Lágy héj papírszerű burokkal

Az egyik legnagyobb rejtély a tojásrakó gerincesek 315 millió éves evolúciójában a tojásmaradványok teljes hiánya az első 120 millió évben. A földtörténet legidősebb, ismert tojásai és azok héjtöredékei ugyanis „mindössze”195 millió évesek.

A kikelő Massospondylus-fiókák, háttérben a felnőtt állatok Forrás: Julius T. Csotonyi

A legősibb tojásokban talált ­embriók a dinoszauruszok korai, nagy testű mindenevő csoportjához, az úgynevezett korai Sauropodomorphákhoz tartoztak. Ezek a kora jura időszakból származó tojások a mai Dél-Afrikából, Kínából és Argentínából kerültek elő. Különféle technikák segítségével a kutatók kimutatták, hogy a 195 millió éves tojások nagy mérete (­­200–600 gramm) ellenére a meszes tojáshéj meglepően vékony, csupán 80-100 mikrométer volt. Ez olyan vékony, mint a mai, lágy héjú tojásokat rakó hüllők, például a tengeri teknősök és gyíkok tojáshéja, illetve a kihalt repülő hüllőké, amelyek szintén lágy héjú tojást raktak.

Ennek ellenére – olvasható az ELTE tájékoztatójában – a héj repedezettsége és a kerekded alak megőrződése arról tanúskodnak, hogy a tojásokat szerkezetileg szilárd héj védte a környezeti hatásokkal szemben, csakúgy, mint a mai madarak és krokodilok esetén. A tojáshéj vékonysága és a fészkelőhelyek félszáraz környezeti rekonstrukciója alapján a kutatók arra gondolnak, hogy a korai Sauropodomorphák a fészkeiket betemették, így megakadályozva a vékony héjú tojások kiszáradását.

A tojáshéjak összevető elemzéséből kiderült, hogy a tojásrakó szárazföldi gerincesek evolúciójuk első 120 millió évében nagy valószínűséggel kizárólag lágy héjú tojásokat raktak, így tehát a legkorábban megjelenő dino­szauruszok is. Ez megmagyarázza a fosszilis tojások hiányát is az ezt megelőző földtörténeti időszakból, hiszen a lágy héjú tojások csak nagyon kivételes körülmények közt őrződnek meg évmilliókon át. A nemzetközi kutatókból álló csapat magyar résztvevője, Prondvai Edina, az MTA–MTM–ELTE Paleontológiai Kutatócsoportjának, illetve a Genti Egyetem Gerincesek Evolúciós Morfológiája Kutatócsoport tagjaként a legősibb tojáshéjak szerkezetét elemezte.

Mi védhette meg a lágy héjú tojásokban fejlődő embriókat az első 120 millió évben? – erre a kérdésre Prondvai ­Edina lapunknak több lehetséges módot is megemlít. Ugyanaz, ami a mai lágy héjú tojásokat rakó állatoknál: a megfelelő fészek/fészkelőhely, amely védett a káros környezeti hatásoktól. A lágy héj sem teljesen védtelen, hisz vastag papírszerű burok, amelyben és amelynek felszínén a kórokozók ellen védőanyagok is találhatók. A szülői védelmezés is teljes mértékben elképzelhető, illetve a leg­extrémebb esetekben az elevenszülés is kifejlődhetett néhány csoportban már az első 120 millió évben.

A kikelő Massospondylus-fiókák, háttérben a felnőtt állatok
Fotó: Julius T. Csotonyi

A szilárd tojáshéj megjelenése és elterjedése a középső-késő jura időszakra robbanásszerűen és egymástól függetlenül, párhuzamosan több törzsfejlődési ágon is megtörtént a különféle krokodiloknál, egyes gyíkoknál és teknősöknél, a dinoszauruszoknál, beleértve a madarakat is. A jelenlegi adatok szerint, meglepő módon, a dinoszauruszok csoportján belüli három fő ágon is, tehát a főként növényevő Sauro­podomorpha és Ornithischia dino­szauruszoknál, illetve a javarészt ragadozókból álló Theropoda-csoportban egymástól függetlenül jelent meg a vastag, ellenálló, meszes tojáshéj. Ugyan a szilárd, vastag tojáshéjak megjelenésének idején – nagyjából 200 millió éve – jelentős légköri oxigénszint-emelkedés kezdete is kimutatható, a kettő közti lehetséges összefüggés feltárására egyelőre nem áll elég adat rendelkezésre.

Izgalmas kérdés, hogy mi mással magyarázható a vastag tojáshéjak megjelenése? Prondvai Edina szerint a kutatók általában nagy volumenű, globális környezeti hatásra gondolnak. Azonban olyan állatcsoport megjelenése is okozhatta ezt, amely ellen a vastagabb tojáshéj hatásosabb védelmet nyújtott. Nagyon spekulatív, de ha például az első emlősszerű, kis termetű állatok tehetséges fészekrablók is voltak, vagy ha globálisan elterjedt egy gombás fertőzés, amely a lágy héjú tojásokat sújtotta, evolúciós előnyt jelenthetett a vastag héjú tojások elterjedése.

A belga, magyar, kanadai, kínai és német kutatók által készített tanulmány a Nature lapcsalád Scientific Reports című tudományos folyóiratában jelent meg.