Élet és tudomány

Ragadozónak lenni - Az ősgyíkmadártól a keselyűk evolúciójáig

Megjelent az Élet és tudomány 2009. júniusi számában

Írta: Dr. Bankovics Attila

Ma már tudjuk: mind a madarak, mind az emlősök a hüllőkből fejlődtek ki. Ám míg az emlősök evolúciójáról számos fosszilis lelet tanúskodik, addig a madarakról lényegesen kevesebb jó megtartású paleontológiai anyag áll rendelkezésünkre. A vékony madárcsont ugyanis eltűnik az üledékekben, kevéssé jól fosszilizálódik. Ma is sok rejtély fedi, hogy milyen ősöknek volt szerepe a madarak kialakulásában és az evolúció során mikor jelentek meg közöttük a predátorok első képviselői, hogyan alakult a fejlődésük.

A madarak szempontjából vizsgálva a földtörténetet, beszélhetünk a madarak időszakáról (ornithozoikum), amely az első biztos madárnak vehető lény megjelenésétől napjainkig tart, illetve a madár előtti időszakról (pre-ornithozoikum). A két korszak egymástól jelenlegi ismereteink szerint az ősgyíkmadár (Archaeopteryx lithographica) megjelenésével választható el, amelynek legősibb lelete mintegy 145 millió éves.
A madarak, mint azt a leletek alapján biztosan tudjuk, a hüllőkből fejlődtek ki. A kezdeteket a késő permben megjelent diapszid (kettős halántékablakú) őshüllők között, az Archo­sauria csoport fejlődési vonalában kell keresnünk. Ezek evolúciója vezetett a mezozoikumban elterjedt és uralkodóvá vált gerinces csoportok, egyebek között a dinoszauruszok, a pteroszauruszok, a ma is élő krokodilok és a madárősök kialakulásához.
Az Archosaurus permi megjelenése és az első madárnak vehető lelet, az ősgyíkmadár földtörténeti kora között 110 millió év telt el, s ebből a hosszú időszakból még nincsen semmi útbaigazító fosszilis lelet. Vitatott leletek vannak, mint a Dél-Afrikában talált kistermetű őshüllő, az Euparkeria vagy a közelmúltban felfedezett és nagy reményekkel kecsegtető Protoavis texensis. Biztosra vehető lelet hiányában tehát napjainkban is az Archae­opteryx számít a leg­ősibb madárnak.
Tudományos körökben is rendkívül nagy eseménynek számított, amikor 1861-ben Solnhofen mellett Bajorország egyik írópala bányájában felfedezték az ősgyíkmadár toll-lenyomatát, majd később egy csaknem teljes csontvázát. Ne feledjük, ez idő tájt csupán két évvel vagyunk Darwin evolúciós elméletének megjelenése (1859) után, s ilyenformán a leletnek a világnézetet és a közvéleményt formáló szerepe is óriási volt.

Az Archaeopteryx

Az ősgyíkmadár, bár szárnyain és farkán már valódi nagy tollakat találunk, számos hüllőbélyeget is magán hordoz. A galamb nagyságú madár feje még hüllőszerű külsőt mutat, hisz a csőrszerű orr még nem különül el lényegesen a koponyától. Álkapcsainak szélén fogak ülnek. Farka hosszú, sok (20–23) szabad csigolyából áll. Még nem alakult ki a mai madarakra jellemző egybeforrott csűd (a tarsometatarsus), hiszen a 3., 4. és 5. lábközépcsont még külön áll. A madárjelleget erősíti egyebek között, hogy a tollak szerkezete már teljesen megegyezik a mai madarakéval. Ezen túlmenően szárnytollai ugyanúgy kéz- és karevezőkre oszthatók, amelyeket fedőtollak sora borít.
Az Archaeopteyx nyilvánvalóan nem őse a mai modern madaraknak, egy evolúciós oldalág csupán, s az a vonal még a mezozoikum idején kihalt. Megjegyzendő, hogy életmódját illetően maga is ragadozó volt, feltehetően nagyobb rovarokkal és kisebb gerinces állatokkal táplálkozott.

A domináns ellenmadarak

A legutóbbi évek felfedezései lényegesen megváltoztatták elképzeléseinket a madarak evolúciója terén hézagosan ismert kréta időszakról. Egészen az 1990-es évek végéig főként két rend (Hesperornithiformes és az Ichthyornithiformes) fajainak a leletei alapján jellemezték ezt a földtörténeti időszakot. Mindkét rend fogazott csőrű madarakat foglal magába, amelyek főként tengeri életmódot folytattak, s nem álltak rokonságban a későbbi, a harmadidőszakban megjelent „mai” madarakkal.
Az Észak-Kína kréta időszaki üledékeiben talált bőséges fosszilis leletanyag lényegesen előrevitte ismereteinket a madarak őstörténetét illetően. Az ottani fajok közül több is dinoszauruszként azonosítható, mint a Dromaeosauria csoporthoz sorolható Microraptor, amelynek fejlődési vonala még az Archaeopteryx kifejlődése előtt levált a madarak fő fejlődési irányáról. Az újonnan felfedezett anyagban egyaránt találhatók madarak is, mint a Confuciusornis sanctus, amelynek már lerövidült csontos farka volt, s a mai madarakra jellemző szaruburkolatú csőrkávákat viselt. Hozzá kell tenni, hogy az ekkor felfedezett leletek között nemcsak a madarak, hanem a kistermetű dinoszauruszok is tollakat viseltek. E felfedezésekkel derült ki, hogy a toll nem kizárólagosan a madarak evolúciós vívmánya, hiszen más ősi rendszertani csoportnál is előfordul.
A kréta időszak domináns szárnyasai azonban az úgynevezett „ellenmadarak” csoportja (Enantiornithes) volt, amelynek fajai az Archaeopteryxhez és a Confuciusornithidae fajaihoz hasonlóan még szárnykarmokat viseltek, s csontjaikban növekedési gyűrűk találhatók. Ez utóbbi tény hüllőszerű fiziológiára utal. Egyik legősibb tagja ennek a csoportnak a szintén a kínai leletekkel ismertté vált rigóméretű Protopteryx fengningensis, amely hosszúra nyúlt középső farktollakat viselt. Két másik fajuk, a Sinornis santensis és a Boluochia zhengi – mint a leleteken látható anatómiai jegyek – mutatják, ragadozó életmódot folytatott.

S megjelentek a maiak

A „mai madarak” (Neornithes) ősei a kainozoikum elején tűnnek fel, s a paleocéntól az oligocén végéig csaknem valamennyi ma is élő madárrendnek megtalálhatók az ősi képviselői, sőt röviddel ez után a mai családok is kialakulnak. Kivételt képeznek ez alól az énekesmadarak, amelyek kifejlődése később indul.
A ragadozómarak közé tartozó újvilági keselyűk első képviselői a késő eocén és a korai oligocén idején jelentek meg, mint azt a legősibb lelet, a Diatropornis ellioti bizonyítja. Ezzel szemben az Accipitridae családhoz tartozó óvilági keselyűk első leletei jóval későbbről, a korai miocénből származnak.
A jelenlegi szórványos fosszilis leleteik jól illeszkednek a madárvilág törzsfejlődéséről felállított elméletrendszerbe. Hiányos voltuk miatt azonban a ragadozók esetében még egymásra épülő evolúciós sorok felállítására nem, vagy csak kevés esetben alkalmasak. Cikkünkben a legfontosabb leletek említésével, Kevin J. Caley átfogó rendszerezése alapján mutatjuk be a jelenleg is élő ragadozók egyes csoportjainak vázlatos evolúcióját.
Molekuláris vizsgálatok is megerősítették: az újvilági keselyűk a gólyákkal állnak közelebbi rokonságban. Törzsfejlődésük sokmillió éves. Jelen korunkban csupán Észak- és Dél-Amerikában élnek, a földtörténet során azonban ősi fajaik Európa területén is léteztek. A legősibb, már ide sorolható fosszilis lelet sem Amerika területén, hanem Franciaország felső eocén rétegeiből került elő. A következő biztosan azonosított leletre (Phasmagyps patritus) viszont már Amerikában, Colorado alsó oligocén rétegeiben bukkantak.

Röpképes óriásragadozók

Az előbbiek alapján még ma sem tudjuk biztosan, hogy a Cathartidae család Európa vagy Amerika területén alakult-e ki. Mindenesetre a fiatalabb rétegeket illetően, az Újvilág területéről bukkan elő mind több és több lelet. Ezek közé tartozik a Kalifornia középső miocén korszakában fosszilizálódott kisméretű és zömök testű kondor faj, a Hadrogyps aigialcus. Egy igazi, már nagyméretű „kondor”, a Perugyps diazi nem is olyan régen, Peru területén került elő a felső miocén és alsó pliocén rétegekből. A Cathartidae család a jégkorszak idején érte el legnagyobb diverzitását.
A pleisztocénben már létezett, és jóval nagyobb areája volt a nemrégiben a kihalás széléről visszahozott kaliforniai kondornak (Gymnogyps californianus). Ennek egy még nagyobb méreteket elérő alfaja a híres La Brea kaliforniai lelőhelyről került elő: a Gymnogyps californianus amplus a jégkorszak idején kipusztult.
Evolúciójuk folyamán a ma élő újvilági keselyűk ősei mellett párhuzamosan egy másik – rendszertanilag hozzájuk közelálló és fejlődésében hasonló – csoport is létezett. Az e család fajai azonban a jégkorszak során véglegesen kipusztultak. Eltűnésük a pleisztocénra jellemző „megafauna” kipusztulásával együtt zajlott le. A Teratornithidae családhoz tartozó fajok sokkal inkább ragadozó életmódot éltek, mint a mai újvilági keselyűk. Közéjük tartozott az egyik legnagyobb röpképes madár, a Teratornis incredibilis, amelynek szárnyfesztávolsága elérte az 5 métert. Nagy feltűnést keltett a nem is olyan régen Dél-Amerikában felfedezett fosszilis óriásragadozó, az Argentavis magnificens, amely a valaha ismert madarak közül is a legnagyobb röpképes faj. Becsült szárnyfesztávolsága 7–7,8 méter lehetett. Összehasonlításként: az andesi kondornak (Vultur gryphus) – a ma élő legnagyobb ragadozómadárnak – ez a mérete csupán 3,2 méter, a mi parlagi sasunknak pedig mind­össze 2,1 méter.

A termik vitorlásai

Az újvilági keselyűk jelenleg élő 7 faja közül kitűnő szaglóérzéket fejlesztett ki a díszes királykondor vagy királykeselyű (Sarcoramphus papa). Az esőerdők lombkoronaszintje felett körözve a sűrű növényzet által eltakart tetemekre is rátalál. Hozzá hasonlóan jó szaglószerve van a Kanada déli részétől a Tűzföldig elterjedt pulykakeselyűnek (Cathartes aura) is.
A szénfekete hollókeselyűket (Coragyps atratus) ott látjuk Dél-Amerika nagy városai fölött, amint sárkányrepülő szárnytartással vitorláznak a termiken. A hulladék eltakarításában van óriási szerepük, felfalják az országutakon elütött állatokat is. Igaz, nekik csak a nagyobb testűek jutnak, mivel repülésükhöz meg kell várniuk a délelőtti felszálló légáramlatokat, s ezalatt a bóbitás karakara (Polyborus plancus) már felszedi a kisebb tetemeket.
Ugyanúgy, ahogy a jelenleg csupán Amerikára szorítkozó újvilági keselyűk fosszíliáit Európában is megtalálták, az Eurázsiában és Afrikában elterjedt óvilági keselyűk (Accipitridae család) fosszilis leletei is fellelhetők Amerikában. A két távoli rokonságban álló csoport a jégkorszak idején tehát egymás mellett élt Észak-Amerikában. A ritkán Magyarországon is felbukkanó dögkeselyűre (Neophron percnopterus) emlékeztető Neophrontops americanus felfedezését a génusz számos további fajának leírása követte. A legősibb, a Neophrontops vetusutus már a középső miocénben megjelent, míg a legfiatalabb, a már említett Neophrontops americanus maradványai még a pleisztocén végén is fellelhetők Amerikában.
Az óvilági keselyűk más fajainak fosszilis maradványai egyaránt megtalálhatók Amerika, Afrika és Eurázsia területén is. A jelenleg élő 16 fajuk a nyílt térségek madarai. A magasban köröző madarak kitűnő kommunikációval értesítik egymást, s gyűlnek össze váratlanul sok-sok kilométer távolságból is egy-egy felfedezett dögön. A tetem elfogyasztásának is megvan az evolúció folyamán kialakult sorrendje. A tetemet a nagyobb csőrű, erősebb fajok bontják meg, s persze, elsőként ők lakhatnak jól. A kisebb fajok csak ezután következhetnek. A legvégén érkezik oda a saskeselyű (Gypaetus barbatus), amely a csontokat takarítja el. Emésztőnedvei a nagy méretű csontok lebontására módosultak. Evolúciója során a saskeselyű azt is megtanulta, hogyan törheti szét ezeket a csontokat a magasból a kemény sziklákra ejtve. A keselyűk közül egy, a pálmakeselyű (Gypohierax angolensis) növényi táplálékra specializálódott, igaz, főként fiatal egyedei állati táplálékot is fogyasztanak.