A művész ábrázolása ősi albatroszokról, amelyek egy pelagornithidot zaklatnak – annak félelmetes fogazott csőrével – miközben pingvinek hancúroznak az Antarktisz körüli óceánokban 50 millió évvel ezelőtt. (A kép Brian Choo jóvoltából)
Az 1980-as években az Antarktiszról előkerült fosszíliák egy kihalt madárcsoport legidősebb óriás tagjait képviselik, amelyek a déli óceánokban járőröztek, akár 21 láb szárnyfesztávolsággal, ami eltörpülne a mai legnagyobb madár, a vándorló albatrosz 11 és fél láb szárnyfesztávolsága mellett.
A pelagornithidáknak nevezett madarak a mai albatroszokéhoz hasonló rést töltöttek be, és legalább 60 millió éven át széles körben bejárták a Föld óceánjait. Bár egy sokkal kisebb pelagornithid fosszília 62 millió évvel ezelőttről származik, az egyik újonnan leírt fosszília – egy 50 millió éves madár lábának egy része – azt mutatja, hogy a nagyobb pelagornithidák közvetlenül azután keletkeztek, hogy az élet visszatért a 65 millió évvel ezelőtti tömeges kihalásból, amikor a madarak rokonai, a dinoszauruszok kihaltak. Egy másik pelagornithid fosszília, egy állkapocscsont része, körülbelül 40 millió évvel ezelőttről származik.
“Fosszilis felfedezésünk a becslések szerint 5-6 méteres szárnyfesztávolsággal – közel 20 láb – azt mutatja, hogy a madarak a dinoszauruszok kihalása után viszonylag gyorsan valóban gigantikus méretűvé fejlődtek, és évmilliókig uralták az óceánokat” – mondta Peter Kloess, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem végzős hallgatója.
Az utolsó ismert pelagornithid 2,5 millió évvel ezelőttről származik, a Föld lehűlésével és a jégkorszakok kezdetével változó éghajlat idejéből.
Kloess a vezető szerzője a fosszíliát leíró tanulmánynak, amely ezen a héten jelenik meg a Scientific Reports című nyílt hozzáférésű folyóiratban. Társszerzői Ashley Poust a San Diegó-i Természettudományi Múzeumból és Thomas Stidham a pekingi Kínai Tudományos Akadémia gerinces paleontológiai és paleoantropológiai intézetéből. Poust és Stidham egyaránt a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen szerezte meg doktori címét.
Madarak álfogakkal
A pelagornithidákat “csontfogú” madaraknak nevezik, mert az állkapcsukon lévő csontos kiemelkedések, vagyis merevítők hasonlítanak az éles hegyű fogakra, bár ezek nem valódi fogak, mint az embereké és más emlősöké. A csontos kiemelkedéseket szaruszerű anyag, keratin borította, amely olyan, mint a körmeink. A pszeudofogaknak nevezett támaszok segítették a madarakat abban, hogy tintahalakat és halakat kapjanak el a tengerből, miközben talán heteken át szárnyaltak a Föld óceánjainak nagy része felett.
Ez a megkövesedett állkapocs öt hüvelykes szegmense, amelyet az 1980-as években fedeztek fel az Antarktiszon, 40 millió évvel ezelőttről származik. A madár koponyája körülbelül két láb hosszú lehetett, míg az álfogak, amelyeket eredetileg szaruszerű keratin borított, akár egy hüvelyk hosszúak is lehettek. Ebben a méretarányban a madár szárnyfesztávolsága 5-6 méter, azaz mintegy 20 láb lehetett. (UC Berkeley kép Peter Kloess jóvoltából)
A Földön időről időre megjelentek nagy repülő állatok, kezdve a pteroszauruszokkal, amelyek a dinoszauruszok korában bőrszerű szárnyaikkal csapkodtak, és szárnyfesztávolságuk elérte a 33 lábat. A pelagornithidák a kainozoikumban, a tömeges kihalás után állították fel a szárnyfesztávolsági rekordot, és körülbelül 2,5 millió évvel ezelőttig éltek. Nagyjából ugyanebben az időben a ma már kihalt teratornák uralták az eget.
A keselyűkkel rokon madarak “olyan szárnyfesztávolságot fejlesztettek ki, amely közel áll ahhoz, amit ezeknél a csontfogú madaraknál (pelagornithidák) látunk” – mondta Poust. “Az időt tekintve azonban a teratornuszok óriási méreteikkel a második helyre kerülnek, mivel 40 millió évvel azután fejlődtek ki, hogy ezek a pelagornithidák éltek. Ezeknek a kihalt madaraknak a szélsőséges, óriási mérete felülmúlhatatlan az óceáni élőhelyeken.”
A paleontológusok által leírt fosszíliák egyike azon sokaknak, amelyeket az 1980-as évek közepén gyűjtöttek az Antarktiszi-félsziget legészakibb csücskénél lévő Seymour-szigetről a UC Riverside paleontológusai által vezetett csoportok. Ezek a leletek később a Berkeley Egyetem paleontológiai múzeumába kerültek.
Kloess 2015-ben, frissen érkezett végzős hallgatóként bukkant rá a példányokra, miközben a gyűjteményekben kutakodott. A Cal State-Fullertonban szerzett mesterdiplomát a 17 millió és 5 millió évvel ezelőtti miocén korszak tengerparti tengeri madarairól szóló szakdolgozatával, amely a múzeumi gyűjteményekben, köztük az UCMP-ben talált példányokon alapult.
“Szeretek a gyűjteményekbe járni, és egyszerűen kincseket találni ott” – mondta. “Valaki múzeumi patkánynak nevezett, és én ezt megtisztelő jelvénynek veszem. Imádok kutakodni, és olyan dolgokat találni, amiket az emberek nem vesznek észre.”
A UC Riverside egykori diákja, Judd Case – aki jelenleg a Spokane melletti Eastern Washington University professzora – eredeti feljegyzéseit átnézve Kloess rájött, hogy a fosszilis lábfejcsont – egy úgynevezett tarsometatarsus – egy régebbi geológiai formációból származik, mint eredetileg gondolták. Ez azt jelentette, hogy a fosszília 40 millió év helyett körülbelül 50 millió éves lehet. Ez a legnagyobb ismert példány a pelagornithidák teljes kihalt csoportjából.
A másik újra felfedezett fosszílián, az alsó állkapocs középső részén az álfogak egyes részei maradtak fenn; ezek akár 3 cm-esek is lehettek, amikor a madár még élt. Az állkapocs körülbelül 12 cm (5 inch) hosszú megőrzött szakasza egy nagyon nagy koponyából származik, amely akár 60 cm (2 láb) hosszú is lehetett volna. Az említett fogak méretének és távolságának mérése, valamint a pelagornithidák más fosszíliáival való analitikus összehasonlítás segítségével a szerzők ki tudják mutatni, hogy ez a töredék egy olyan nagy, ha nem nagyobb madártól származik, mint a csontfogú madárcsoport legnagyobb ismert csontvázai.
A meleg Antarktisz a madarak játszótere volt
Ötvenmillió évvel ezelőtt, az eocénnek nevezett időszakban az Antarktiszon sokkal melegebb éghajlat uralkodott, és nem volt az a rideg, jeges kontinens, amelyet ma ismerünk – jegyezte meg Stidham. A kihalt szárazföldi emlősök, például az erszényesek és a lajhárok és hangyászölyvek távoli rokonai mellett az antarktiszi madarak sokfélesége foglalta el a szárazföldet, a tengert és a levegőt.
Az Antarktiszi-félsziget legészakibb pontja közelében fekvő Seymour-sziget rengeteg fosszíliát hozott, köztük olyan óriás madarak testrészeit, mint a pelagornithidák és a mai albatroszok kisebb ősei, nem beszélve a rengeteg pingvinről. Az új tanulmányban leírt UCMP fosszíliák az 1. és 6. pontról származnak. (Grafika a Scientific Reports jóvoltából)
A déli óceánok a korai pingvinfajok, valamint a ma élő kacsák, struccok, bálnák és más madárcsoportok kihalt rokonainak játszótere voltak, amelyek közül sokan az Antarktiszi-félsziget szigetein éltek. Az új kutatás dokumentálja, hogy ezek a kihalt, ragadozó, nagy- és óriás méretű csontfogú madarak több mint 10 millió éven át az antarktiszi ökoszisztéma részei voltak, egymás mellett repülve az úszó pingvinek feje fölött.
“Az élő albatroszokhoz valószínűleg hasonló életmódot folytató, kihalt óriás pelagornithidák nagyon hosszú hegyes szárnyaikkal széles körben repültek az ősi nyílt tengerek felett, amelyeket még nem uraltak a bálnák és a fókák, hogy éles álfogakkal bélelt csőrükkel kalmárokat, halakat és más tengeri élőlényeket keressenek, amelyeket elkaphatnak” – mondta Stidham. “A nagytestűek majdnem kétszer akkorák, mint az albatroszok, és ezek a csontfogú madarak félelmetes ragadozók lehettek, amelyek úgy fejlődtek ki, hogy ökoszisztémájuk csúcsán legyenek.”
A UCMP-hez hasonló múzeumi gyűjtemények, és az olyan emberek, mint Kloess, Poust és Stidham, akik bányásszák őket, kulcsfontosságúak ezen ősi élőhelyek rekonstruálásában.
“A gyűjtemények óriási jelentőséggel bírnak, így az olyan felfedezések, mint ez a pelagornithid, nem történtek volna meg, ha nem lennének ezek a példányok a közkincsek birtokában, akár a UC Riverside-ban, akár most a Berkeley-ben” – mondta Kloess. “Az a tény, hogy léteznek, hogy a kutatók megnézhessék és tanulmányozhassák őket, hihetetlen értéket képvisel.”