Egy magyar biológus, Prondvai Edina részvételével jelent meg a Nature egyik társlapjában az a tanulmány, amely arról számol be, hogy a kemény héjú tojások sokkal korábban alakultak ki a dinoszauruszok körében, mint az eddig gondolták. A felfedezés előzményeiről és jelentőségéről beszélgettünk Prondvai Edinával.
Még 1976-ban fedeztek fel egy fészekaljnyi tojáskövületet egy dél-afrikai dinoszaurusz-lelőhelyen, ahol korábban már a Massospondylus (egy korai szauropodomorfa dinoszaurusz) több egyedének egészen kivételes állapotban megmaradt kövületére is ráleltek. A szauropodomorfa dinoszauruszok hosszú nyakú, hüllőmedencéjű, főként növényevő dinók voltak, és közéjük tartoztak a szárazföldön valaha élt legnagyobb állatok. A tojások kora és jelentősége (bár embriómaradványokat is találtak bennük) akkor, negyven évvel ezelőtt még nem volt egyértelmű.
Aztán 2006-ban újabb ásatás kezdődött a lelőhelyen, így sikerült feltárni és dokumentálni az eddig ismert legrégebbi dinoszaurusz-fészkelőhelyet, amelynek kora 100 millió évvel előzte meg a korábbi csúcstartó leleteket. További, hasonló korú szauropodomorfa leletek, mint a kínai Lufengosaurus és az argentin Mussaurus együttes vizsgálatával kiderült, hogy ezek a dinók már akkor is csoportosan fészkeltek, őrizték a tojásaikat, és ragaszkodtak a fészkelőhelyeikhez. Minthogy több embriót is találtak, nem meglepő, hogy az akkori vizsgálatok során az őslénykutatók inkább a még ki sem kelt dinók testfelépítésére, fejlődésük fázisaira koncentráltak.
A tojáshéj szerkezetével akkor senki sem törődött. Pedig, mint a mostani eredményekből kiderül, a héj szerkezete ugyanilyen fontos evolúciós történetekről mesél
- mondja Prondvai Edina, a korábbi MTA-ELTE Lendület Dinoszaurusz Kutatócsoport, illetve a Genti Egyetem Gerincesek Evolúciós Morfológiája Kutatócsoport munkatársa. Bár a fosszíliákban már a legtöbb anyag átkristályosodott és megkövesedett, mire feltárják őket, tehát nem az eredeti összetevőkre találnak rá a paleontológusok, az újabb kutatások szerint sok megmaradhat az eredeti összetevőkből is. Az évmilliókat átvészelő szerves anyagok aránya az eltemetődés helyétől és körülményeitől függ. A tojáshéjban vannak meszes, szervetlen összetevők, és szerves komponensek is. A korai szauropodomorfa tojások esetében úgy találták, hogy a meszes részben csak kisebb mértékű átkristályosodás történt, így jórészt az eredeti szerkezetet figyelhették meg a kutatók.
A vizsgált kb. 195 millió éves tojások voltak a legkorábbiak, amelyek a 315 millió éves történetre visszatekintő magzatburkos gerincesek tojásaiból megőrződtek, míg evolúciójuk első 120 millió évéből nem ismertek fosszilis tojásmaradványok.
Ez a röpke 120 millió év, ahonnan nem maradtak fenn tojások, mindig is fejvakarásra késztette a kutatókat.
„A magzatburkos gerincesek közé tartoznak például a dinoszauruszok, a madarak (hiszen a madarak valójában maguk is dinoszauruszok), egyéb hüllők és az emlősök is. Azt várnánk, hogy a csoport fosszilis csontjainak megjelenésével nagyjából egy időben megjelennek a fosszilis tojások is. De ehelyett azt látjuk, hogy a 315-től 195 millió évvel ezelőttig terjedő időszakból semmilyen tojás nem maradt fenn a fosszilis rekordban.”
Kiderült, hogy az első szilárd tojások héja a madarak és a krokodilok jelenlegi tojásaihoz viszonyítva rendkívül vékony. Ily módon, a szilárdságukat tekintve átmenetet képeznek a mai kígyók lágy héjú tojásai és a mostani kemény, meszes tojáshéj között. Viszont a tojások megőrződése alapján
egyértelmű, hogy a rendkívül vékony héj már szilárd volt.
A tojáshéj átmeneti formájának felfedezésével a kutatók egyúttal magyarázatot találtak arra is, hogy az első 120 millió évből miért nincsenek maradványok: valószínűleg abban az időben minden magzatburkos tojásrakó állat lágy héjú tojásokat rakott, amelyek viszont sokkal ritkább esetben maradhatnak fenn évmilliókon át.
Az ilyen mélyreható evolúciós paradigmaváltások láttán rögtön felmerül a kutatókban a kérdés, hogy mi okozhatta ezt az átalakulást (jelen esetben tehát a meszes tojáshéj megvastagodását és ezáltal keményebbé válását).
Felmerült bennük az ötlet, hogy talán az akkori légkörben lévő, rekonstruálható oxigéntartalom emelkedése tehette lehetővé a vastag meszes tojáshéj kialakulását. Találtunk is erre utaló adatokat, de az összefüggés még nem tekinthető bizonyító erejűnek. Ugyanakkor, mivel a legkülönfélébb állatcsoportokban is egymástól függetlenül erre az időre tehető a kemény héjú tojások megjelenése, nagyon valószínű, hogy egy globális környezeti változás állhatott e fejlemény hátterében.
- érvel Prondvai Edina. Az oxigén számos különböző módon befolyásolhatta a dinók szaporodását. A tojáshéjon keresztüli légzés lehetőségeit is megváltoztathatta, ahogy a fészkelési szokásokra is hatást gyakorolhatott, de még a tojáshéj biomineralizációjának folyamata is megváltozhatott miatta.
A meszes héjú tojások a dinoszauruszokon belül három, egymástól független leszármazási ágon is megjelent, nagyjából egy időben. Sőt, a krokodiloknál, teknősöknél is nagyjából ebben az időszakban terjedt el ez az evolúciós újítás. Viszont számos olyan környezeti faktor is hathatott e folyamatra, amelyek még nem ismertek, így
a kemény tojáshéj megjelenését kiváltó legfontosabb tényezőt vagy tényezőket jelenleg még nem lehet meghatározni.
(Borítókép: Massospondylus kövület, a tojásból kikelő embrió csontvázzal a Golden Gate Highlans Nemzeti Parkban, Dél-Afrikában. Fotó: Ho / AFP)