Miről árulkodik a dinoszauruszok tollcseréje?

A madarak számára a repüléshez nemcsak csontok és izmok szükségesek, hanem tollak is. Azonban a tollak megsérülhetnek és persze folyamatosan kopnak, romlik a hatékonyságuk, így időről időre le kell cserélnie őket a madárnak. Bár a mai madarakat általánosságban olyan állatnak könyveljük el, amely tud repülni, számos csoportjuk elveszítette a röpképességét az evolúciója során, így a pingvin vagy a strucc.

A repülni tudó madarak esetében a tollak cseréjének fokozatosan kell lejátszódni, úgy, hogy közben a madár képes maradjon a repülésre, ez általában szimmetrikusan zajlik a szárnyakon. A röpképtelen fajok számára azonban efféle szempont nem számít, ezért ők egyszerre cserélhetik le tollaikat, különösebb rendszer nélkül. Egyes vízimadarak átmeneti megoldást alkalmaznak, ehhez azonban arra van szükség, hogy élőhelyük kellő védettséget adjon arra az időre, míg kis időre elveszítik repülési képességüket.

Egy izraeli vezetésű kutatócsoport nemrégiben kínai fosszíliákat vizsgált meg e szempontok alapján. Az Anchiornis huxleyi nevű, igencsak híres faj egy varjú méretű tollas dinoszaurusz volt, az első olyan dinó, amelynek az ősmaradványai alapján valósághűen el tudtuk képzelni a küllemét, beleértve a tollai színét is.

A fajnak ma néhány száz ősmaradványa ismert, ezek közül kilencet vizsgáltak meg a kutatók, a vedlésre utaló jeleket keresve. Az eredmények a Communications Biology folyóiratban láttak napvilágot.

A mai röpképes madarak szárnyain 9-11 evezőtoll található, az Anchiornis szárnyain viszont 20-28. Ezen kívül az Anchiornis fedőtollai három hosszú sorban nőttek az evezőtollak fölött, ezzel az állat szárnyai vaskosak, nehezek voltak – a mai repülni tudó madarakéhoz képest legalábbis.

Az Anchiornis vizsgált fosszíliái olyanok voltak, ahol a tollak állapota kiválóan fennmaradt, így azok színei is megőrződtek. Ez azért volt fontos, mert a színek jelzésértékűek: csak a teljesen kifejlett toll mutatja a fajnál megismert jellegzetes mintázatot.

Szinte mindegyik vizsgált példánynak voltak növekedésben lévő tollai, amelyek véletlenszerű módon helyezkedtek el. Magyarul, a vedlés nem követett szabályos sorrendet, pont olyan volt, mint a mai röpképtelen madaraké.

Az evolúciós elemzések alapján azonban a korai tollas dinóknál a tollcserék még szabályos formában, fokozatosan zajlottak, vagyis úgy, ahogy a mai repülni tudó madaraknál zajlik. A szabálytalan vedlés számos külön alkalommal, később, azokban a csoportokban alakult ki, amelyek elveszítették repülési képességeiket. A kutatók szerint az Anchiornis ezek alapján valószínűleg nem tudott röpülni.

A kutatás talán legfontosabb következtetése az, hogy a repülés kérdését nem lehet pusztán csontok alapján eldönteni. A tollak elrendezése, száma és a vedlés módja legalább ilyen beszédes, fontos tényező. Az Anchiornis példája jól mutatja, mennyire változatosak voltak a tollas dinoszauruszok, és hogy a madárszárny evolúciója nem egyetlen egyenes út volt a repülés felé, hanem sok kísérlettel, zsákutcával és különleges megoldással tarkított folyamat.