A növényevés evolúciója Ornithopoda dinoszauruszoknál
A mezozoikum (földtörténeti középidő) egyik legfontosabb szárazföldi növényevő gerinces csoportja az Ornithopoda dinoszauruszok voltak. Két lábon járó, agilis formákról van szó (pl. az Iguanodon Angliából vagy a Mochlodon a Bakonyból), melyek a jura időszakban még egy-két méteresek és 50-100 kg-osak, majd a kréta időszakra egyre nagyobbá váltak, elérve a 10-12 m-es testhosszúságot. Több mint 100 millió éves pályafutásuk során változott a fogazatuk és testméretük, de igazán semmit nem tudunk arról, hogy ennek mi állt a hátterében.
Ősi Attila az Eötvös Loránd Tudományegyetem Őslénytani Tanszékének professzora vezetésével és más hazai (Széchenyi István Egyetem, Szegedi Tudományegyetem, Magyar Természettudományi Múzeum) és külföldi (Natural History Museum, London, Bukaresti Egyetem) intézmények kollégáival való együttműködésben a kutatócsoport arra kereste a választ, hogy pontosan milyen evolúciós változás zajlott le ezeknek az állatoknak a fogazatát illetően, mennyire volt globális ez a jelenség és hogy mi lehetett a felismert anatómiai változások mozgatórugója.
A kutatók számos európai és észak-amerikai gyűjtemény dinoszaurusz leletanyagát tanulmányozták a legmodernebb technikákkal: egyes állkapcsokról CT felvételek készültek, a fogak 3D-s digitális modelljeiből térfogatszámítás történt, a kopott fogak kopási felületét 2D és 3D elemzéssel vizsgálták, továbbá szövettani metszetek révén tanulmányozták a fogak növekedési ütemét.
Az eredmények, melyeket a rangos Nature Communications folyóiratban publikáltak, azt mutatták, hogy a növényevő dinoszauruszok e sikeres csoportja valamikor a jura időszak vége felé elkezdte drasztikusan megnövelni az állkapocsban található fogak térfogatát, ezzel egyre nagyobb és nagyobb mennyiségű foganyagot biztosítva a rágáshoz. A rágás, tehát az alsó és a felső fogak ütközése és így a táplálék feldarabolása, koptatja a fogakat. A korai formáknál a fogok 60-70 százaléka alig egy féléven belül elkapott, mely alatt az állat már növesztette a következő fogat (folyamatosan váltották a fogakat). A kréta időszak közepére (mintegy 100 millió évvel ezelőtt) már ez sem volt elég: a fogak vagy extrém nagy méretűekké váltak (egyes fajoknál a fogkorona elérte az 5-7 cm-es magasságot), vagy nem egy, hanem akár 4-5 fog várt a sorára az éppen használatban lévő fog alatt, hogy fejlődjön, majd kibújjon, majd akár egy-két hónap alatt el is kopjon. “A fogak kopása olyan szintre emelkedett a késő kréta hadrosauriák (kacsacsőrű dinoszauruszok) esetében, hogy pl. a 9 m-es testhosszúságot elérő észak-amerikai Edmontosaurus egyetlen nap (!) alatt egy közel hüvelykujjnyi fog mennyiséget elkoptatott Ezeknél a formáknál már nem is egy, hanem kettő, sőt akár három fog volt egyszerre használatban egyetlen fogmederben. Egyetlen álkapocsban pedig legalább 42 fogmeder volt és volt négy álkapocs” - mondta Ősi Attila, az NKFIH Által biztosított OTKA kutatási program vezetője.
A fogkopás vizsgálatok közben arra derítettek fényt, hogy amíg a korai formáknál a fogak kopott felülete nagyon egyenetlen volt, feltehetően a fák húsosabb leveleinek, rügyeinek, magok és gyümölcsök fogyasztása miatt, addig a későbbi formáknál egyre simább lett a kopási felület, döntően hosszú egyenletes barázdák borítják azt, utalva a kiegyenlítettebb, feltehetően talajhoz közel növő, nagy mennyiségű, de tápanyagban szegényebb, rostosabb növények fogyasztására.
A kutatás tehát számos dinoszaurusz lelet bevonásával most már számadatokkal is bizonyítja, hogy a legmeghatározóbb mezozoikumi növényevők történetében komoly változás történt a táplálkozásmódban és mindez valamikor a kréta időszak közepére datálható. Ekkor jelennek meg a legnagyobb testű ilyen növényevők, ekkorra alakulnak ki a legnagyobb fogú formák, és ekkor jelennek meg az első olyan növényevő dinoszauruszok, melyeknél egynél több helyettesítő fog révén felgyorsul a fogváltás.
Az igazi nagy kérdés, hogy vajon ez a növényevő dinoszauruszoknál tapasztalható változás összefüggésbe hozható a szárazföldi növényzetben bekövetkezett átalakulással. Utóbbi pedig nem más, mint a zárvatermő vagy másnéven virágos növények megjelenése és dominánssá válása a kréta időszak első felének végére. “Ez az esemény időben nagyjából egybeesik a növényevő dinoszauruszok fogaiból most dokumentált változásokkal, de egyelőre még kevés az adat, hogy a kettő között egyértelmű összefüggést mutassunk ki.” – fejtette ki Paul Barrett a cikk társszerzője, a londoni Natural History Museum professzora. A teljes cikk ITT olvasható.