375 millió éves ősállat csontozatát rekonstruálták

Jóval azelőtt, hogy a halak uszonyai apránként lábakká alakultak volna, a test tengelyét jelentő csontok, mint a fej, a nyak, a gerinc és a bordák már változóban voltak. E változások tették lehetővé azt, hogy őseink azután halból négylábú állattá válva a szárazföldre léphessenek.

A Chicagói Egyetem számolt be arról az új kutatásról, amelyben a Pennsylvaniai Állami Egyetemmel közös munkában rekonstruálták a világhírű Tiktaalik csontozatát. A Tiktaalik rosea volt az az ősi halféle állat, amely a négylábúak legközelebbi vízi rokona volt 375 millió évvel ezelőtt. A Tiktaalik első maradványait 2004-ben fedezték fel a kanadai sarkvidéki Ellesmere-szigeten, az akkori kutatócsoport mára szintén világhírűvé lett tagja, Neil Shubin vezette a mostani kutatást.

A felfedezéskor az állat testének számos kulcsfontosságú része hiányzott, most viszont olyan mikro-CT vizsgálatot végeztek az ősmaradványon, amelyből számos további részletre fény derülhetett. A mikro-CT segítségével eddig nem látott csontozati elemeket pillanthattak meg a szakemberek, ezek a csigolyák és bordák a kövületet tartalmazó kőzet belsejében találhatóak ugyanis.

A csapatnak sikerült az állat teljes testfelépítését rekonstruálni, és így kiderülhetett, hogy a Tiktaalik bordái hozzákapcsolódhattak a medencecsontjához, ez az evolúciós mozzanat pedig igen fontos eleme volt annak, hogy az ősállat későbbi rokonai majd a szárazföldön, négy lábon járhattak.

A halak esetében a bordák és a csigolyák az egész törzs mentén egyformák, azonban a négylábú állatoknál drámai különbségeket mutatnak e csontok az egyes testtájaknál a fejtől a farokig.

Az, hogy elkülönülhettek az evolúció során e testtájak csigolyái és bordái, lehetővé tették azt, hogy a szárazföldön, négy lábon közlekedhessenek elődeink. Amikor a keresztcsonti régióban a bordák és a medencecsont közötti kapcsolat kialakult, a hátulsó végtagok képesek voltak alátámasztani a testet.

A halak esetében a hasúszók a négylábú állatok hátulsó lábaival állnak evolúciós kapcsolatban. A halak medencecsontjai és a hasúszók csontjai eléggé aprók és szabadon (nem más csontokhoz kapcsoltan) helyezkednek el a test belsejében. Azonban a járás evolúciója során a medencecsont és a hátulsó végtagcsontok is jelentősen megnövekedtek, és úgy kapcsolódtak hozzá a gerincoszlophoz, hogy azzal felerősítették a test alátámasztását.

„A Tiktaalik azért kivételes, mert bepillantást enged ebbe a fontos evolúciós átalakulásba. A teljes csontvázán olyan jegyeket láthatunk, amelyek a vízi életmódú halak és a szárazföldi életmódú négylábúak jellemzőinek keverékei” – magyarázta Thomas Stewart, a kutatás egyik vezetője.

A Tiktaalik első leírása során a hal elülső testtájaira koncentráltak, a koponyára, vállra, mellúszókra, és az ott található szabadon álló bordákra, ugyanis e részeit sikerült akkor aprólékos munkával kiszabadítani a kőzetből. A hal medencetájéki részét azután 2014-re sikerült hasonlóan kiszabadítani a kőzetből, és ekkor megkezdődhettek az állat mozgására vonatkozó vizsgálatok is. Az is világossá vált ekkor, hogy a medencecsont nagy volt, de még nem ismerték a csontok közti kapcsolatokat, erre csak a friss, mikro-CT alapján készült rekonstrukció segítette hozzá a kutatókat. „Ebből derült ki először, hogy miként illettek össze az egyes csontok, és ebből sejthettük meg, miként alakulhatott ki a járás” – tette hozzá Stewart.

A kutatók szerint az ősi hal bordáit és medencecsontját még inak kötötték össze – ma ezek a csontok precízen illeszkednek egymásba. „Bár ez a hal még valószínűleg nem járt a szárazföldön, mindenképp valami egészen újszerűt csinált. Egy olyan hal volt, ami a hátulsó uszonyaira támaszkodva előre tudta hajtani magát.

Az új rekonstrukció segítségével amellett, hogy a medencecsont anatómiai részleteit megismerhettük, a fej mozgásáról is gazdagabbá vált a tudásunk. E részletekből kezdhetünk olyan vizsgálatokba, amelyek azután a 375 millió évvel ezelőtti állatok mozgását és a környezetükkel való kapcsolatát alaposabban bemutatják majd.