A legújabb kövületek felborítják a modern madarak eredetére vonatkozó több mint egy évszázados ismereteinket

Egy grapefruit méretű sziklába rejtett csontváz megkövesedett töredékei segítettek megdönteni a modern madarak eredetére vonatkozó egyik leg...

Egy géntechnológiai cég életre akarja kelteni a 17. században kihalt dodó madarat

Ez a közönséges seregély képes utánozni az emberi beszédet, sőt még R2-D2 hangján is meg tud szólalni

A dolmányos gyümölcsrigó a világ első tudományosan megerősített mérgező madara

Egy grapefruit méretű sziklába rejtett csontváz megkövesedett töredékei segítettek megdönteni a modern madarak eredetére vonatkozó egyik legrégebb óta fennálló feltételezést.

A Cambridge-i Egyetem és a Maastrichti Natuurhistorisch Museum kutatói megállapították, hogy a modern madarak 99%-át jellemző koponya egyik kulcsfontosságú eleme - a mozgékony csőr - a tömeges kihalás előtt alakult ki, amely az összes nagy dinoszauruszt megölte 66 millió évvel ezelőtt.

Ez a megállapítás arra is utal, hogy a struccok, emuk és rokonaik koponyái "visszafelé" fejlődtek, és a modern madarak megjelenése után primitívebb állapotba kerültek.

A cambridge-i csapat CT szkennelési technikákkal azonosította egy új nagy ősmadárfaj szájpadlásából vagy a szája tetejéről származó csontokat, amelyet "Janavis finalidens"-nek neveztek el. A dinoszauruszok korának legvégén élt, és az egyik utolsó fogazott madár volt, amely valaha élt.

Szájpadlás csontjainak elrendezése azt mutatja, hogy ennek a "dinómadárnak" mozgékony, ügyes csőre volt, amely szinte megkülönböztethetetlen a legtöbb modern madár csőrétől.

Több mint egy évszázada azt feltételezték, hogy a mozgékony csőrt lehetővé tevő mechanizmus a dinoszauruszok kihalása után alakult ki. A Nature folyóiratban közölt új felfedezés azonban azt sugallja, hogy újra kell értékelnünk a modern madárkoponya kialakulásának megértését. (1)

A Földön ma élő mintegy 11 000 madárfaj mindegyike két átfogó csoport egyikébe sorolható szájpadlásuk elrendezése alapján. A struccokat, emukat és rokonaikat a paleognath, vagyis az "ősi állkapcsú" csoportba sorolják, ami azt jelenti, hogy az emberekhez hasonlóan a szájpadlás csontjaik szilárd egésszé olvadtak össze.

A madarak összes többi csoportja a neognath, vagyis a "modern állkapcsú" csoportba sorolható, ami azt jelenti, hogy szájpadlásukat egy mozgékony ízület köti össze. Ez sokkal ügyesebbé teszi a csőrüket, segíti a fészeképítést, az ápolást, a táplálékgyűjtést és a védekezést.

A két csoportot eredetileg Thomas Huxley, a "Darwin bulldogja" néven ismert brit biológus sorolta be, mert hangosan támogatta Charles Darwin evolúciós elméletét. 1867-ben az összes élő madarat "ősi" vagy "modern" állkapocs-csoportokra osztotta fel. Huxley feltételezése szerint az "ősi" állkapocs-konfiguráció volt a modern madarak eredeti feltétele, a "modern" állkapocs pedig később alakult ki.

"Ezt a feltételezést azóta is adottnak tekintik," - mondta Dr. Daniel Field, a Cambridge-i Egyetem Földtudományi Tanszékének munkatársa, a tanulmány vezető szerzője. "A fő ok, amiért ez a feltételezés tartósan fennáll, az az, hogy nem rendelkezünk jól megőrzött fosszilis madár szájpadlással abból az időszakból, amikor a modern madarak kialakultak."

A Janavis nevű kövületet az 1990-es években találták meg egy mészkőbányában a belga-holland határ közelében, és először 2002-ben tanulmányozták. 66,7 millió évvel ezelőttről, a dinoszauruszok életének utolsó napjaiból származik. Mivel a kövület kőzetbe van zárva, a tudósok akkoriban csak arra alapozhatták leírásaikat, amit kívülről láthattak. A sziklából kilógó csontdarabokat koponya- és vállcsontok töredékeiként írták le, és a figyelemre méltó kinézetű kövületet visszahelyezték a raktárba.

Majdnem 20 évvel később a kövületet kölcsönadták Field cambridge-i csoportjának, és Dr. Juan Benito, aki akkoriban PhD-hallgató volt, újabb pillantást vetett rá.

"Mióta ezt a kövületet először leírták, elkezdtünk CT-vizsgálatot használni a kövületeken, ami lehetővé teszi számunkra, hogy átlássunk a sziklán, és megtekinthessük a teljes kövületet," - mondta Benito, aki jelenleg Cambridge-i posztdoktori kutató, és a tanulmány vezető szerzője.

"Nagy reményeket fűztünk ehhez a kövülethez - eredetileg azt mondták, hogy koponyaanyag található benne, amelyet nem gyakran őriznek meg, de a CT-vizsgálataink során nem láttunk semmit, ami úgy nézett ki, mintha koponyából származna, ezért feladtuk és félretettük a kövületet."

A járvány első napjaiban Benito ismét elővette a kövületet. "A kövület korábbi leírásának nem volt értelme - volt egy csont, ami előtt értetlenül álltam. Nem tudtam elképzelni, hogy amit először vállcsontnak írtak le, hogyan lehet valójában vállcsont," - mondta.

"Hónapok óta ez volt az első személyes találkozásunk, egy szabadtéri összejövetelen voltunk, és átadta nekem a rejtélyes fosszilis csontot," - mondta Field, aki egyben a Cambridge-i Állattani Múzeum ornitológiai kurátora is. "Láttam, hogy nem vállcsont, de volt benne valami ismerős."

"Aztán rájöttünk, hogy láttunk már hasonló csontot egy pulykakoponyában," - mondta Benito. "És a Cambridge-ben végzett kutatások miatt véletlenül vannak olyan dolgok a laborunkban, mint a pulykakoponyák, ezért kihoztunk egyet, és a két csont majdnem egyforma volt."

Az a felismerés, hogy a csont koponyacsont, és nem vállcsont, arra a következtetésre vezette a kutatókat, hogy a pulykáknál közös, nem összeolvadt "modern állkapocs" állapot a struccok és rokonaik "ősi állkapocs" állapota előtt alakult ki. Ismeretlen okból a struccok és a rokonok összenőtt szájpadlása valamikor azután alakulhatott ki, hogy a modern madarak már meghonosodtak.

A két legfontosabb jellemző, amellyel megkülönböztetjük a modern madarakat dinoszaurusz őseiktől, a fogatlan csőr és a mozgékony felső állkapocs. Míg a Janavis finalidensnek még voltak fogai, így premodern madárnak számít, állkapcsának szerkezete modern, mozgékony fajtájú.

"Gometriai elemzések segítségével kimutattuk, hogy a fosszilis szájpadláscsont alakja rendkívül hasonlít az élő csirkék és kacsák csontjának alakjához," - mondta Pei-Chen Kuo, a tanulmány társszerzője. Klara Widrig társszerző hozzátette: "Meglepő módon a madarak szájpadlásának csontjai, amelyek a legkevésbé hasonlítanak a janavisokhoz, struccoktól és rokonaitól származnak."

"Az evolúció nem egyenes vonalban történik," - mondta Field. "Ez a kövület azt mutatja, hogy a mozgó csőr - egy olyan állapot, amelyről mindig is azt hittük, hogy a modern madarak eredete után keletkezett - valójában a modern madarak létezése előtt fejlődött ki. Teljesen elmaradottak voltunk a modern madárkoponya fejlődésével kapcsolatos feltételezéseinkben, jó egy évszázadon át."

A kutatók azt mondják, hogy bár ez a felfedezés nem jelenti azt, hogy a teljes madárcsaládfát újra kell rajzolni, mégis átírja a modern madarak kulcsfontosságú evolúciós jellemzőiről alkotott felfogásunkat.

És mi történt Janavisszal? A nagy dinoszauruszokhoz és más fogazott madarakhoz hasonlóan nem élte túl a kréta időszak végén bekövetkezett tömeges kihalást. A kutatók szerint ennek oka lehet a nagy mérete: a Janavis körülbelül 1,5 kilogrammot nyomott, és akkora volt, mint egy modern keselyű.

Valószínű, hogy a kisebb állatok - mint például a Field, Benito és munkatársai által 2020-ban azonosított "csodacsirke," amely ugyanarról a területről származik, és Janavis mellett élt - előnyt élveztek a Föld történelmének ezen a pontján, mivel kevesebbet kellett enniük ahhoz, hogy túléljenek. Ez hasznos lehetett, miután az aszteroida becsapódott a Földbe, és megzavarta a globális táplálékláncokat. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41586-022
(2) - https://www.miragenews.com/fossil-overturn