A cápák valóban ősibbek-e mint a fák?

Az élet az emberi elme számára a szinte felfoghatatlanul távoli múltban alakult ki a tengerben, hogy innen lépjen ki a szárazföldre, benépesítve az egykori sivár és kietlen ősi kontinenseket. A cápák az evolúció történetének az egyik legsikeresebb állatcsoportját alkotják, amelyeknek az ősei a földtörténeti óidő, a paleozoikum hajnalától kezdve már ott úszkáltak a világóceánban, hogy a geológiai múlt súlyos kataklizmáit, a földi élővilágot megtizedelő nagy kihalási hullámokat túlélve még napjainkban is benépesítsék a tengereket. De vajon régebb óta léteznek-e, mint a Földet már szintén több száz millió éve elborító erdőségeket alkotó fák?

Sokkal régebb óta élnek a tengerekben, mintsem gondolnánk Fotó: Elter Tamás

Alsó jura tengeri életkép halgyíkokkal  Fotó: Audacy

A mezozoikum a jelenleg is tartó fanerezoikum eon három földtörténeti ideje közül a második, amely a földtörténeti óidőt, a paleozoikumot követte és a most is zajló földtörténeti újkorral, a kainozoikum beköszöntésével ért véget. A mezozoikum mintegy 180 millió évig tartott; hozzávetőleg 252 millió éve kezdődött el, és 66 millió éve fejeződött be. A mezozoikum három időszakra oszlik: a 252 millió éve elkezdődött és 201 millió éve véget ért triászra, a 201 millió évtől 145 millió évig tartó jurára, valamint a 145 és 66 millió év közé eső krétára.

Az ebből a korból származó ősi cápafosszíliák olyan ma is létező rendszertani csoportokhoz köthetők, mint a hat- vagy hét kopoltyúnyílással és egyetlen hátúszóval rendelkező hatkopoltyús, vagy szürkecápa-alakúak (Hexanchiformes) rendje. Praktikusan ez azt jelenti, hogy a modern cápák (Neoselachii) nem lehetnek idősebbek a fáknál. 

Recens hatkopoltyús, vagy szürkecápa  Fotó: NOAA Ocean Explorer

A jelenkori cápafajokat nyolc rendbe sorolják. Ezek közül a szürke cápa –, a bikafejű cápa -, (Heterodontiformes) és a heringcápa-alakúak rendje (Lamniformes) számít a legkorábbinak; ezek képviselői már a jura, illetve a kréta időszakban is benépesítették a tengereket. 

A K-T kihalási esemény megváltoztatta a földi és a tengeri élővilágot is  Fotó: Ancient Earth

A modern cápák igazi felvirágzására azonban a nagyjából 66 millió éve bekövetkezett kréta-tercier kihalási esemény – a szárazföldi dinoszauruszok és repülő hüllők, valamint a világóceán akkori csúcsragadozói, a tengeri hüllők kihalása- után került csak sor. 

A földtörténeti újidőben, a kainozoikumban robbanásszerű virágzásnak indultak; a K-T kihalási esemény után a tengeri tápláléklánc csúcsán megüresedett ökológiai fülkéket zömében a cápák foglalták el.

A miocén kori  O. megalodon volt minden idők legnagyobb húsevő cápája Fotó: AFP/Hugo Salais

 Ebben az időszakban jelentek meg a valaha létezett leghatalmasabb húsevő fajok, 

az Otodus ( régebben Carcharocles, vagy Carcharodon) nemzetségbeli óriásfogú cápák is. Legfiatalabb csoportjuk a pörölyfejű cápafélék családja (Sphyrnidae) csak a miocén időszak elején, nagyjából 20 millió éve alakult ki.

Csaknem négyszáz millió évesek az első ismert valódi fák is

Az ősnövénytannal foglalkozó szakértők körében általános az egyetértés abban, hogy a fák a középső devon korban, mintegy 380–390 millió évvel ezelőtt jelentek meg. „Véleményem szerint nem igazán vitatott kérdés, hogy mikor jelentek meg az első fák” – mondja Cindy Looy, a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) paleobotanikusa.

Jura időszaki fa-leszármazottak. Az első fák már a devonban megjelentek Fotó: RACV / RACV

A növények evolúciós történetében például az Archaeopteris nemzetséget tekintik az első valódi fáknak; e mára kihalt csoport képviselőit egy 385 millió éves devon kori fosszilis erdő maradványai között fedezték fel a New York állambeli Cairo közelében. 

A kövületek tanúsága szerint az Archaeopteris számos olyan tulajdonsággal rendelkezett, mint a mai fák: magas, fás törzs, levelek és mélyre nyúló gyökérrendszer jellemezte. 

Devon kori ősfa, az Archaeopteris fosszilis levelei   Fotó: National Museum of Natural History

Más korai fák – például az ugyancsak a New York állambeli Gilboa közelében talált Eospermatopteris, valamint a délnyugat-angliai Calamophyton nemzetség fosszilis maradványai szintén felbukkannak a leletanyagban; előbbinek 390 millió, utóbbinak pedig 393 millió év a becsült kora.

Az első cápapikkelyek négyszázötven millió évesek

A kérdés azonban így sem olyan egyszerű, hiszen ha az első valódi cápákat – még ha nem is a szilur korú átmeneti alakokat – vesszük figyelembe, akkor ez az időszalag már jócskán meghosszabbodik. 

A korai devonból ismert Cladoselache, illetve Stethacantus nemzetségbeli fajok már valódi cápáknak tekinthetők, amelyek eddig ismert legrégebbi képviselői a fosszilis maradványok alapján 400 és 385 millió év közöttiek.

A bizarr megjelenésű vasalócápa, a Stethacantus rekonstrukciója   Fotó: Faber Court

 A paleozoikumban a cápáknak sokkal alak gazdagabb csoportjaik léteztek mint manapság; nem csak a tengereket, hanem az édesvizeket is benépesítették. A korai cápák (Paleoselachii) legnagyobb csoportját az úgynevezett hybodonták alkotják; ez egy kihalt csoport, amelynek a porcállományában a mészlerakódás olyan egyedi mintázatot mutat, ami már nagyon hasonlít a mai cápákéra.

 „Ezt mozaikos szerkezetű, elmeszesedett porcnak nevezik, ami a legtöbb cápaszerű hal és azok őseinek is az igen fontos jellemzője” – mondja a New York-i Amerikai Természettudományi Múzeum fosszilis halakkal foglalkozó részlegének emeritus vezető kurátora, aki a Doliodus problematicus nevű, kora devon kori tüskés hal kövületét vetette alaposabb vizsgálat alá.

Hybodus őscápa rekonstrukciója   Fotó: Walking with Wikis

 Ha ebből a meghatározásból indulunk ki, akkor viszont ezek az ősi cápák mintegy 400 millió évvel ezelőtt jelenhettek meg először, vagyis még a fák kialakulása előtt. Ám a cápák egyedi, érdes bőrének az eredete még ennél is régebbre nyúlik vissza: a bőrfogacskák, vagy placoid pikkelyek – azok a foghoz hasonló pikkelyek, amelyek érdessé teszik a cápák bőrét – már a 450 millió évvel ezelőtti fosszilis leletekben is kimutathatók.

Még mindig sok a nyitott kérdés

Ezek a korai időkből származó átmeneti alakok, amelyek a valódi cápák kialakulásához vezető törzsfejlődés „termékei”, bizonytalanná teszik a cápák meghatározását, pontosabban annak az időbeli határnak a kijelölését, amitől kezdve már valódi cápákról beszélhetünk.

Devon időszaki őscápa fosszíliája   Fotó: Wikimedia Commons

 „Amikor visszatekintünk a távoli múltba, és már nem olyan élőlényekkel van dolgunk, amelyeknek léteznek ma is élő megfelelőik, akkor kissé bonyolulttá válik annak a megállapítása, hogy pontosan mik is lehettek” – magyarázza a probléma lényegét John Maisey. De a kövületek csak nagyon korlátozott képet nyújtanak a kutatók számára. 

A miocén kori óriásfogú cápa, az Otodus megalodon hatalmas fosszilis foga   Fotó: Wikimedia Commons

Számos fosszília csupán az egykor élt állat töredékes testmaradványa – a porcos halak esetében jellemzően ez egy megkövült fog-, ezért a tudósoknak ezekből az apró töredékekből kell összeilleszteni azokat nyomokat, amelyek elősegítik annak pontos kiderítsét, hogy tényelegesen mikor jelenhettek meg az első valódi cápák. 

Ez azt jelenti, hogy minden egyes újabb halfosszília felfedezése gyakran további kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogy vajon milyen egyéb átmeneti alakok rejtőzhetnek még a kőzetrétegek mélyén – érzékelteti az eredetmeghatározás nehézségeit John Maisey.

Devon időszaki Cladoselache testfosszíliája   Fotó: Wikimedia Commons

 A fákkal kapcsolatban is sok felfedezni való akad még – fűzi hozzá Cindy Looy, a Kaliforniai Egyetem paleobotanikusa. A szárazföldi kövületek – különösen azok, amelyeken egyértelműen kivehetők a fák részei –, ugyanis meglehetősen ritkák. 

Egy megkövesedett erdő megtalálása pedig rengeteg szerencsét igényel,

bár kevés jel utal arra, hogy a középső devon kor előtt léteztek volna fák – magyarázza az ősnövénytani szakértő. „Ezért is tartom annyira izgalmasnak a fosszilis leletanyagot” – teszi hozzá John Maisey. „Mert bár az nem biztos, hogy mindenre választ ad, de az biztos, hogy újabb kérdéseket vet fel.”

A porcos halak osztályába tartozó cápák:

• modern alakjai a földtörténeti középidő jura korában, nagyjából 195 millió éve jelentek meg,
• de a valódi cápák első képviselői sokkal korábban, a fosszilis leletek tanúsága szerint,
• már a devon időszakban, nagyjából 400 millió éve alakultak ki,
• és ezért valamivel ősibbeknek tekinthetők, mint az első fák.