Mai vízimadarak csontjai segíthetnek jobban megismerni ősi rokonaik életmódját
ELTE-s doktorandusz vezetésével nemzetközi kutatók vizsgálták, vajon milyen összefüggések fedezhetők fel a változatos életmódú vízimadarak csontjai és mozgási képességei között. Az eredmények nem csak a mai élővilág megismerését, de a mára kihalt gerincesek kutatását is segíthetik.
Számos madárfaj képes úszni, vagy merülni, cserébe viszont a legtöbb időt a vízben töltő csoportok elvesztették röpképességüket (például a pingvinek), vagy csak ügyetlenül tudnak járni a szárazföldön (vöcskök, búvárok). Akadnak azonban olyan fajok is, melyek kiválóan úsznak, repülnek és járnak, így három jelentősen különböző közegben képesek a hatékony mozgásra (ilyenek a réce- és bizonyos alkafélék). Segesdi Martin, az ELTE Őslénytani Tanszékének Erasmus+ program álltal támogatott doktorandusza a Párizsi Természettudományi Múzeum munkatársaival közösen azt vizsgálta, hogy milyen kapcsolat fedezhető fel egyes vízimadár fajok végtagcsontjainak formája, és a fajokra jellemző mozgástípusok között, illetve, hogy mozgásformáikhoz milyen anatómiai innovációk kötődnek. Tanulmányuk a The Anatomical Records szaklapban jelent meg.
A kutatók elemzésükhöz madarak végtagcsontjait digitalizálták 3D-s szkenner segítségével, majd a csontmodellek alakját geometriai-morfometriai megközelítéssel vizsgálták. Ennek során a 3D-s digitális csontmodellek felszínén meghatározott - anatómiailag, vagy geometriailag megegyező – leírópontokat (úgynevezett landmarkokat) rögzítettek, melyek koordinátái egy többváltozós elemzést tettek lehetővé. Ennek a módszernek az előnye, hogy objektív áttekintést nyújt a csontok alakbeli változatosságáról, és segítségével számszerűsítve össze lehet hasonlítani a különböző fajok csontjainak tulajdonságait, valamint lehetőséget ad arra is, hogy a kutatók elkülöníthessék a rokonsági kapcsolatok és a méret csontok alakjára gyakorolt hatását az életmódhoz kötődő hatástól, vagyis megtudják, milyen változások köszönhetők például a vízi életmódnak.
Singcsontok alakját összehasonlító ábra a tanulmányból. Bár a csontok alakjára jelentős hatást gyakorolnak a rokoni kapcsolatok, a singcsont (ulna) esetében beigazolódott, hogy alakját adott úszásformák is befolyásolták (Forrás: Segesdi et al. 2024).
A kutatás során kiderült, hogy a csontok alakjára igen jelentős hatást gyakorolnak a rokoni kapcsolatok, azonban a singcsont esetében statisztikailag is beigazolódott, hogy a rokoni kapcsolatoktól függetlenül, alakját adott úszásformák befolyásolták. A víz alatt szárnyukkal úszó madarak szárnycsontjaira ugyanis robusztusabb ízületek, fejlettebb triceps izmok jellemzők, mivel az állatok így növelik a váll és könyök stabilitását. A hátsó végtagnál megfigyelhető, hogy a nagyobb testtömeg és a biztosabb járás erőteljesebb combcsontú madarakra jellemző (pingvinek, récefélék), azonban ez a tulajdonság szintén megjelenik a hátsó lábukkal legjobban úszó fajoknál is (pl. vöcskök). A kormoránok és récefélék lábcsontjainak felépítése pedig olyan hasonlóságokat mutat, melyek elősegítik, hogy lábukkal a járáshoz és az úszáshoz előnyős lábtartásokat is fel tudjanak venni.
A tanulmány eredményei hozzájárulhatnak ahhoz, hogy jobban megértsük a madarak anatómiájának változatosságát és különböző életmódokhoz való alkalmazkodásuk sikerét, de segíthetnek a fosszilis madárcsontok tanulmányozásában, és a mára kipusztult fajokkal kapcsolatos ismereteink értelmezésében is, hiszen a kihalt gerincesek életmódjára gyakran csontjaik morfológiája alapján következtethetünk.
Címlapkép: pexels.com