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.

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. 

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

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.

Magyar kutatók titkos élete: nappal tudós, este bűvész

Kevesen gondolnák, hogy a magyar tudományos élet prominens képviselői szabadidejüket bűvésztrükkök gyakorlásával és előadásával töltik. Összeegyeztethető a megtévesztésen alapuló varázslás a tényeket szentként tisztelő tudománnyal? Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész négy elismert magyar kutatóval beszélgetett a nagy trükkről.