Magyar kutatók vizsgálták a fiatal őshüllők repülési szokásait

Magyar és német paleontológusok csontszövettani vizsgálatok alapján kimutatták, hogy a solnhofeni repülő őshüllők a korábbi feltételezésekkel szemben nem tudtak egyből repülni a kikelés után. Eleinte nagyon gyorsan növekedtek, majd a repülés kezdetekor jelentősen csökkent a növekedési ütemük.

Prondvai Edina a terepen

Az Ősi Attila által vezetett MTA-ELTE Lendület Dinoszaurusz Kutatócsoport tavaly nyáron kezdte meg munkáját a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával. Az iharkúti lelőhely további kutatása során az egyik legfontosabb részfeladat az előkerült fajok csontszövettani vizsgálata lesz Prondvai Edina irányításával. Mivel az elmúlt években közölt publikációik alapján külföldön is jelentős ismertségre tettek szert, a hazai leletek mellett egyre gyakrabban kérik fel a csoport tagjait nemzetközi együttműködésekben való részvételre. Ennek legújabb példája a PLoS ONE folyóiratban most megjelent tanulmány, melyben Prondvai Edina és Ősi Attila két német kutatóval közösen végezték el az egyik legismertebb repülő őshüllő csontszövettani vizsgálatát.

A Rhamphorhynchus a leggyakoribb repülőhüllő-maradvány (Pterosauria) a híres németországi felső-jura lelőhely, Solnhofen területén. A 165-150 millió évvel ezelőtt élt csoport az ősi típusú, hosszú farkú repülő hüllők közé tartozott. Megnyúlt ujjával bőrvitorlát feszített ki, szárnyfesztávolsága elérte a 2 métert. Az előkerült leletek nagyon változatos mérete és egyéb morfológiai bélyegek alapján korábban öt különböző fajukat különítették el. Az 1990-es években azonban részletes statisztikai és morfológiai vizsgálatok alapján kimutatták, hogy valamennyi ismert solnhofeni példány egyetlen fajhoz tartozik (R. muensteri) és a különböző méretű példányok különböző életkorban elpusztult egyedeket képviselnek. Három méretkategóriát is elkülönítettek, melyek a juvenilis, a fiatal és a felnőtt egyedeknek feleltek meg. Egyúttal azt is feltételezték, hogy a Rhamphorhynchus lassú, krokodilokhoz hasonló növekedést produkált és még legalább 3 évig növekedett azt követően, hogy repülni kezdett. Egyúttal arra is utaltak a paleontológusok, hogy már a legkisebb ismert példány is tudott repülni. Később ezt az elképzelést más kutatók kiterjesztették az összes repülő őshüllőre, feltételezve, hogy valamennyi faj rögtön a kikelés után szárnyra kapott.

Rhamphorhynchus maradványa

Az egyetlen korábban elvégzett csontszövettani tanulmány azonban a krokodilokénál gyorsabb növekedést jelzett a vizsgált két Rhamphorhynchus példánynál, és inkább a mai kisebb madarakéhoz hasonlított. Energetikai szempontból valószínűtlen, hogy a frissen kikelő fiatal példányok gyors növekedést tudjanak produkálni azzal egyidejűleg, hogy egyből repülni is kezdjenek. A repülés ugyanis az egyik leginkább energiaigényes mozgásforma a gerinceseknél, vagyis ha a táplálék által nyújtott energiát erre kell fordítania, akkor a növekedésre nem marad energiája, így lassan fog növekedni.

A Rhamphorhynchus növekedési stratégiájának meghatározásához a magyar-német kutatócsoport 5 különböző korú példány csontszövettani vizsgálatát végezte el. Ehhez szükséges az adott példány csontjának kis töredéke, amelyből metszeteket készítenek. Talán ezzel is magyarázható a korábbi hisztológiai tanulmányok hiánya: a solnhofeni leleteket túl értékesnek tartották a múzeumi kurátorok ahhoz, hogy akár a legkisebb roncsoló jellegű kutatásokat is elvégezzék az adott példányon. Kellő körültekintéssel azonban ez a probléma is áthidalható. A Magyar Természettudományi Múzeum gyűjteményéből vizsgált példány esetében például már eleve törött csontok végéből vágtak le óvatosan 1-2 mm-es darabokat, hogy a keresztmetszeti vékonycsiszolatok elkészülhessenek.

A kapott eredmények a korábban elkülönített három méretkategória (juvenilis, fiatal, felnőtt) közül az elsőt és a harmadikat megerősítették, a második méretkategória azonban a csontvizsgálatok alapján felnőtt példányokat is tartalmazott, vagyis ez nem használható valódi egyedfejlődési szakasz indikátoraként. A csontszövettani szempontból felnőtt példányok testmérete is jelentős szórást mutatott. A különböző korú példányok vizsgálata alapján a Rhamphorhynchus megtartotta a gyors kezdeti növekedési sebességet nemcsak a frissen kikelt, hanem a fiatal példányok esetében is egy bizonyos méret eléréséig (40-50 centiméteres szárnyfesztávolságig). A gyors növekedési fázis után azonban a növekedés viszonylag korai egyedfejlődési szakaszban jelentősen lelassult, de ilyen lassú tempóban még hosszú időn keresztül folytatódott. A kutatócsoport szerint a gyors növekedésből lassú növekedésbe való átmenet jelzi a repülés kezdetét, amikor a bevitt energia a növekedés helyett a mozgás szolgálatára fordítódott. Emiatt ekkor nagyon lelassult a növekedésük, és csak több év alatt érték el a felnőttekre jellemző méretet. Hasonló mintát írtak le korábban a Pterodaustro nevű repülő őshüllőnél is, amit akkor a paleontológusok a szaporodással magyaráztak, de a most megjelent publikáció szerint valószínűleg ott is inkább a repülés elkezdéséről volt szó.

A Rhamphorhynchus rekonstrukciója

A csonttani eredmények szerint tehát a frissen kikelt, gyorsan növekedő Rhymphorhynchusok nem tudtak egyből repülni. A repülési képesség eléréséig a szüleik gondozhatták őket egy ideig, vagy pedig a fiatal állatok a fészket elhagyva rejtőzködő, fára mászó életmódot folytathattak, és kisebb gerinctelen és gerinces állatokkal táplálkoztak. Miután a csontváz és az izmok elérték a megfelelő fizikai érettséget, elkezdtek repülni és áttértek a felnőttek röpködő életmódjára. Míg a korábbi adatok szerint a Pterodaustro a felnőtt méret 53 százalékának elérésekor kezdett repülni, a Rhamphorhynchusnál ez jóval korábban bekövetkezett: a felnőtt szárnyfesztávolság 30-50 százalékánál és a felnőtt testtömeg 7-20 százalékánál.

Más repülő hüllőkkel összehasonlítva úgy tűnik, hogy a Rhamphorhynchus jóval korábbi életszakaszban kezdett repülni, mint akár a korábban, akár a később élt csoportok. Az eddigi adatok szerint a növekedési stratégiák változatosak voltak a különböző csoportoknál, így nem lehet egy egységes és általános mintát felvázolni az összes repülő őshüllőre.