1. oldal
Minden idők leghatalmasabb madarai, a mára kihalt elefántmadarak külsőre leginkább hatalmas struccokra emlékeztettek: gyorsan tudtak futni, repülni viszont képtelen voltak. Az egykor Madagaszkáron honos madarak ráadásul meglehetősen rövid távolságra éltek az afrikai kontinensen élő struccoktól. Ha tehát a gigantikus állatok legközelebbi rokonainak kilétére kellene fogadni, bizonyára sokan a struccokra tippelnének, pedig nem lenne igazuk.
„Teljesen ledöbbentünk az eredmények láttán” – mondja Alan Cooper, a kutatás vezetője. „Nagyon nehéz lenne kevésbé összeillő párost találni.” A szakértő állításában nincs semmi túlzás, a két madár ugyanis valóban rendkívüli módon különbözik egymástól. Az elefántmadarak a feltevések szerint gyümölcsöket és leveleket ettek, a kivik viszont az avarban megbújó lárvákkal, rovarokkal és puhatestűekkel táplálkoznak. Az elefántmadarak, ahogy már említettük, Madagaszkáron éltek, a kivik pedig az ettől több mint 11 ezer kilométerre fekvő Új-Zélandon honosak. A testméretben megmutatkozó különbségeket pedig fölösleges lenne hosszasan ecsetelni: a kisebb testű kivifajok felnőtt képviselői kényelmesen elfértek volna a legnagyobb elefántmadarak tojásaiban.
Ahogy Cooper elmondta, a felfedezés földrajzi, morfológiai és ökológiai szempontból egyaránt nehezen volt értelmezhető. A genetikai analízis eredménye annyira meglepte a kutatókat, hogy többször is lefuttatták a teszteket, amelyek hitelességéhez így nem férhet kétség. A szakma más képviselőit szintén megdöbbentette a hír, ugyanakkor a genetikai adatok kiválóan passzolnak egy pár évtizede megfogalmazott, és egyre több támogatót szerző elmélethez, amely új megvilágításba helyezi a struccok, a kivik és rokonaik evolúcióját.
Az elefántmadár és a kivi a struccalakúak rendjének tagja. Ebbe a rendbe tartozik az afrikai strucc, a dél-amerikai nandu, az ausztráliai emu és a kazuár, illetve a kihalt, de egykor Új-Zélandon élő moa is. A kivit leszámítva a madarak ezen családjaiba kizárólag nagytestű, röpképtelen fajok tartoznak (egy kivétellel, de erről majd később), így a szakértők többsége úgy vélte, hogy mindezen madarak ugyanattól a szintén nagytestű, repülni nem tudó őstől származhatnak. Az elképzelések szerint az ősstrucc a déli földrészek és szigetek elkülönülése előtt, Gondwana ősi kontinensén élhetett. Amikor aztán a szuperkontinens szétdarabolódott, az annak különböző részein rekedő ősi struccok eltérő fejlődési irányt vettek.
A történettel egyetlen „aprócska” probléma akad: amint elkezdték vizsgálni az említett madarak genetikai állományát, kiderült, hogy biztosan nem így zajlott a folyamat. Az első genetikai elemzésekből világossá vált, hogy a földrajzilag szomszédos struccfélék a DNS szintjén egyáltalán nem mutatnak olyan szoros rokonságot, mint ami az előzőekben vázolt teória alapján várható lenne. A moa és a kivi például egyaránt új-zélandi ugyan, de amikor Cooper a kilencvenes években szekvenálta genomjukat, a vizsgálatok azt tárták fel, hogy a kivi genetikailag sokkal közelebb áll az ausztráliai emuhoz és a kazuárhoz, mint a vele egy szigeten élő moához. A DNS-ek elemzése alapján a kivi és az ausztráliai madarak fejlődése azt követően vált ketté, hogy a kontinensek elszakadtak egymástól. Így viszont nehezen érthető, hogyan kerülhetett a kivi Új-Zélandra, hiszen ehhez nagy távolságokat kellett volna megtennie a Csendes-óceánon keresztül.
A struccfélékről ráadásul időközben az is kiderült, hogy nem mindannyian röpképtelenek. A genetikai vizsgálatok alapján ugyanis a Közép- és Dél-Amerikában élő tinamuk szintén ebbe a törzsbe tartoznak. Bonyolítja a helyzetet, hogy egy ebben a hónapban megjelent tanulmány eredményei megerősítették, hogy a fácánszerű, viszonylag kis testméretű madarak legközelebbi rokonai a moák.
2. oldal
Cooper csapatának felfedezése tehát ez utóbbi eredményre kontrázik rá. Mindkét esetben két teljesen eltérő testalkatú és méretű madárról derült ki, hogy egymás legközelebbi rokonai, holott a világ két ellentétes szegletében élnek (vagy éltek). A struccfélék evolúciójával kapcsolatos korábbi elmélet tehát nem igazán állja meg a helyét mindezen új bizonyítékok fényében. Éppen ezért a tudósok egyre nagyobb része véli úgy, hogy az egyetlen logikus magyarázat, ha azt feltételezzük, hogy az „ősstrucc” valójában egyáltalán nem hasonlított a mai struccra, hanem egy kistestű, repülni képes madár volt, amely a levegőben át tudta hidalni a kontinensek közti távolságokat. Ez egyben azt is jelentené, hogy struccfélék evolúciója során a repülés képessége legalább hatszor veszett el az egymástól különvált fejlődési vonalakon.
A struccfélék a jelek szerint hihetetlenül izgalmas példát szolgáltatnak a konvergens evolúció jelenségére, amikor egymáshoz nem kapcsolódó fejlődési vonalakon nagyon hasonló biológiai jellegzetességek alakulnak ki. „Mindannyian aprócska, repülni képes, fácánszerű madárként kezdték, és többségükből hatalmas, röpképtelen fajok alakultak ki, amelyek külsőre annyira hasonlítanak egymásra, hogy mindenki azt hitte, közvetlen rokonok” – mondja Cooper.
A struccfélék előfordulása, és családfája a régi (B) és az új (C) elmélet szerint
A kutató szerint a struccfélék röviddel a dinoszauruszok kipusztulását követően indulhattak felemelkedésnek. A kihalási hullám eredményeként létrejövő ökológiai vákuum kiváló lehetőséget adott erre, hiszen a dús növényzet létezett, ugyanakkor a nagytestű növényevők eltűntek a bolygóról. A struccfélék tehát a világ különböző vidékein növekedésnek indultak, hogy kihasználják az adódó lehetőséget. Ahogy egyre nagyobbak lettek, a repülés nehézkesebbé vált, míg végül teljesen elveszítették ezen képességüket.
Tízmillió év elteltével aztán az emlősök is bekapcsolódtak a játékba: köztük is megjelentek a nagytestű növényevők, és sikerességük megakadályozta, hogy más madárcsoportok is kövessék a struccfélék fejlődési irányát. Közben pedig felbukkantak a nagyobb ragadozók is, így a madarak többsége a túlélés érdekében kénytelen volt megőrizni repülési képességét. A struccfélék pedig megtanulták, hogy ha fenn akarnak maradni, időnként nagyon gyorsan kell futniuk, mondja Cooper.
Ez az elmélet azt is megmagyarázza, hogy a kivi és a tinamu miért maradt apró. A szakértők véleménye szerint ez utóbbi állatok olyan területeken terjedtek el, ahol már létezett egy nagytestű madárcsoport: Új-Zélandon a moa, Dél-Amerikában pedig a nandu. Mivel tehát azt követően bukkantak fel, hogy a nagyméretű növényevők ökológiai fülkéje betöltésre került, más utat kellett választaniuk. A kivik apró, éjszaka aktív rovarevőkké fejlődtek, a tinamuk pedig nem mondtak le a repülésről.
Az új elmélet egyik problematikus pontja a kivik evolúciója. Sok szakértő volt korábban azon a véleményen, hogy a madarak azért raknak testméretükhöz képest szokatlanul nagy tojásokat, mert sokkal nagyobb ősökből fejlődtek ki. Ha viszont az ős is kicsi volt, rejtélyes, hogy miért nőtt meg a tojások mérete, holott a madarak testmérete nem ment át hasonló változásokon. Az egyik teória szerint az lehet a magyarázat, hogy a nagyobb tojásból fejlettebb egyedek kelnek ki, így jobb esélyekkel indulnak neki a földfelszíni életnek. Kérdéses viszont, hogy az avarban elrejtett nagyméretű tojás az így nyert előnyökhöz képest nem jelent-e túl nagy kockázatot.
Cooper elefántmadarakkal kapcsolatos eredményei a mitokondriális DNS elemzésén alapulnak, így a következő lépés a sejtmagi örökítőanyag vizsgálata lenne. Nehézséget jelent ugyanakkor, hogy ezek a madarak forró, nedves, mocsaras környezetben éltek, ami nem kedvez a DNS konzerválódásának. A mitokondriális genom szekvenálásához évekig kellett gyűjtögetni a darabkákat, így nem tudni, mikor kerülhet sor a sejtmagi DNS analizálására. A mitokondrium genomja pedig csak részleges képet ad a teljes genetikai állományról, Cooper ugyanakkor úgy véli, hogy különösebb meglepetések nem várhatók. A többi struccféle esetében a mitokondriális genomok és a sejtmagi DNS-ek összevetése ugyanazt a végeredményt hozta, így szerinte ebben az esetben sem lesz másként.
