Az idén ősszel bemutatott első hazai dinoszaurusztojás apropóján a kutatás vezetőjével, Prondvai Edinával beszélgettünk az állatról és a kutatói munkáról.
Kicsivel több, mint egy hónappal ezelőtt mutatták be azt a részleges tojásfosszíliát, amit az első magyarországi dinoszaurusztojásként tartanak számon a kutatók. A Veszprém megyei Iharkútról előkerült, körülbelül 85 millió éves leletekről először egy főként magyar kutatókból álló csoport, majd egy nemzetközi csapat bebizonyította, hogy az előkerült töredékes tojás és a több ezer tojáshéjtöredék nem ősi gekkószerű gyíkoktól, hanem egy madárszerű (maniraptora) dinoszaurusztól származik. A magyar kutatás vezetőjét, Prondvai Edinát, az MTA–MTM–ELTE Paleontológiai Kutatócsoport tagját a kutatásról, a publikálás nehézségeiről és az állat tulajdonságairól kérdeztük.
Tulajdonképpen milyen leletről beszélünk?
Szeptember 24-én mutatták be az első magyar dinoszaurusztojást. Ne úgy képzeljük el, hogy ez egy tökéletesen ép tojás, hanem egy nagyon töredékes és részleges, összenyomott lelet, amit üledékes kőzet tölt ki. Tojás mivoltát csak az árulta el, hogy a felszínét héjtöredékek, héjdarabkák borították. Amikor mikroszkóp alatt is megvizsgáltuk a leletet, akkor láttuk a felszínén azt a jellegzetes mintázatot, amiből nemcsak azt tudtuk meg, hogy valaha ez egy tojás volt, hanem azt is, hogy melyik típus. Nem egy görögdinnye méretű tojást kell elképzelni: ugyan dinoszaurusztojásról van szó, sok ember csalódására csak 2-3 cm hosszú, ami megmaradt belőle. Becsléseink szerint eredetileg 3-4 cm hosszú tojás lehetett.
Hogyan bukkantak a leletre? Célirányosan kutattak a területen, és ráakadtak, vagy véletlenül került elő?
Bármilyen lelet is kerül elő Iharkútról, arra természetesen a véletlen folytán akadunk. Csak azt tudjuk, hogy körülbelül hol ássunk, hogy fosszíliákra bukkanhassunk, de az a vakszerencse műve, hogy pontosan mi kerül elő. Jó szeme kell legyen az embernek hozzá, hogy el tudja különíteni az üledéktől és a szenes növényi maradványoktól a csontokat vagy az egyéb értékes fosszíliákat. A részleges és töredékes tojás esetében ez különösen nehéz volt, mert nehezen volt felismerhető. A jelentősége pedig a terepen egyáltalán nem volt egyértelmű. Egy ásatáson van egy szakembergárda, ez a kisebb mag, de az ásók legtöbbje önkéntes. Egy jó szemű hallgató szerencsére nem csak monotonon morzsolta és eldobta ezt az értéktelennek tűnő kőzetdarabot, hanem alaposabban megvizsgálta, és látta a felszínén ezeket az érdekes héjtöredékeket.
Akkor már több ezer apró tojáshéjtöredéket ismertünk, ezeket iszapolás során választjuk el az üledéktől. Ilyen eljárással már az ásatások kezdete óta dolgoztunk, de tojás, melyet csak a szokásos, helyszínen történő kőzet-átvizsgálási módszerrel lehet megtalálni, évekig nem került elő. Mi a tojáshéjtöredékek alapján már rengeteget dolgoztunk ezen, és ez adta az alapját tulajdonképpen az egész kutatásnak. A töredékeken végzett nagyon alapos elemzés alapján tudtuk beazonosítani, hogy ez a dinoszaurusztojás a maniraptora dinoszauruszcsoporthoz tartozik. Magyarul a dinoszauruszok madárrá válási folyamatának egyik képviselőjével van dolgunk: kis testméretű, madárszerű, tollas dínóról van szó. Az biztos, hogy ezen az evolúciós ágon helyezkedik el, de azt nem tudjuk, hogy madár volt-e már, vagy még nem teljesen.
Mi az, ami kiolvasható egy tojáshéjból? Mit lehet megtudni így az állatról?
A dinoszaurusz tojáshéjak kutatásának a története nagyon régre megy vissza. Gyakorlatilag ahogy előkerültek az első „tojásgyanús” leletek, illetve az első fosszilis tojások, azzal egyidőben a tojáshéj kutatása is megkezdődött. Nagyon kevés olyan fosszilis tojás van, amiről biztosan tudjuk, milyen állathoz tartozott. Csak nagyon szerencsés esetben fordul az elő, hogy van bennük embrionális maradvány, vagy a szülőállat oly módon asszociált a tojással vagy a fészekkel, hogy megkérdőjelezhetetlen a szülőállat és a tojás viszonya, de azért ismerünk jó pár ilyet. Ezekből az esetekből tudjuk, hogy különböző dinoszauruszokhoz (és itt nem feltétlenül fajszintű azonosításra gondolok) milyen tojáshéjtípusok sorolhatók.
Vannak bizonyos csoportokra jellemző karakterek a tojáshéjakban. Ez akár az elemösszetétel is lehet, bár ez a legmegkérdőjelezhetőbb dolog, mert az a fosszilizálódás során sokat változhat. Ami biztosabb, az a tojáshéj morfológiája, makro- és mikroszerkezete: vagyis, hogy milyen a tojáshéj külső díszítettsége, a belső felszíne, a pórusszerkezete, hogyan jelennek meg a kristályos alkotóelemek scanning vagy polarizációs mikroszkóp alatt és így tovább. Sok esetben van összehasonlítható anyagunk recens rokon állatoktól. A madarak, krokodilok, teknősök vagy éppen gekkók keményhéjú tojásai héjának tulajdonságait meg lehet vizsgálni, és össze lehet hasonlítani a fosszilis héjtöredékekkel. Ezek alapján építünk egy olyan tudásbázist, amiből tudjuk, hogy milyen állatok milyen héjszerkezetű tojásokkal asszociálhatnak, ezzel pedig tudunk dolgozni akkor is, ha nem áll rendelkezésünkre embrionális maradvány.
Ezek alapján tudjuk, hogy madárszerű dinoszauruszról van szó, nem pedig egy kistestű gyíkról.
Így van. Azonban az Iharkúton előkerült több ezer tojáshéjtöredék nem egyféle állathoz tartozik. Azonosítottunk többféle krokodil, madár és egy gyíkféle tojáshéját is, és volt ez, amiről most szó van, ebből volt a legtöbb. A tojáshéjtöredékek kilencvennyolc százalékát ez a típus adja. Ehhez hasonló töredékeket Európa más lelőhelyeiről (Franciaország, Spanyolország, Románia) is ismertünk már. Az ezeken a leleteken dolgozó kutatók java korábban gekkószerű gyíkok tojáshéjaként írta le ezeket, mert mind mikroszerkezetükben, mind díszítettségükben és rendkívüli vékonyságukban is (< 0,2 mm) hasonlítanak a mai gekkók tojáshéjaihoz. Mi elkezdtük vizsgálni a saját töredékeinket, és az alapján, amit a különféle vizsgálati módszerekkel láttam, az volt a benyomásom, hogy ezek inkább maniraptora dinoszauruszok tojásának héjtöredékei lehetnek.
Ezután publikáltuk a saját interpretációnkat, miszerint a magyar tojáshéjleletek, valamint az összes többi Európa-szerte talált hasonló tojáshéjtöredék mind maniraptora dinoszaurusztojásokhoz tartoztak. Ez kiverte a biztosítékot sok nemzetközi szakértő kutatónál. Sokkal elismertebb szakemberei voltak ennek a területnek nálam, hisz én akkor foglalkoztam fosszilis tojáshéjakkal életemben először. Így az elismertebb szaklapokból visszadobták a cikkünket, tehát nem engedték, hogy publikáljuk, mondván, hogy a bizonyíték nem elégséges. Elég keserves útja volt ennek a munkának, míg kikötött egy kevésbé ismert szaklapban 2017-ben. Ekkortájt találtuk meg a részleges tojást is, viszont akkora harc ment afölött, hogy ez most dinoszaurusz vagy gekkó, hogy inkább félretettük a leletet egy időre.
Aztán a cikkünk valahogy egy dél-koreai kutatócsoport kezébe került, akik gekkótojásokon dolgoztak egy új, kristályszerkezetet feltáró megközelítéssel, amivel minden kétséget kizáróan meg lehet mondani azt, hogy egy tojáshéj gekkóé-e vagy sem. Semmi jónak ne legyünk az elrontói, gondoltam, a tudomány ettől halad előre: ha bizonyítják, hogy tévedtem, akkor is inkább én tudjam meg először. Így küldtünk nekik mintákat a magyar héjtöredékekből, és pár nap múlva jött is az eredmény, hogy ezek bizony maniraptora dinoszaurusztojásokhoz tartozó héjleletek.
Ez elindított egy nemzetközi projektet, amiben összegyűjtöttük a román, a spanyol és a francia tojáshéjanyagot, és a kristálynövekedési irányokat rekonstruáltuk. Ez alapján egyértelműen bebizonyosodott, hogy az összes többi ismert lelet, amit gekkoidként írtak le, mind a maniraptora csoport tagjai, és közeli rokon fajokról van szó. Illetve, mondjuk úgy, hogy elég erős bizonyítékunk van erre: mert ugye szülőállat vagy embrionális maradvány egyik lelőhelyről sem ismert.
Akkor az iharkúti tojásban sincs semmi?
Nincs, ez a részleges tojás üledékkel van kitöltve, embrionális maradvány nincs benne. Viszont a magyar lelőhelyet megkülönbözteti a többitől, hogy nálunk vannak a legnagyobb tömegben ezek a bizonyos típusú tojáshéjak. Ez alapján arra következtethetünk, hogy ez az áradásból összehordott leletanyag biztosan nem egy – egyébként elásott – fészekaljból származott, hanem több, valószínűleg egymáshoz közel rakott fészekaljról van szó. A fészkek egymáshoz viszonyított közelségéről nem csak a tömeges tojáshéj-előfordulás árulkodhat. Mivel egy elásott fészekalj kelési sikerét nem a kotló szülőállat szabályozza, az elásott fészkek általában olyan speciális környezetet igényelnek, amelyek elfordulása gyakran limitált. Például csak bizonyos ártéri erdőrészek vagy partszakaszok jellemezhetők olyan talaj-, hőmérséklet- és nedvesség-viszonyokkal, amelyek a tojások fejlődésének megfelelők. Egy vízzel szaturált elásott fészekben megfulladhatnak az embriók, míg egy túl száraz, meleg fészekben kiszáradhatnak. Tehát sokféle paraméternek kell pont megfelelőnek lennie, mely azt sugallja, hogy ezek a héjtöredékek akár egy ritkán előforduló, ezért tömegesen használt fészkelőhelyről is származhatnak.
Azt, hogy ezek elásott fészkek voltak, a pórusszerkezet és a héjvastagság arányából biztosan tudjuk. Ezeket az arányokat az embrió kiszáradás elleni védelme és a gázcsere lebonyolításának szükségletei szabályozzák. Egy nyitott fészekaljnál az embrióra a nagyobb veszélyt a kiszáradás jelenti, így az ilyen tojások héja aránylag vastagabb, és a héjat áttörő pórusok vékonyabbak és ritkábban helyezkednek el. Egy elásott fészekben más a helyzet. Ott a kiszáradás kevésbé fenyegeti az embriót, de a gázcsere lebonyolítása egy eltemetett, szellőtlen lyukban már nagyobb probléma. Ebben az esetben a héj maga vékonyabb, valamint a pórusok sűrűbben helyezkednek el, és tágabbak is. Ez figyelhető meg a mi tojáshéjtöredékeinken is.
Elvárásainkkal szemben, a héj belső felszínén nagyon ritkán találtunk ún. mammillákat. Ezek kúpos kiemelkedések, amikből a héjat javarészt alkotó kalciumkristályok erednek, amikor a tojáshéj képződik. A mi tojáshéjainkon általánosan megfigyelhető volt az, hogy ezek erodálódtak, míg a héj külső felszíne hibátlan. Ezért az kizárható, hogy az áradás közbeni szállítódás miatt koptak volna el a vízben. Egy lehetséges magyarázat biológiai. A tojásban fejlődő embrióknak rengeteg kalciumra van szükségük, és e szükséglet egy jelentős részét – ahogyan ezt a mai állatoknál is látjuk – az embrió a tojáshéjból vonja ki. A másodlagos hatása ennek az is, hogy mire az embrió a kikelés fázisába ér, addigra jelentősen elvékonyítja a tojáshéjat, és így könnyebben is tud kikelni. Mivel a mammillák az összes héjon ugyanolyan mértékben voltak erodálva, arra a konklúzióra jutottunk, hogy ezek a héjtöredékek már valószínűleg egy kikelt kolónia tojásainak maradványai voltak, a víz pedig elsodorta a hátrahagyott tojáshéjak töredékeit. Ebből kifolyólag a héjakkal asszociált embrionális maradványokat sem várnánk a területről, illetve a lelőhelyet jellemző nagy energiájú felhalmozódási környezet sem igazán kedvez az embrionális maradványok megőrződésének.
Milyen további következtetések vonhatók le a leletből? Gondolok itt arra, hogy lehet-e tudni, hogy mekkora volt, milyen tollazata volt az állatnak, vagy, ami egy örök kérdés: milyen színű volt?
Ma már tudjuk, hogy nem csak a madárvonalon elinduló dinoszauruszok testét borította toll. A toll elsődleges szerepe nem a repülés, hanem a termális inszuláció (hőszigetelés) volt, ami már a melegvérű ősibb dinoszauruszoknál is megfigyelhető. Tehát a tollazat ekkor még, hasonlóan a mai madarak csibéinek pehelytollaihoz, bundaszerű és szálas volt. Minél nagyobb testű azonban egy állat, annál kevésbé van szüksége erre. Gondoljunk bele, egy elefánt esetében sokkal nagyobb probléma, hogy megszabaduljon a testében termelt, illetve külső forrásból származó nagy mennyiségű hőtől, mint hogy megtartsa azt. A felület és a tömeg arányából fakadóan ez a nagytermetű dínóknál sem volt másképp. A nagyobb testű állatoknál tehát nem számítunk teljes testet fedő tollruhára, viszont a kisebb testűeknél azt lehet mondani, ez egy ősi (pleziomorf) bélyeg volt.
A madárszerűségre a hasonló tojáshéjszerkezetű, rendszertanilag jól behatárolt leletekből következtetünk. Ismerünk erről a dínómadár vonalról olyan állatokat, pl. az oviraptorosauriák csoportjából, amiknél nem csak embrionális maradványokat tartalmazó tojásokat ismerünk, de olyan leleteket is, ahol a szülőállat a tojásokkal teli fészken ülve őrződött meg. Egy másik rokon csoportba tartozó faj, a Troodon formosus esetén is találtak embrionális maradványokat, és ennek az állatnak a tojáshéj-szerkezete hasonlít leginkább a miénkhez.
Ugyan most már a tojás maga is a kezünkben van, hogy elengedhessük egy kicsit a fantáziánkat, a tojás méretére első körben csak a héjtöredékekből következtettünk. Az nyilvánvaló volt, hogy ez egy merev tojáshéj, nem pedig flexibilis, mint mondjuk a mai kígyóknál. Rigid tojáshéjaknál létezik egy viszonylag egyszerű fizikai összefüggés, hogy minél nagyobb a tojás, annál vastagabbnak kell lennie a héjnak ahhoz, hogy ne roppanjon össze a saját súlya alatt. Ezek a töredékek elég vékonyak voltak, átlagosan 150, maximum 200 mikron vastagságúak (0,2 mm). Ha ezt összevetjük a mai állatokról vett mintákkal, akkor ezek a töredékek egy kb. varjútojás méretű tojásból származtak. Az előkerült részleges tojáslelet pedig láthatóan tökéletesen beleillik ebbe a becsléstartományba.
A tojásrakó állat méretének becslésekor viszont vigyázni kell. Említettem, hogy nem tudjuk, madár volt-e már vagy inkább még egy fogakkal és hosszú farokkal jellemezhető maniraptora dinoszaurusz. A mai madaraknál karakterisztikus bélyeg, hogy nyitott a medencecsontjuk, tehát a testméretükhöz képest sokkal nagyobb tojás kifér rajtuk, mint a dinoszauruszok esetén, melyeknél a medencecsont még zárt (összeforrt). Ezért is van az, hogy a dinoszauruszok testméretükhöz képest meglehetősen kicsi tojásokat raktak, még a hatalmas méretű hosszúnyakú sauropodák (pl. Apatosaurus) tojásai sem haladták meg általában egy görögdinnye méretét. Hogyha azt feltételezzük erről a maniraptoráról, hogy inkább már madár volt, azzal azt is mondjuk, hogy varjútojás mérethez varjú méretű állat tartozhatott. Ha viszont azt gondoljuk, hogy ez inkább dinoszauruszszerű állat volt, tehát zártabb medencéjű, akkor egy nagyobb tyúk, vagy egy kisebb pulyka méretű állatot rekonstruálhatunk. Ez az a skála, amit nem tudunk pontosítani, amíg nem találunk egy olyan maradványt, ami alapján asszociálni tudjuk az állatot a tojással. Ez nálunk nem hiszem, hogy elő fog fordulni.
Magyarország hogyan profitálhat a leletből? Lehet arra számítani, hogy több őslénytani kutatás vagy ásatás célpontja lesz az ország?
Jelenleg az iharkúti az egyetlen lelőhely Magyarországon, ahol dinoszaurusz-testfosszíliákat lehet találni. Ez a rétegsor a felszín alatt 15-20 méterrel helyezkedik el. Ez is csak azért került a felszínre, mert ott volt egy bauxitbánya, tehát nem úgy kell elképzelni, hogy ezt a tojást most megtaláltuk, tehát Magyarországon mindenhol dinoszauruszlelőhely lesz, és mindenki elkezdhet ásni a kertjében. Ez egy nagyon specifikus lelőhely. Egészen az ezredfordulóig kellett várni, hogy Magyarországnak legyen egy dinoszaurusz-testfosszília-lelőhelye. Ez pedig védett, tehát ide nem jöhet akárki. Részt lehet venni viszont nyílt napon, megtekinteni a lelőhelyet, sőt önkéntesnek is lehet jelentkezni az ásatásra.
Milyen volt egy ilyen nemzetközi kutatásban részt venni, amihez még a dél-koreai kutatók is csatlakoztak?
Amióta csak elkezdtem a pályámat, nemzetközi csapattal dolgoztam, tehát nekem így a természetes. Tulajdonképpen ez a cikk volt az első olyan kutatás, ahol én vezető kutatóként úgy voltam jelen, hogy a kutatógárdában egyetlen ember kivételével mindenki magyar volt. Nekem több tapasztalatom van a nemzetközi kooperációkban, mint a csak magyarokkal való közös munkában. Én élvezem, ha nemzetközi és sokszínű a dolog. Egyrészt, mert rengeteg kapu nyílik meg, például különféle példányok vizsgálatára, másrészt ilyenkor egy diverz gondolkodású csapat jön össze, és mindig tanulunk egymástól valamit.
A koronavírus-járvány hogyan változtatta meg a paleontológiát? Milyen a paleontológus home office?
Én magamat inkább biológusnak tartom, nem paleontológusnak. A paleontológusok nagyrészt geológusokból kerülnek ki. Ők sokat vannak terepen, egy geológus nagyon sokat kalapál, tehát nekik ez még szörnyűbb. Ami engem illet, nekem annyi adatom van, hogy ha még két évig karanténban lennék, akkor is tudnék mit publikálni. A munkám 98 százalékban abból áll, hogy ülök a számítógép előtt. Viszont az embernek természetesen szüksége van arra, hogy kimozduljon. Elég nagy érvágás volt sokaknak, hogy idén elmaradt az ásatás Iharkúton. Mindenki vágyik egy kicsit a szabad levegőre, hisz attól igazi egy dinoszaurusz-lelőhely, hogy ott ülsz a földkupac mellett, keresgélhetsz és találhatsz is valamit. A mai napig előhozza belőlünk a lelkes gyermeki énünket, pedig nem először voltam már ott, ez a fajta érzés mégis mindig ad extra motivációt.
A nemzetközi kooperációkat is nagyon rosszul érintette a vírushelyzet. Például elnyertem egy ösztöndíjat, hogy Amerikába utazzak egy kéthónapos kollaborációra, de ez gyakorlatilag megsemmisült. Hiába kaptam meg az ösztöndíjat, egyszerűen nem engednek belépni az országba, ezért most valószínűleg utalhatom vissza az egészet, nem tudom véghezvinni ezt a projektet.
A nagyközönség számára láthatóak lesznek valahol az iharkúti leletek?
Mind a tojás, mind a tojáshéjtöredékek a Magyar Természettudományi Múzeumban tekinthetők meg az állandó kiállítás részeként.
A kiemelt kép Julius Csotonyi rekonstrukciója, a tojást Szabó Márton fényképezte, a maniraptora illusztráció pedig Pecsics Tibor munkája.
