Káprázatos fosszíliára bukkantak őslénykutatók Brazíliában, ami megvilágítja, miként alakult ki a mai madarak agya. A Navaornis hestiae névre keresztelt korai madár egyszerre hordoz ősi és modern jegyeket, és ezáltal egy köztes evolúciós állapotba ad betekintést a kutatóknak.

Luis Chiappe, a Los Angeles-i Természettudományi Múzeum és Guillermo Navalón, a Cambridge-i Egyetem paleontológusai és kollégáik azt állítják, hogy az eddigi legnagyobb épségben fennmaradt madárkoponyára bukkantak, ami a 252-66 millió évvel ezelőtti időszakot felölelő földtörténeti középidőből előkerült. A szerdán a Nature folyóiratban leírt új faj a madárszerű dinoszauruszok elképesztő változatosságáról is tanúskodik, és megmutatja, hogy mennyire fontosak a hasonló és eddig rendkívül ritkának számító fosszíliák a madarak evolúcióját övező rejtélyek megoldásához.

A Navaornis hestiae koponyájára és koponya alatti csontvázára a São Paulo állambeli Presidente Prudente városban található William's Quarry lelőhelyen bukkantak rá, késő kréta korú, 75-85 millió éves kőzetrétegekben. Az állatot a lelőhelyet 2004-ben felfedező William Naváról, valamint Hesztiáról, a görög mitológia tizenkét főistenének egyikéről nevezték el. Hesztia egyike volt a tizekét olümposzi istennek, és egyszerre volt közülük a legidősebb, valamint a legfiatalabb – hasonlóan a Navaornishoz, amely egy ősi evolúciós vonalhoz tartozik, de koponyájának felépítése szinte modernnek tekinthető.

„Ez a csodálatos brazíliai madárcsontváz egy figyelemre méltó új felfedezés” – nyilatkozta a Qubitnek a világ egyik vezető paleontológusa, Steve Brusatte, aki nem vett részt a kutatásban. Az Edinburgh-i Egyetem gerinces őslénytannal és evolúcióbiológiával foglalkozó professzora szerint a madárcsontok annyira vékonyak, törékenyek és kényesek, hogy nehezen őrződnek meg fosszíliaként évmilliókon át. Emiatt a jól megmaradt, a dinoszauruszok korából származó háromdimenziós madárfosszíliák a legritkább kincset jelentik minden őslénykutatónak.

Meglepte a kutatókat a Navaornis

A Qubit kérdésére, hogy mi volt a legmeglepőbb a Navaornis fosszíliájában, Navalón egész egyszerűen azt válaszolta, hogy „minden”. A kutató szerint a koponya szokatlanul modern geometriájú, miközben a finomabb anatómiai részletek arról árulkodnak, hogy itt valójában egy nagyon archaikus típusú madárral van dolgunk. „Az agy morfológiája archaikus és modern jellegeket kombinál” – írta.

Ennek megértéséhez tudnunk kell, hogy a Navaornis nem a modern madarak (Aves) felé vezető (Euornithes) evolúciós ágon helyezkedik el a madárszárnyú dinoszauruszok családfáján, hanem a változatos és sikeres Enantiornithes csoport tagja, amelynek evolúciója a madarakétól 130 millió évvel ezelőtt vált szét. A madárszárnyú dinoszauruszok (Avialae) a jura végén alakultak ki a ragadozó dinoszauruszok (Theropoda) egy csoportjából (Maniraptora), amelyhez tollakkal borított, megnyúlt mellső végtagokkal és mellcsonttal rendelkező állatok tartoztak.

A kréta időszak elején megjelent Enantiornithes madarak jó részének állkapcsait még fogak töltötték ki, szárnyaikat tartó mellső végtagjaik ujjvégein pedig karmok helyezkedtek el. A Navaornis ebből a szempontból is különleges – koponyájában ugyanis nincsenek fogak – de a lelőhely arról tanúskodik, hogy együtt élt olyan Enantiornithes madarakkal, amelyeknek voltak fogai, így talán eltérő életmódot folytathattak. A most leírt korai madárnak emellett relatíve nagy szemei voltak, és koponyájának geometriája, valamint belső fülében elhelyezkedő csontos labirintusának alakja szinte megkülönböztethetetlen a modern madarakétól.

A dinoszauruszok és emlősök evolúcióját kutató Brusatte szerint a Navaornis csontjai annyira szépen megőrződtek, hogy a kutatók komputertomográfiával be tudták szkennelni őket, amivel betekintést nyertek az állat agyüregébe, és digitálisan rekonstruálni tudták az agyát. „Ez egy nagyon primitív faj, de az agya hihetetlenül hasonló volt a modern madarakéhoz” – írta a kutató, aki szerint az agy nagy méretű volt, és a nagyagy kifejezetten hatalmas, ami megágyazott az állat intelligenciájának. Emellett óriási látólebenye volt, amitől Navaornis kiválóan láthatott. Brusatte szerint ez azt mutatja, hogy a madarak nagy és fejlett agya sokkal előbb alakult ki, mint ahogy azt korábban gondoltuk, több tízmillió évvel ezelőtt, amikor még együtt éltek a nem madár dinoszauruszokkal.

Navalón szerint jelenleg nehéz megállapítani, hogy az újonnan leírt faj modern madarakra hajazó jellemzői már jelen voltak-e abban a 130 millió éve élt közös ősben, amely megelőzte a modern madarakat magukban foglaló csoport és az Enantiornithes szétválását, vagy azok a konvergens evolúció eredményeként egymástól függetlenül alakultak ki. A kihívást az okozza, hogy nagyon korlátozott a tudásunk az Enantiornithes madárkoponyák háromdimenziós alakjának változásáról. „Ha fogadnom kellene, akkor azt mondanám, némelyek konvergensek, mások pedig ősiek” – írta.

További felfedezések várhatók a brazíliai lelőhelyről

De mi hathat a konvergens evolúció irányába? „Azt javasoljuk, hogy az arc- és agykoponya egyedfejlődése bizonyos korlátokat szab annak, hogy a koponyacsontok és más feji struktúrák, mint az agy, vagy az érzékelés fő szervei együttesen miként helyezkedhetnek el és növekedhetnek” – írta Navalón. A kutatók úgy vélik, hogy ezt tükrözi a koponya geometriájának különös hasonlósága a Navaornis és a modern madarak között, amiket 130 millió évnyi evolúciós távolság választ el egymástól.

A mostani áttörő fosszília csak a kezdet lehet. Navalón egyik kérdésünkre adott válaszában arra utalt, hogy további jelentős felfedezések várhatók a lelőhelyről. „Számos háromdimenziós fosszília ismert, amik legalább öt új fajhoz tartoznak. Jelen pillanatban is fáradhatatlanul ezeknek a lenyűgöző fosszíliáknak a vizsgálatán dolgozunk” – írta.

Bármennyire is sikeresek voltak ezek az Enantiornithes madarak a kréta időszakban, a 66 millió évvel ezelőtti tömeges kihalás őket is kipusztította, minden nem madár dinoszaurusszal együtt. Azt pedig, hogy miért a madarak az egyedüliként fennmaradt dinoszauruszok, csak mostanában kezdjük megérteni.