A kolibri, a strucc és a tőkésréce is a pingvintől származik, éppúgy ahogy a ma ismert összes madárfaj. Nyilván nem annyira felzaklató állítás ez ma, mint egykor volt az, hogy „az ember a majomtól származik”, de azért legalább annyira meghökkentő. És persze legalább annyira pontatlan. Mint ahogy az ember sem a majomtól ered, úgy a madarak őse sem a mai pingvin lehetett, hanem egy régészetileg még fel nem tárt, egyelőre még csak hipotetikusan „azonosított” pingvinszerű ősmadár. Az újszerű madáreredet hipotézisét Kessler Jenő dolgozta ki, aki elméletét a Magyar Tudományban ismerteti. Mielőtt valakit elragadna a túlzott lelkesedés, érdemes idézni magát a paleoornitológus, aki eredményeihez higgadtan hozzáteszi: mindaddig amíg nem kerülnek elő a földtörténeti jura korszakból való leletek, nehéz az elméletét cáfolni, de megerősíteni is.

A kutatókat az evolúciós elmélet diadala óta izgatja, hogy a rendkívül változatos (ma kb. kilencezer fajt ismerünk) és a Föld egészét meghódító madársereglet miféle közös őstől eredhet. Korábban az egyszeri embernek, de sokáig még a rendszertanásznak is madárnak számított minden, ami röpül, például az emlős denevért egyesek még a XIX. században is a madarakhoz sorolták. Tanulságos az is, hogy a mókust Dunántúl egyes helyein kalimpászmadárnak is mondták. Később már az jelentett problémát, hogyan vehető egy kalap alá, mondjuk, a pingvin és az albatrosz, a strucc és a veréb. Márpedig, ha ezek mindegyike madár, azonos rendszertani osztályba tartozik, akkor az evolúciós elmélet szerint feltétlenül közös őstől kell származniuk.

A helyes válasz megadása a paleoornitológusokra vár. Nincs nekik könnyű dolguk. A legtöbb esetben a foghíjas ősmaradvány-sorozatok miatt igen nehéz megkülönböztetni a valóban utód nélkül kihalt típusok képviselőit, a túlélő, de már megváltozott jellegeket mutató utódokkal rendelkezőktől. Az első mezozoikumi ősmadárlelet felfedezése óta így nem sikerült tisztázni a madarak evolúciójának folyamatát és az aktív repülőképesség megszerzéséét sem. Lehet, hogy soha sem sikerül megbízható választ adni, mert az eddig előkerült leletek fosszíliák, csont- és tojásmaradványok, toll-lenyomatok, és a DNS-ük meg zsigereik örökre elvesztek.

Az viszont ténynek tekinthető – állapítja meg Kessler –, hogy a madárevolúció során nem egyetlen fejlődési vonal alakult ki, hanem több eltérő változat, amelyek nem származtathatók egymásból. A jura korszak végétől a kréta korszak végéig négyféle „madárszerű” csoport élt már párhozamosan, a gyíkfarkúak két csoportja, a valódi madarak és a teropodák. Ha valami biztosat lehet mondani, az leginkább csak a ma élő valódi madarak őseire vonatkozhat.

Paradox módon külön problémát jelent a felfedezésük idején ünnepelt Archaeopteryx-példányok, az úgynevezett tollas dinoszauroszok, amelyekkel a problémát a többség letudottnak tekintette – a mai madarakra tollazatukban, külalakjukban nagyon hasonlító, siklórepülésre képes ősállatok sokáig gúzsba kötötték a madarak eredetét kutató tudósok gondolatait. Legtöbbjük ma is úgy véli, ők lehetettek a madárősök. Csakhogy nincs példa az állatvilágban arra, hogy a passzív repülésre képes állatok képesek legyenek az aktív repülésre is, míg fordítva mindennapos. Ráadásul a tollas dinoszauruszok csontváza is merőben eltér a mai madarakétól. Ennek ellenére a kutatók többsége ma is egy fára kapaszkodó, onnan kiterjesztett szárnnyal leugró és elvitorlázó madárőst képzel el.

Archaeopteryx

people.eku.edu

Nagyjából ezzel egy időben született egy másik erős elmélet, amely szerint a talajon futó, mellső végtagjait szárnyszerűen mozgató, biped, két lábon álló dinoszaurusz lehetett az ős.

Kessler Jenő szerint viszont ezek a hipotézisek számos evolúciós törvényszerűségnek nem felelnek meg. Ugyanis mindkettő a törzsfejlődés szempontjából nem sikeres variánsokra épít, márpedig az adott környezeti viszonyok közé nem tökéletesen beilleszkedő egyedek nemhogy szaporodásra, de a túlélésre sincs esélyük.

Fontos körülmény, hogy az aktív (tehát nem sikló) repüléshez nemcsak megfelelő szárny, hanem repülőizomzat is okvetlenül szükséges.

A magyar tudós egy másik evolúciós utat tart valószínűbbnek. A legrégebbi madárleletek (Ornithurae, avagy madárfarkú madarak, amelyek közé tartoznak a ma ismert valódi madarak, a Neornithesek is) a jura és a kréta határáról származnak – Európában, Ázsiában és Amerikában is találtak maradványokat. Van köztük csökevényes szárnyú vízimadár, vízparti röpképes faj, de még futómadár is. Csontozatuk nemcsak egymáshoz hasonlít, hanem a mai madárfajokhoz is. Kessler szerint homogén jellegük és specializáltságuk bizonyítja, hogy jóval korábban alakulhattak ki: a felső triásztól középső juráig terjedően, mintegy 220 millió éve. Az ősöket az Archosauria hüllők közt valószínűsíti. Tőlük származtathatók a krokodilok és a dinók is. Tehát bár közös az ős, de a dinoszauruszokkal párhuzamosan fejlődtek, nem pedig tőlük erednek.

Csakhogy a valódi madarak megjelenéséig terjedő 50–70 millió évből nincsen leletek. Így maradnak a spekulatív bizonyítékok.

A legérdekesebb kérdés, hogy miért és hogyan születhetett meg a hüllőszerű lény evolúciójából az ég madarainak lenyűgöző világa. A kutató szerint a gyíkszerű, biped Archosauria-ős fogó, kapaszkodó mellső végtagjai alakulhattak át szárnnyá. De miért? Hogyan juthatott a madárős úgy aktív repüléshez szükséges szárnyakhoz és új testfelépítéshez, hogy közben az egymást váltó generációk életképessége nem csökkent?

Kessler Jenő szerint a történet nem a levegő azonnali meghódításával, hanem előbb a vízével kezdődhetett. Úgy látja, azért nem lehetett ez másképp, mert míg a repüléshez szükséges izomzatot a vitorlázó repülés közben nem alakulhat ki, mert a szárnycsapások éppenséggel csökkentik a stabilitást, addig a vízben történő evezés nagyon is elősegíti azt. Tehát, hogy kellően profának legyünk, előbb a vízben kellett rágyúrni, hogy aztán jöhessen a repülés.

A mellső végtagok, szárnyak úszásra való használatát éppen a pingvineknél találjuk meg ma is, ám az alkák és egyes récefajok is eveznek a vízben. Ez a mozgásmód ugyannak a mell/hát- és vállizomzatnak a fejletségét követeli meg, amely a repüléshez kell, és eredménye ugyanolyan áramvonalas végtag kialakulása, mint a repülő szárny esetében – állapítja meg Kessler.

Megvolt tehát az izomzat. De hol volt a szükséges szárnyfelület, illetve hol voltak az azt meghatározó evezőtollak? A megoldást ismét a pingvineknél találta meg a kutató. Nekik ecsetszerű-piheszerű primitív tollaik vannak, amelyek nagyban hasonlíthatnak egykor a hüllők testét borítő szarupikkelyek felhasadozása révén létrejövő piheszerű képletekre. Ezek hőszigetelő rétegként működnek, és így működhettek eleinte a madárősöknél is. Ez lehetővé tette nekik, hogy hideg vizes új területeket hódítsanak meg, és kitérjenek a szárazföldi konkurencia elől. Ez lenne tehát az az evolúciós nyereség, amiért „érdemes volt tollat növeszteni”.

A hipotetikus ősmadárból nem nehéz levezetni a mellső, illetve a hátsó lábukkal evező madarak megjelenését. Utóbbiak, a Hesperornisok valószínűleg környezetcsere miatt váltottak hátsómeghajtásra, mivel a tengeri mély vizekből a partmenti sekélyebb vizekbe költözhettek. Ez lett a végzetük is, mert a kréta végi környezetváltozás elől nem tudtak elmenekülni és elpusztultak.

Sokkal bonyolultabb a futó és repülő madarak leszármaztatása. Előbbieknél a szárazföldre való visszatérés jelentheti a külalakváltozás okát. De hogyan tanultak meg repülni a pingvinszerű ősmadarak? Kessler szerint valószínű, hogy a szelekciós nyomás favorizálta a hosszabb tollazattal rendelkező szárnyakkal rendelkező változatokat az eredeti típussal szemben. És szép lassan ez elvezethetett a megfelelő szárnymérethez. Ez nem zárta ki automatikusan a víz alatti evezést, hiszen a röpképes alkák és egyes récék ma is képesek erre.

Valószínűleg a ragadozók támadásai is arra késztették az ősmadarakat, hogy a vizet taposva, szárnyat csapkodva próbáljanak kiemelkedni a habokból. „A rövidebb sikeres próbálkozásokat generációról generációra az egyre hosszabb táv megtétele követhette, míg megjelenhettek az első aktívan repülő, a vízi környezethez egyre kevésbé kötődő, valódi szárazföldi repülő madarak” – ad számot a kutató néhány röpke tízmillió év evolúciójáról.

(Magyar Tudomány, 2010/6)

zádori