontstruktúrák elterjedtek lehettek az ebbe a csoportba tartozó dinoszauruszok között. A maradványok a Scansoriopterygidae-k táplálkozási szokásaikról is új információkkal szolgálnak. A kutatók szerint a meghosszabbodott elülső végtagok bőrhártyás szárnyak vázát alkották, és ez a dinoszauruszcsoport rövid életű evolúciós kísérlet volt a röpképesség alternatív módon történő elérésére.

Baloldalt a fosszília képe, jobb felül pedig az állat vázrendszerének rekonstrukciója látható.Fotó: Min Wang, Gerinces paleontológia és paleoantropológia kutatóintézet, Kínai Tudományos Akadémia

Az Ambopteryx-et és a Yi nemzetség a pálcaszerű struktúráik és rövid sípcsontjaik (tibia) alapján egymás közeli rokonai, de néhány apró eltérés – mint például az Ambopteryx orsócsontjának (radius) a singcsonthoz (ulna) képesti kétszeres szélessége – megkülönbözteti őket. Az Ambopteryx a lelet alapján egy 32 cm hosszú, nagyjából 306 grammos, majdnem vagy teljesen felnőtt dinoszaurusz lehetett.

Az állat feji, nyaki és válli részét sűrű tollazat maradványai borítják. A fosszília kiemelt fontosságát azonban mellső végtagjának anatómiája adja. A bal singcsont (ulna) törzstől távolabbi részéből kiinduló hosszúkás csont a Yi fosszíliában talált különleges struktúrával azonos, ahhoz hasonlóan pálca alakú és kissé hajlított. Az Ambopteryx-en és Yi qi-n kívül más dinoszauruszban eddig nem figyeltek meg ilyen pálcaszerű csontot. Az állat jobb szárnyát barnás, egybefüggő réteg borítja, amely a Yi-ben azonosított membrános szövet struktúrájára emlékeztet. Ez arra utal, hogy a pálcaszerű csont a membrános szárny megtartásában játszhatott szerepet. Az Ambopteryx egykori emésztőrendszerében talált csontszerű maradványok pedig arra mutatnak, hogy az állat nem növényevő, hanem mindenevő volt.

Az Ambopteryx rokonsági kapcsolatai.Illusztráció: Min Wang, Gerinces paleontológia és paleoantropológia kutatóintézet, Kínai Tudományos Akadémia

A csontozat alapos vizsgálata és más dinoszauruszokkal való összehasonlítása alapján a kutatók felállították az Ambopteryx rokonsági (filogenetikus) kapcsolatait. Ennek alapján az Ambopteryx és a Yi csoportok egymás közeli rokonai, és az egyetlen membrános szárnyakkal rendelkező Scansoriopterygidae dinoszauruszok az eddig felfedezettek közül. A Scansoriopterygidae-k az ősi (pl. Archaeopteryx) és mai madarakat tömörítő Avialae-k rokonai. A Paraves dinoszauruszok közé tartozó két csoport különválása utáni evolúció során azonban két alapvetően más szárnytípust alakítottak ki.

A szerzők tanulmányukban kifejtik, hogy a Scansoriopterygidae csoportra jellemző adaptációk, mint a rövidebb farokvégződés vagy a meghosszabbodott mellső végtagok növelhették az állat stabilitását repülés során, és előrébb helyezhették volna az állat tömegközéppontját. A kutatók szerint a szárnyak az állatok vitorlázását segíthették, de elképzelhető, hogy dekorációs vagy futást segítő szerepük is volt. A szárnyak aktív, precíz repülésre valószínűleg nem voltak alkalmasak.

Korábban, a 2015-ben a Nature-ben megjelent közleményükben Xing Xu és kollégái írták le a Yi qi-nek elnevezett, Scansoropterygidae-k közé tartozó fosszíliát, amely membrános szárnyakra utaló struktúrákat és vázrendszert mutatott. A csontozatának vizsgálata alapján a Yi qi közeli rokonának számító Ambopteryx most ezt az azóta sokat vitatott interpretációt erősíti meg.

Az Atlantic által megkérdezett paleontológusok is így vélekednek. A Texasi Egyetemen kutatója, Julia Clarke szerint „ez fantasztikus felfedezés, amely megerősíti, hogy a dinoszauruszok többször kifejlesztették a repülés képességét, nagyon különböző megoldásokkal.”

Az Ambopteryx longibrachium megtalálása segít bizonyítani, hogy a Paraves dinoszauruszokban legalább két különböző szárnytípussal, kétszer egymástól függetlenül alakult ki a röpképesség, ami még akkor is lenyűgöző felfedezés, ha hosszú távon csak a tollas szárnyakkal rendelkező, ősi madarak bizonyultak sikeresnek.

Wang, M., O’Connor, J. K., Xu, X., & Zhou, Z. (2019). A new Jurassic scansoriopterygid and the loss of membranous wings in theropod dinosaurs. Nature, 569(7755), 256–259.