68 millió éves madár koponyája tárta fel a csőrfejlődés titkait

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

A kréta időszak végén egyszerre repültek bolygónkon korai madarak változatos csoportjai és a mai modern madarak képviselői. Ezeknek az egymáshoz hasonló repülő tollas dinoszauruszoknak a családfája sok tízmillió évvel korábban, a késő jurában vált külön egymástól. Az elmúlt évek felfedezései egyre pontosabb képet festenek ezeknek az állatoknak kréta időszaki változatosságáról és evolúciójáról.

Egy új, páratlan lelet, amelynek csőre nem hasonlít egyetlen a földtörténeti középidőből ismert madárhoz sem, most azt segít jobban megérteni, hogyan formálódott a korai madarak koponyája és csőre evolúciójuk során. A kréta legvégéről származó, újonnan leírt fajhoz tartozó madagaszkári koponyalelet ellentmond annak a korábbi vélekedésnek, hogy a korai madarak csőre eltérő életmódjuk és méretük ellenére sem volt túl változatos. Az Ohiói Egyetem professzora, Patric O'Connor és kollégáinak felfedezését ismertető tanulmány ma délután jelent meg a Nature folyóiratban.

A késő-Krétában élt korai madár, a Falcateakely rekonstrukciója.Grafika: Mark Witton

Falcantakely forsterae-nek elnevezett faj ezen példánya közel 68 millió évvel ezelőtt élt a késő krétában, a mai Madagaszkár északnyugati részén. A sarló alakú, hosszúkás csőrű, nagyjából varjú méretű Falcatakely a korai madarak, egy a kréta időszakra nagyon fajgazdaggá vált csoportjához, az Enantiornithesok közé tartozott. Ezek közel 145 millió évvel ezelőtt jelentek meg és 66 millió évvel ezelőtt haltak ki. Az Enantiornithesok, a közismert Archaeopteryx, valamint a később kialakuló modern madarak mind madárszárnyú (Avialae) tollas theropoda dinoszauruszok.

A modern madarak (Aves) alatt általában az összes ma élő madár közös őséből leszármazó madarat, míg a korai madarak alatt az összes madárszárnyú theropod dinoszauruszt értük. A modern madarak az Enantiornithesok viszonylag távolabbi rokonai, a kréta közepe felé jelentek meg, és az egyetlen dinoszauruszcsoportot alkotják, amely túlélte a kréta végi kataklizmát.

A tágabb értelemben vett madarak vagy madárszárnyúak evolúciója a főleg Kínában talált, korai kréta kori (145-100 millió évvel ezelőtti) szenzációs leleteknek köszönhetően egyre jobban ismert. Azonban a késő kréta esetén (100-66 millió évvel ezelőtt) már közel sem ilyen jó a helyzet, ezért az ebből az időszakból származó korai madárfosszíliák nagyon fontosak ahhoz, hogy megértsük ezeknek az állatoknak az alaktani, életmódbeli változatosságát és evolúcióját. Az Enantiornithines csoport tagjai ekkorra már szinte az egész bolygón elterjedtek és különböző méretű és életmódú állatok tartoztak közéjük, amit a Falcantakely felfedezése még inkább megerősít.

Csúcstechnológiás eszközökkel vizsgálták a fosszíliát

A madagaszkári, kőbe zárt lelet egy jól megőrződött, nagyjából 68 millió éves, részleges madárkoponyát rejt. A madárfosszíliák, különösen a koponyafosszíliák, a madarak csontjainak törékenysége és kis méretük miatt nagyon ritkák, így eleve értékes leletről van szó.

Az egykori koponya nagyjából 8,5 centiméter hosszú lehetett. Az apró csontokon felfedezhető komplex barázdákból a szakemberek arra következtettek, hogy a madár viszonylag kiterjedt méretű csőrrel rendelkezett.

„Eddig nem ismertünk olyan madarat a földtörténeti középidőből, amely magas, hosszúkás fejjel és csőrrel rendelkezett. A Falcatakely ezért nagyszerű lehetőséget biztosít arra, hogy átgondoljuk, amit eddig a korai madarak fejformájának és csőrének evolúciójáról tudtunk" - mondta a tanulmány vezető szerzője, O'Connor.

Fosszíliától digitális rekonstrukción át a fantáziarajzigIllusztráció: Ohio University/Mark Witton

Mivel a szakemberek nem tudták kiemelni az egyes csontokat az őket rejtő kőzetből anélkül, hogy megrongálták volna őket, csúcstechnológiás eszközökhöz kellett nyúlniuk. A lelet tanulmányozásához nagy felbontású, kis méretű számítógépes tomográfot (micro-CT) használtak, amely 3D digitális modellezéssel és 3D nyomtatással párosítva lehetővé tette a koponya rekonstrukcióját.

Világossá vált, hogy a Falcatakely koponyája nem mutat közeli hasonlóságot más madárszerű vagy nem madár dinoszauruszokkal. A Falcatakely felső álkapcsa kiterjedt volt és a végén apró fogak helyezkedtek el. A csőr alakja inkább a modern madarakéhoz hasonlított, míg a koponyája és a felső álkapcsot alkotó premaxilla és maxilla csontok a nem repülő theropod dinoszauruszokéhoz.

A Falcatakely lelet alapvetően két fontos információval szolgál a madarak evolúciójáról. Egyrészt igazolja, hogy korai madarak is rendelkeztek a modern madarakéhoz hasonló csőr létrehozásához szükséges egyedfejlődési mintázatokkal. Másrészt kiderült, hogy a premaxilla csont által dominált csőr kialakulása, ami az összes ma élő madárra jellemző, nem volt előfeltétele a csőr kifejlődésének vagy megnagyobbodásának.

A Falcatakely más dinoszauruszok társaságában látható ezen a fantáziarajzonGrafika: Mark Witton

A Falcatakely csőrének alakja valószínűleg arra utal, hogy az állat viszonylag egyedi életmódot folytathatott. Nem túlzás talán az sem, hogy az eddigi ismeretekhez képest a korai madarak anatómiája mellett az életmódjuk is lényegesen változatosabb lehetett a kréta időszakban.

Arra pedig, hogy hasonló csőrformájú madár megjelenjen, újabb több tízmillió évet kellett várni, egészen a földtörténeti újidő végéig (66 millió évvel ezelőttől mostanáig). A szakemberek szerint lenyűgöző, hogy tukánfélék és szarvascsőrűmadár-félék csőrét a Falcatakelyéhez hasonló formára alakította az evolúció, annak ellenére, hogy egymás távoli rokonairól van szó.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: