A tudomány általában úgy működik, hogy ha egy kérdésre megtalálja a választ, azzal egyben újabb problémákat vet fel, még több kérdőjelet állít. Így van ez a tojással és a tyúkkal is, pontosabban a régi dilemmával, miszerint melyik volt előbb? A megoldás a kövületekben rejlik: hát a tojás, hiszen többek közt a madarak ősei, a dinoszauruszok is tojásrakók voltak.
Egy nemzetközi kutatócsoport – belga, magyar, kanadai, kínai és német tudósok részvételével – a legősibb dinoszaurusztojások héjszerkezetét vizsgálva jutott érdekes eredményre, amely a Nature Publishing Group – Scientific Reports című tudományos folyóiratban jelent meg. A részletekről a csapat magyar tagjával, Dr. Prondvai Edina paleontológussal, az MTA-MTM-ELTE Paleontológiai Kutatócsoportjának és a Genti Egyetem Gerincesek Evolúciós Morfológiája Kutatócsoportjának munkatársával beszélgettünk.
Szinte szó szerint felszívódtak
A fenti felvetés persze a legkevésbé sem tudományos, mégsem teljesen ördögtől való. Fosszilis csontmaradványok alapján eddig is ismert volt, hogy a tojásrakó gerincesek mintegy 315 millió éve jelentek meg földünkön, a legkorábbi tojásmaradvány viszont „csupán” 195 millió esztendős.
Ebből következik, hogy az első 120 millió évben a szárazföldi állatok vagy lágyhéjú tojásokat raktak, vagy esetleg egyes csoportok elevenszülők voltak, mint a mai emlősök vagy akár néhány mai kígyó és gyík, melyek a testükben keltik ki tojásaikat
– magyarázza a 24.hu-nak Prondvai Edina.
A lágy héjú tojást valahogy úgy képzelhetjük el, mint egy rugalmas „csomagot”, ahol az embriót és a fejlődéséhez szükséges kocsonyás anyagot egy szervesanyagban dús, de alacsony mésztartalmú, pergamenszerűen hajlítható héj veszi körül. Ahogy az utód világra jön, a lágy tojáshéj összeroskad, mint egy nejlonzacskó, amiből kiöntöttük a kovászos uborkát levével együtt. Ezek, akárcsak a lágy szövetek is, nyilvánvalóan sokkal kevésbé maradnak fenn, ritkábban fosszilizálódnak, mert hamar elbomlanak, szemben például a magas mésztartalmú csontokkal.
Ezzel szemben a mai madár- vagy krokodiltojásokat vastag, tartós és szilárd mészréteg fedi; nem részletezzük, mindenki tört már fel tyúktojást.
Vékonyak, mégis szilárdak
A már említett 195 millió éve megjelent első fennmaradt tojások a világon valaha élt legnagyobb szárazföldi állatok, a sauropodák közeli rokonaihoz, az úgynevezett korai sauropodomorpha dinoszauruszokhoz tartoztak. A kora jura korból származó megkövesedett tojásokat Dél-Afrikában, Kínában és Argentínában is találtak.
És itt jön a csavar. A kutatócsoport megállapította, hogy ezeknek az eredeti állapotban 200-600 grammos tojásoknak rendkívül vékony volt a meszes héja, körülbelül mint egy emberi hajszál.
Ez arányaiban azt jelentené, hogy csak a héj vastagsága és anyaga alapján ezek a tojások is lágyhéjúak voltak. Akkor viszont hogy őrződtek meg, miként tartották meg ma is látható eredeti formájukat és miért töredeztek úgy, mint a mai kemény tojások?
– részletezi a problémát az őslénykutató.
Anélkül, hogy belemennénk mély tudományos magyarázatba, a választ a héj mikroszerkezete rejti: a héjegységek oly módon vannak összekapcsolódva, ami a kevés anyag ellenére is szilárdságot biztosít. Magyarán a szerkezet „technikai” megoldása pótolja az anyaghiányt.
Később a héj az egyre több mésztől mind szilárdabbá vált, míg eljutottunk a dinoszauruszok ma élő rokonai, a madarak ismert tojásaihoz. A 195 millió éves, legkorábbi ismert tojásokról pedig bebizonyosodott, hogy fizikálisan képeznek átmenetet a lágyhéjú és a jelenlegi kemény tojások között.
A kemény tojás dinó találmány – vagy mégsem?
Ezeket a jelenleg ismert legidősebb szilárd héjú tojásokat ugyan – az embriók alapján bizonyíthatóan – dinoszauruszok rakták, a meszes tojáshéj vastagítása mégsem csak dinó találmány. Több más állatcsoport, mint például a krokodilok és sok teknős is, egymástól függetlenül és nagyjából egy időben feltalálta a kemény héjú tojást.
A vizsgálat eredményei emellett megkönnyítik, hogy az egyes tojásfosszíliákat embriók hiányában is egyes állatcsoportokhoz kössék, sőt méretükből többé-kevésbé megállapítható az anya testmérete is. És mi is választ kaptunk a cikk elején feltett, vállaltan nem tudományos kérdésünkre.
Tojáshéjon táncol
A kívülállóban azért feszül még pár kérdés, először is milyen evolúciós előnyt jelent a kemény tojáshéj, ha vele együtt fennmaradt a lágy is, a legtöbb teknősfaj és a gyíkok például hatalmas sikerrel alkalmazzák.
Az ok még ismeretlen, ám tény, hogy a középső – késő jura időszakra robbanásszerűen, és egymástól függetlenül párhuzamosan több törzsfejlődési ágon is megtörtént a kemény tojások kialakulása. Ilyenek mögött mindig globális változások, élő és élettelen környezeti tényezők – a legtöbbször sok tényező összeadódását – kell keresni. A szakember kiemeli:
A tojáshéj vastagsága rendkívül fontos tényező: biztosítania kell az embrió légzését, miközben meg kell akadályozni a kiszáradást, és az sem baj, ha egyéb élő vagy élettelen környezeti hatásoktól is védelmet nyújt.
Talán a korai emlősök miatt
A dinoszauruszok, és erre következően sok más állatcsoport hirtelen tojáshéjvastagítása mögött mindenképpen globális eseményeknek kellett állniuk. Mivel időben nagyjából átfed a korai emlősök robbanásszerű elterjedésével, Prondvai Edina elképzelhetőnek tartja –ugyan egyelőre csak spekulatív jelleggel –, hogy a vastag tojáshéj akár a fészekrabló, apró termetű emlősök nyomása miatt is kialakulhatott egyfajta páncélként.
Ugyanakkor megvolt az a kényelmi funkciója is, hogy mivel fokozott védelmet nyújtott a kiszáradás ellen, már nem feltétlenül kellett a fészket a földbe ásni. Emellett nagyjából 200 millió éve jelentős légköri oxigénszint-emelkedés kezdete is kimutatható, ami megkönnyítette a vastagabb meszes héj kiválasztását, illetve a vastagabb héjon keresztül is biztosított volt az embrió légzése.
T-Rex a tyúkólban
Már csak az a kérdés, vajon mekkora tojása lehetett a közönségkedvenc, gigantikus T-Rexnek, pláne az egyes, akár 80-100 tonnás súlyt is elérő szauropodáknak? A paleontológus válasza lelombozó:
Joggal gondolhatnánk, hogy egy háznyi állatnak ruhásszekrénynyi tojása van, de még a legnagyobbaké sem volt nagyobb egy görögdinnyénél.
Egyrészt a fizikai korlát miatt. A tömeg növekedésével értelemszerűen együtt jár a meszes héj vastagodása, hogy meg tudja tartani a tojás belsejét – egy idő után azonban a túl erős páncél már akadályozná az oxigén bejutását is.
Másrészt a dinoszauruszok csípője más volt, mint a madaraké, arányait tekintve sokkal szűkebb, így nem tudtak volna óriási tojásokat rakni sem. A mai madarak csípőcsontjai kinyíltak, ennek köszönhetjük, hogy 3-4 tyúktojással már jól is lakhatunk.
Ha csirke méretű T-Rexeket tartanánk az ólban, kukoricaszem méretű tojásokat gyűjthetnénk be nap mint nap.
Kiemelt képünkön:Tojásokból kikelő Massospondylus fiókák a fészekben, háttérben a szülőállatokkal. Illusztrációt készítette: Julius T. Csotonyi
