Beépített nehezékkel merülhettek a halgyíkok

150 millió éven át a halgyíkok uralták az óceánokat. Ezek a vízi ragadozók áramvonalas, halakéra hasonlító testüknek köszönhetően nagy sebességgel tudtak úszni, ez pedig nélkülözhetetlen volt a sikeres vadászathoz.

Az efféle test számára előnyt jelent, ha kis súlyú, emiatt könnyűek és porózusak például a hasonló testalkatú és életmódú palackorrú delfin vagy a kardszárnyú delfin csontjai. A halgyík esetében azonban az általában könnyű csontok közül kilógnak a bordák. Az Oslói Egyetem kutatói nemrégiben feltárták, minek köszönhető e kivétel.

Meglepő módon ugyanis, a halgyíkok bordái a lassan úszó vízi állatok, például a tengeritehenek csontjaira hasonlítottak.

A kutatók két, késő jura időszaki halgyík csontjainak mikroszerkezetét vizsgálták meg, illetve hasonlították össze ma élő fogascetekével (beluga és barna delfin). Az ősmaradványokat egy svalbardi (ismertebb, régi nevén Spitzbergák) lelőhelyen találták, még 2011-ben.

A leletek mintegy 145-150 millió évesek, a korabeli nyílt tengeri, de kontinentális talapzaton elhelyezkedő, néhány száz méter mély vízben éltek a halgyíkok. A Spitzbergák területe akkor kb. a sarkkörön helyezkedett el, de a korabeli meleg klíma miatt valószínűleg jégmentes volt a tenger. A fényviszonyok azonban a maihoz hasonlóan szélsőségesen váltakoztak évszakok szerint.

Mind a halgyíkok, mind a cetfélék tökéletesen alkalmazkodtak a tengeri életmódhoz. A halgyíkok abban is hasonlítanak a cetekhez, hogy négylábú, szárazföldi állatokból alakultak ki, amelyek visszatértek az óceánba. A cetekről tudjuk, hogy milyen emlősök voltak az elődeik, a halgyíkok esetében egyelőre nem világos, miféle szárazföldi őstől erednek. Ez a hasonló jellegű evolúciós múlt, és az életmódból fakadó hasonlóságok is a konvergens evolúció révén tették nagyon egyformává a két állatcsoportot.

Ahhoz, hogy egy olyan ősmaradványt, mint a most is vizsgált halgyíkok csontjai, nehéz szívvel darabolják fel a szakemberek. Igen alapos ok kell ehhez, hiszen ha egyszer elvágtak egy kövületet, azt már többé nem lehet újra összerakni. Számos információ kinyerhető roncsolásmentes szinktrotronos vagy mikro-CT vizsgálatokkal, ám távolról se minden.

Épp ezért muszáj volt egészen vékony, mikroszkóp alatt különféle megvilágításokkal vizsgálható szeleteket, ún. vékonycsiszolatokat készíteni a csontokból. Ezekből aztán olyan szövettani információkat olvastak ki a szakemberek, amelyek például a csontnövekedésről, annak az állat élete során lezajlott átalakulásairól árulkodtak.

Az összehasonlítások feltárták, hogy a cetek csontjai jóval könnyebbek, több és nagyobb üregecske található a csontszerkezetben. A halgyíkok tömörebb bordái jóval nehezebbek voltak – ráadásul a halgyíknak sokkal több bordája is volt, mint a ceteknek.

Míg egy fogas cet (a vizsgált fajok ide tartoznak) ma 10-12 bordapárral rendelkezik, a halgyíkok 40-46 pár bordából felépülő csontozata eleve, emiatt is jóval nagyobb tömeget is képviselhetett. A nehéz bordákra a halgyíkoknak a mélybe merüléshez lehetett szükségük, afféle nehezékként.

A kutatók arra is rájöttek, minek köszönhető, hogy a két állatcsoport ilyen eltérő csontfelépítésű. A cetek könnyebb bordáik ellenére képesek a mélybe merülni, mivel a gerincük fel-le mozog, vagyis függőleges irányban könnyen hajlik. Ebben az emlősökre hasonlítanak, és így a vízszintesen álló farokuszonyuk segítségével egészen könnyen hajthatták magukat a nagyobb mélységek felé, fejjel előre.

A halgyík gerince azonban oldalirányba képes hajlani, mozogni, ahogy elődeik, a szárazföldi gyíkok gerince is. Az oldalirányú mozgás, együtt a függőlegesen álló farokuszonnyal már nem tette lehetővé azt, hogy egyszerűen leússzanak nagy mélységbe. A nehéz bordák azonban elősegíthették ezt, ahogy a búvárok által használt ólomövek is megkönnyítik a merülést.

Azzal, hogy a levegővel telt tüdejüket körbefogó bordák nehezek voltak, a halgyíkok hatalmas segítséget kaptak abban, hogy – ellensúlyozva a beszívott levegő miatti felhajtóerőt – lemerülhessenek zsákmányuk után a mélybe. Az egyik vizsgált halgyíknál az is kiderült még a csontszerkezetből, hogy az állat fiatalon igen gyorsan növekedett, majd később a csontfejlődése lelassult. Ez a gyors növekedés pedig azzal is összhangban van, hogy a halgyíkok gyors anyagcseréjű, akár az emlőshöz hasonlóan magas testhőmérsékletű állatok is lehettek.