Csaba, Mária2022. július 06., szerda
Tudomány

Mire szolgálhattak a különös dinoszaurusz háti tüskéi?

2022.06.10.Fitos Attila
National Geographic Magyarország

Az Amargasaurus cazaui gerincoszlopán lévő hosszú csigolyanyúlványok rendeltetése évtizedek óta vita tárgyát képezi. Egy argentin dinoszaurusz-kutatók által kiadott tanulmány most izgalmasan szemlélteti, hogyan lehet modern csontszövettani vizsgálatokkal megkísérelni egy évmilliókkal ezelőtt kihalt állat küllemének rekonstruálását.

Az Amargasaurus cazaui egyik legfrissebb illusztrációja.
Forrás: Gabriel Lio alkotása, forrás: Cerda et al. 2022.

1975-ben a National Geographic Society támogatásával expedíció indult dél-amerika jura és kréta ősgerinces lelőhelyeinek feltárására. A kutatócsoport bő egy évtizeden keresztül csaknem minden évben visszatért Patagónia kietlen, félsivatagos vidékeire, ahol számos új, dinoszaurusz-maradványokban és egyéb gerinces kövületekben gazdag lelőhelyet sikerült beazonosítaniuk. A munkát egy a pályáját egyetemi képzettség nélkül kezdő, a későbbiekben viszont kivételes tudományos karriert befutó paleontológus, az argentin José F. Bonaparte vezette. A begyűjtött anyag feldolgozása az expedíciók után még évek hosszú során át tartott, az áldozatos munka azonban végül meghozta gyümölcsét. Mialatt a Bonaparte keze alá dolgozó hallgatókból nagyszerű argentin paleontológusok egész generációja nevelkedett ki, a gerinces őslénytanáról addig alig ismert ország valódi dinoszaurusz-nagyhatalommá nőtte ki magát. Ma Argentína területéről az őshüllők közel 200 nemét ismerjük, amelyek a mezozoikum mindhárom nagy időszakát, emellett a dinoszauruszok összes nagyobb csoportját lefedik. A Bonaparte expedícióin felfedezett legismertebb leletek közül talán a különleges szarvaival bikára emlékeztető ragadozó theropodát, a Carnotaurust, vagy a földtörténet leghatalmasabb szárazföldi állatai közé tartozó növényevő óriást, az Argentinosaurust érdemes kiemelni.

Az argentin paleontológia atyjaként tisztelt José Fernando Bonaparte (1928-2020), két hatalmas titanosauria végtagcsont között.
Forrás: Adrián Giacchino

Az 1984-ben induló expedíció során, éppen abban az évben, amikor a Carnotaurus kövülete is napvilágot látott, előkerült egy meglepően jó épségű, különleges sauropoda csontváz. Mint kiderült, a jól ismert robusztus növényevőknek egy közepes méretű, új neméről van szó, amelyet a sírjául szolgáló, 125 millió éves rétegek mentén hömpölygő folyó után Amargasaurusnak neveztek el. Az állat – nagyjából 9-10 méteres hosszával, valamint alig 3 tonnás testtömegével – nem tartozott a roppant méretű gigászok közé, ám majd mindenben megfelelt a sauropodákat érintő formai „elvárásoknak”. Zömök, oszlopszerű végtagjai, viszonylag hosszú nyaka, arányaiban kis méretű feje, vastag, hordószerű teste és hosszú, egyre vékonyodó farka mellett azonban volt valami, amiben különbözött csoportjának többi tagjától. A gerincoszlop nyaki és háti szakaszának csigolyáin váltakozó méretű, de rendkívül hosszú, kettéágazó tövisnyúlványok sora meredt az ég felé. A kinövések némelyike, hosszát tekintve, meghaladta a hozzátartozó csigolya átmérőjének négyszeresét.

Az új fajt publikáló José Bonaparte és munkatársai körében rögvest megindult a találgatás, miként nézhetett ki az állat, mire voltak jók ezek a szokatlanul hosszú nyúlványok? Vajon védekezésre szolgáló tüskék tartóoszlopairól van-e szó? Esetleg inak, izmok és bőr fedte őket, mint egy csontos árbócok között kifeszülő, figyelemfelkeltő taréjt? Vagy netán, ahogyan azt a ma élő bölényeknél is látjuk, egy tápanyagraktárként hasznosuló, masszívabb púp része volt a különös kinövések sora? Annak ellenére, hogy az Amargasaurus máig egyetlen példánya egy kifejezetten jó állapotban fennmaradt csontváz, gerincoszlopának sajátságos bélyegei a legrejtélyesebb dinoszauruszok sorába helyezik ezt az állatot.

A vita végül még a csigolyatüskéknél is hosszabbra nyúlt. Az elmúlt bő három évtizedben elemzések egész sora igyekezett különféle módon fényt deríteni az Amargasaurus titkára. A kilencvenes években váltakozva jelentek meg a vitorla- és a szarv-elméletet támogató munkák, az új évezred első két évtizedében elvégzett újabb vizsgálatok pedig már inkább az utóbbit valószínűsítették, azaz, hogy a szóban forgó csigolyanyúlványok, legalábbis részben, elszarusodott szarvak csontos alapjai lehettek. Ezt az okfejtést támogatták az őshüllő egy újonnan előkerült közeli rokonának, a Bajadasaurusnak a csonttani bélyegei is. A 2019-ben felfedezett dinoszaurusznak az Amargasaurusnál is hosszabb és vékonyabb tövisnyúlványai voltak, melyek mindezek tetejében még előrefelé is hajlottak az állat hátán. A Bajadasaurust leíró tudósok szerint ez a struktúra nem bírta volna az inak és a bőr biomechanikai terhelését, így azt valószínűsítették, hogy a kinövések minden bizonnyal külső szarutüskék részei lehettek.

Az Amargasaurus cazaui csontváz-rekonstrukciója a Melbourne Museum előcsarnokában.
Forrás: Wikipedia

Nemrégiben egy új tanulmány látott napvilágot, amelyben az argentin Ignacio A. Cerda és kollégái az Amargasaurus fosszilizálódott csontjainak egy minden eddiginél korszerűbb és részletesebb csontszövettani vizsgálatáról számolnak be. A Journal of Anatomy tudományos folyóiratban közölt eredmények jelentős fordulatot jelentenek a vita eldöntéséhez vezető úton.

A szakemberek két dinoszaurusz fosszíliáját vizsgálták. Az Amargasaurus cazaui 1984-ben felfedezett, egyben mindmáig egyedüli, kitűnő példányán kívül kutatásuk tárgyát képezte egy másik, töredékes lelet is, amelyről rendszertani szempontból csak annyit lehetett megállapítani, hogy egy az Amargasaurus tágabb családjába tartozó, közelebbről meg nem határozható sauropoda gerincoszlopának részleges maradványairól van szó. Polarizációs mikroszkóppal tanulmányozták a megkövült csontok felületét és keresztmetszetük mikroszerkezetét, a tömör és szivacsos állományok egymáshoz viszonyított arányát, valamint következtettek a csontnövekedések fokára, a vérellátottság mértékére, az érhálózat és a különféle kötőszövetek eloszlására és irányultságára, továbbá tanulmányozták a csontok ciklikus növekedési vonalait.

A kimerítő elemzés némi áldozattal is járt, ugyanis mindehhez fizikai mintát kellett venni a leletekből: egy gyémántvágóval 20 mm-es darabokat vágtak ki a kövületek arra alkalmas pontjairól. Az anatómiai adatok megőrzése érdekében ezt a barbárnak hangzó műveletet természetesen megelőzte a csigolyák gondos digitális dokumentálása, a kivágott idomokat pedig öntvénnyel pótolták.

A munka elsődleges célja a fent már ismertetett két fő hipotézis, a szarutüske-elmélet és a vitorlaelmélet tesztelése volt, azaz bizonyítja-e bármi azt, hogy a csigolyák nyúlványait egykor valamilyen szaruváz borította, illetve vannak-e arra vonatkozó nyomok, hogy a kinövések elülső és hátulsó felületéhez az állat életében lágyszövetek tapadtak.

Annak ellenére, hogy egy nem túl régi, 2019-ben kiadott tanulmány megállapításai szerint legalább a hátsó két tövisnyúlványnak volt egy szarvszerű szarutokja, az idei, részletes vizsgálatok eredményei ezt végül cáfolták. A korábbi feltételezés alapjául az Amargasaurus kinövéseinek hátsó oldalán felfedezett hosszanti barázdák szolgáltak, amelyekhez hasonlók a mai, elszarusodott szarvval rendelkező állatoknál figyelhetők meg. Az új vizsgálat ennél jóval alaposabban körüljárta a témát, és a fosszilis maradványokéhoz hasonló aprólékossággal, azonos eljárással vizsgálták meg egy mai házi kecske szarvának belső csontszöveteit, valamint egy vadló patájának belső ujjpercét. Manapság ezeknek az elemeknek mindegyikét elszarusodott burok fedi tulajdonosaik élete során. A mai állatok csontjának felületén a szarus kéreg számos olyan nyomát sikerült azonosítani, amelyek már több korábbi kutatás irodalmában is fellelhetők. Jól látható ideg- és érrendszeri barázdák a csont felszínén, idegvégződések likacsos nyomai, valamint a puhább és az elszarusodott bőr közötti rés helyén jellegzetes, ajakszerű csontkinövések jelzik, ha az adott felületen valaha szarukéreg foglalt helyet. Mivel az Amargasaurus maradványain ezeknek a nyomoknak egyikét sem sikerült megfigyelni, sőt, végül a 2019-es cikkben leírt hátoldali barázdák is csak utólagos, halál utáni sérülésnek bizonyultak, a szakértők kizárták, hogy a különleges dinoszaurusz hosszú csigolyanyúlványai valaha is szarutüskékkel érintkeztek volna.

Az Amargasaurus cazaui sziluett-illusztrációja, illetve a Cerda és társai által végzett elemzés tárgyát képező csigolyák.
Forrás: Cerda et al. 2022.

Egészen más volt a helyzet a vitorla-elmélet igazolását illetően, ezt az elemzés során szempontok egész sora támogatta.

Először is, az összes mintán kristálytisztán kivehetőek voltak bizonyos jellegzetes nyomok, amelyeket a csontot és a csonthártyát összekötő, ferdén futó kötőszövetek, az úgynevezett Sharpey-féle rostok hagynak maguk után. Ezekről a rostokról tudjuk, hogy a csonthártya felületén csatlakozhatnak szaruhoz is, de ugyanígy köthetők izmokhoz, inakhoz, vagy akár még bőrszövetekhez is. A Sharpey-rostok puszta jelenléte tehát önmagában nem bizonyítja sem a szaruborítás hiányát, sem a bőrvitorla jelenlétét. A nyomok eloszlása és egymáshoz viszonyított irányultsága a csontok felületén azonban utalhat arra, hogy a nyúlványok mely részéhez kapcsolódhatott nagyobb valószínűséggel lágyszövet, illetve, hogy ezeken a területeken milyen típusú szövetek boríthatták a csontot. Ezek alapján Cerda és társai arra a következtetésre jutottak, hogy a kiálló csontképleteket jó eséllyel köthette össze egy inakból és bőrből álló kétsoros vitorla az állat nyakán és hátának elülső részén. A feltételezést támogatják még a csont felületének magas vérellátottságára, valamint a csont aránylag gyors növekedési ütemére utaló jelek is. Ezek mind azt sugallják, hogy az állat hosszú tövisei nem egy elhalt szarukéreg alapjai voltak, hanem egy vérbő, puha szövetekből álló környezet részei.

Polarizált mikroszkóp alatt készült felvételek a fosszilis csontmintákról. A perdöntő Sharpey-rostok nyomait nyíllal jelölték.
Forrás: Cerda et al. 2022.

Érdekes eredményre jutottak a fosszilis csontok sűrűségének vizsgálatakor is. Azt tapasztalták, hogy a csontanyag szivacsos és tömör állományának aránya eltérő a csigolyanyúlványok különböző részein. Az elülső oldalon a csont tömörebb volt, és noha ez a sűrűbb állomány kiterjedt a nyúlványok oldalaira is, a hátsó oldalt mindegyik mintánál kevésbé sűrű, szivacsosabb szerkezetű anyag alkotta. Ez arra utal, hogy a nyúlvány elején inkább nyomóerő, míg a hátulján főként húzóerő hatott. Ha az Amargasaurus hátán szabadon álló tüskék lettek volna, ezek a hatások épp fordítva jelentkeztek volna. Sokkal valószínűbb, hogy az előrefelé irányuló nyomóerőt a nyúlványok közötti inak és izmok okozták, különösen akkor, amikor az állat legelés közben lehajtotta a fejét.

A meghosszabbodott tövisnyúlványok által összekötött vitorlaszerű háti taréj egyáltalán nem ismeretlen a négylábú gerinces állatok történetében. Jó példa a földtörténeti ókor végéről ismert synapsida csoport néhány képviselője, mint például a Dimetrodon, vagy az Edaphosaurus, de a dinoszauruszok körében is előfordult, például a popkultúrában rendkívül népszerű Spinosaurus-félék körében. Ami a funkcióját illeti, mint oly sok esetben az ősállatok vizsgálatakor, leginkább csak a mai állatvilágban előforduló példákra alapozva bocsátkozhatunk feltételezésekbe. Egy ilyen háti vitorla szolgálhat a szexuális vonzerő növelésére párzáskor, lehet a fajtársakkal való versengés, vagy esetleg más ragadozó állatok elrettentésének az eszköze. Tekintettel arra, hogy az Amargasaurusnak eddig mindössze egyetlen példánya került elő, de még a tágabb Dicraeosauridák csoportjának fosszíliarekordja is túl szegényes, a csoport nemi kétalakúságára irányuló vizsgálatok egyelőre lehetetlenek. És amíg nem tudjuk, hogy csak a hímek, vagy csak a nőstények rendelkeztek ezekkel a bizonyos vitorlákkal, addig az azok rendeltetésével kapcsolatos bármilyen okfejtés sem más, mint puszta spekuláció.

 

 

 

 

Hozzászólások

Só helyett enyhe áramütés?

Só helyett enyhe áramütés?

A túlzott sófogyasztás még mindig probléma világszerte, mintegy 2,5 millió haláleset köthető hozzá, azonban egy új, egészen merész ötlet segíthet megoldani.

Betonkolosszus a zöldben

Betonkolosszus a zöldben

Zalotay Elemér 1968-ban elkészült szputnyikfigyelője a szó szoros értelmében ugyan nem mondható tájsebnek, de betontömegével enyhén szólva kirí természeti környezetéből. Már zömök külseje is különleges; hát még a belseje!

Ukrajna éjszakai fényeinek változása

Ukrajna éjszakai fényeinek változása

Az elmúlt hónapok háborúja során Ukrajna éjszakai fényei, amelyeket műholdakról jól lehet érzékelni, sokat változtak.

A madaraktól eredhetnek az emlősök tetvei

A madaraktól eredhetnek az emlősök tetvei

Szeretjük őket vagy sem, a tetvek az élet velejárói az állatok számára, legalább 90 millió éve.

Holdkutatás az Etnán

Holdkutatás az Etnán

A robotok olyan helyekre juthatnak el, ahova az ember nem, legyen szó a földi vagy a holdi körülményekről.

National Geographic 2022. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket