iPon Cikkek

A szárazföld meghódítása – csontról csontra

Dátum | 2014. 01. 15.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Ha elég messze lépegetünk vissza az élet fáján, előbb-utóbb eljutunk a halakig: nagyjából 370 millió évvel ezelőtt őseink pikkelyes tengerlakók voltak, uszonyaikkal hajtották magukat a vízben, és kopoltyúkkal lélegeztek. Később aztán lassan megkezdték azt a több millió éves folyamatot, ami a szárazföldre való teljes átköltözéssel végződött. Kialakultak a négylábúak (Tetrapoda), majd belőlük kifejlődtek a kétéltűek, a hüllők, a madarak és az emlősök. A szárazföld meghódításával kapcsolatban a fosszilis bizonyítékok alapján egy dolog bizonyosra vehető: nem egyetlen lépésben történt az átmenet, hanem lassanként, testrészről testrészre zajlott az adaptálódás. Az említett korszak eddigi legfontosabb leletére 2004-ben akadtak rá a szakértők az Antarktiszon. A 370 millió évesre datált maradványok a Tiktaalik nevű nem tagjai. A Tiktaalik az izmosúszójú halak mára teljesen kihalt Tetrapodomorpha alosztályának tagja volt. A késő devon időszakban élő állatcsoport egyedei sok tekintetben hasonlóságot mutatnak a négylábú állatokkal, ugyanakkor alapvetően halak voltak, ezen belül pedig legközelebbi rokonaikhoz, a bojtosúszójú és a tüdőshalakhoz nagyon hasonlító élőlények lehettek.
A többi csontos haltól számos anatómiai jellegzetesség választja el ezeket az állatokat. Páros úszóikban izmok, és a négylábúak végtagcsontjainak részben megfeleltethető csontok is találhatók. Az izmosúszójú halak némelyik fajának mellső úszóiban csak egy-egy csont, tehát a „felkarcsont” lelhető fel, de akadnak olyanok is, amelyekben a könyöknek megfelelő ízület, és a „kar” alsó részének két csontja is megvan. Hátsó úszóik ehhez képest jóval fejletlenebbek, és csak izmokat tartalmaznak. A leletekből tehát egy olyan ős képe bontakozik ki, amely fejlett mellső végtagjain keresztül vonszolta ki magát a partra, hogy ott aztán lassacskán hátsó lábakat növesszen. A Tiktaalik a négylábúakhoz fejlődéstanilag legközelebb álló izmosúszójú hal, amely eddig előkerült. Ezek az állatok egyrészt mozgékony, világosan elkülönülő nyakkal rendelkeztek, másrészt mellső úszóikban a fent leírtakon túl még egy ízület volt megtalálható: esetükben már a „csukló” és a „kéz” néhány csontja is felbukkan. Ujjak nélkül persze a Tiktaalik fogni, kapaszkodni nem volt képes, de az aljzatra támaszkodva fekvőtámasz-szerűen ki tudta tolni testét a partmenti sekély vizekben.
Sokáig csak ennyit tudtunk biztosan a Tiktaalikról, 2006-ban ugyanis csak a feltárt maradványok elülső felének, tehát az állat „felsőtestének” vizsgálati eredményeit tették közzé a kutatók. Nyolc év elteltével aztán Neil Shubin vezette tudóscsoport végre megjelentette azt a tanulmányt, amelyben ezen érdekfeszítő állat testének hátsó felét is bemutatják. Hasonló „késések” a paleontológusok világában egyáltalán nem számítanak ritkának, a fosszíliák feltárása és analizálása ugyanis rendkívül aprólékos és lassú munka. Amikor a kutatók megtalálták a Tiktaalik-maradványokat, meg sem próbálták ott helyben kibányászni a csontokat, hanem kivájtak egy jó nagy darabot a fosszíliát tartalmazó sziklából, majd ezt a Chicagói Egyetem laborjába szállították. Itt kezdték meg aztán a kő lefejtését a csontokról. A dolgot bonyolította, hogy a szállítás idejére védőcsomagolással kellett ellátni a sziklát, az azonban túlságosan nagynak bizonyult ahhoz, hogy ezt tisztességesen meg lehessen oldani. Shubin és kollégái végül úgy döntöttek, hogy kettéhasítják a közel egy méter átmérőjű kődarabot, és külön-külön csomagolják be a részeket. Amikor aztán a két darab biztonságban megérkezett Chicagóba, a szakértők elsőként azon a részen kezdtek dolgozni, amelyik a koponyát, és vele a Tiktaalik elülső felét tartalmazta. Mire végeztek, három különböző egyed csontjait azonosították a kőzetben, és az ezek alapján elvégzett anatómiai rekonstrukció adta az első tanulmányok anyagát.
2008-ban aztán nekiláttak a szikla másik felének is, és hamarosan óriási meglepetésben volt részük. A fellelt csontok közt akadtak olyanok, amelyek a medencei úszókból származtak, találtak néhány bordát is, illetve ráakadtak az egész lelet talán legizgalmasabb részére: egy méretes medence maradványaira. Erre senki sem számított, az izmosúszójú halak ugyanis rendszerint rendkívül kisméretű medencével rendelkeztek (és rendelkeznek), amely csak arra szolgált, hogy a hátsó úszók izmainak legyen hol megtapadniuk. A Tiktaalik medencéje viszont ehhez képest óriási, közel akkora, mint a legkorábbi, hátsó végtagokkal és lábujjakkal is rendelkező négylábúak medencéje volt. A csont formája is árulkodó: oldalán jelentős méretű bemélyedés látszik, hasonlóan ahhoz az ízületi vápához, amely a négylábúak esetében befogadja a combcsont fejét, létrehozva ezzel a csípőízületet. Shubin és társai ezt követően újra átvizsgálták mindazon fosszíliákat, amelyek antarktiszi a lelőhelyen az évek során előkerültek, és kiderült, hogy a maradványok közt öt további hasonló medencecsont is rejtőzik. Ezekről korábban nem tudták eldönteni a kutatók, hogy mik lehetnek, részlegesen a csontvázba ágyazva azonban már sikerült azonosítani a különös csontot, így már tudták, hogy mit keressenek. A nagyméretű medencecsontok többek közt azt jelzik, hogy a Tiktaalik példányai igen nagyra is képesek voltak megnőni. Hosszuk a jelek szerint a három métert is megközelíthette, vagyis akkorára is megnőhettek, mint egy modern kori aligátor.
Nemcsak az állatok medencéje volt azonban nagy, de hátsó úszóik is igen méretesnek bizonyultak. Shubin véleménye szerint minden más izmosúszójú halnál masszívabb izmokat tartalmazhattak, amelyekkel nem egyszerűen csak úszni tudtak az állatok, de akár támaszkodásra, lépegetésre is használhatták ezeket. „Combcsontokat” ugyan nem találtak a leletegyütteseben, de az állatok medencei úszói méretük, illetve a medencecsont felszíneinek elemzése alapján közel hasonló összetettségűek lehettek, mint a mellsők. A Tiktaalik ugyanakkor négylábúakra hasonlító medencéje ellenére még erősen halakra emlékeztető anatómiai vonásokat is hordozott. Saját medencénk szorosan össze van nőve gerincünkkel, különben nem lennénk képesek megtartani felsőtestünket a gravitáció ellenében, és nem tudnánk kellő hatékonysággal használni lábainkat. Ez a legtöbb négylábúra jellemző sajátosság, és a szárazföldi életmódhoz való alkalmazkodás egyik legfontosabb lépése lehetett, hiszen többé nem könnyítette meg a test megtartását az azt körülvevő víz. A 360 millió évvel ezelőtt élt legkorábbi négylábúakban már megkezdődött a medence gerinccel való összekapcsolódása. 370 millió évvel ezelőtt a Tiktaalik ezzel szemben még teljesen különálló medencével rendelkezett, vagyis nincs nyoma annak, hogy a szárazföldi életmódhoz való alkalmazkodás egyik legfontosabb lépése megkezdődött volna.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!