Az emlősök evolúciójának egy új mérföldkövét fedezték fel

Fejlett mellső végtagjai nagy előnyt nyújtottak a konkurenciával szemben annak az apró, cickányszerű emlősnek, amelynek fosszíliáját a közelmúltban fedezték fel Kínában. Az eddig ismert legkorábbi méhlepényes emlős alapján a méhlepényesek és az erszényesek különválása legalább 35 millió évvel korábban következett be, mint az eddigi leletek mutatták.

A leggyakoribb és legelterjedtebb mai emlősök a méhlepényesek, amelyek gyakorlatilag minden elérhető élőhelyet birtokba vettek, és a dinoszauruszok kihalása óta uralják a szárazföldi területeket. Történetükben fontos és meghatározó esemény volt a méhlepényesek és az erszényesek elkülönülése. A közelmúltban egy nagyon jó megtartású fosszíliát fedeztek fel Északkelet-Kínában, amely új információkat szolgáltat a méhlepényesek legkorábbi őseiről és a különválás időpontjáról. A Nature augusztus 25-én megjelent számában publikált cikk szerint ez az ősmaradvány új mérföldkövet jelent az emlősök evolúciójában.

A Carnegie Természettudományi Múzeum paleontológusa, Zhe-Xi Luo vezette azt a kutatócsoportot, amelynek amerikai és kínai tagjai leírták a Juramaia sinensis fajt ("kínai jura időszaki anya"). Az északkelet-kínai Liaoning tartományból származó példány kisméretű, cickányszerű emlősállat volt, amely 160 millió évvel ezelőtt, a jura időszakban élt a mai Kína területén. A fosszíliát tartalmazó kőzet abszolút korát cirkon- és szanidinásványokból állapították meg. A Juramaia a jelenleg ismert legkorábbi Eutheria - ebbe az alosztályba tartoznak a ma élő méhlepényes emlősök és kihalt rokonaik. Mivel ez a méhlepényes emlősök legkorábbi ismert képviselője, a Juramaia fontos bizonyítékkal szolgál azzal kapcsolatban, hogy mikor váltak el az eutheriák a többi emlősállattól: a metatheriáktól (ezek közé tartoznak az erszényes állatok, például a kenguruk) és a monotrematáktól (tojásrakó emlősök, például a kacsacsőrű emlős). A kutatócsoport megfogalmazása szerint a Juramaia a ma körülöttünk élő méhlepényesek dédanyja vagy legalább déd-nagynénje lehetett.

A korai méhlepényes emlős páfrányfákra mászott fel vadászat közben. A mászáshoz alkalmazkodó mellső végtag komoly előnyt biztosított a többi jura időszaki emlőssel szemben

A Pekingi Természettudományi Múzeumban őrzött maradvány a koponya egy részét, a részleges csontvázat és egyes lágy szövetek (például a szőr) lenyomatát tartalmazza. A teljes fogsor és az elülső mancs csontjai lehetővé tették a paleontológusok számára annak megállapítását, hogy az emlősök törzsfáján belül a Juramaia közelebb állt a mai méhlepényes emlősökhöz, mint az erszényesekhez. Fogazata hasonlít az eddigi legidősebb méhlepényes fosszíliához (Eomaia; 5 előzápfog, 3 zápfog). Különbözik viszont a többi korai emlőstől abban, hogy kétgyökerű volt a felső szemfoga, a metszőfogainak száma pedig különbözött az alsó és a felső állkapocsban.

A méhlepényesek kezdeti történetének megértése kulcsfontosságú kérdés az összes emlős evolúciójának tanulmányozása során is. Az evolúciós elágazás dátuma az egyik legfontosabb információ a paleontológusok és evolúcióbiológusok számára: ekkor egy közös ősből két különálló leszármazási ág válik ketté. A modern molekuláris tanulmányokban, például a DNS-alapú módszerek alkalmazásakor az úgynevezett molekuláris óra segítségével tudják kiszámítani az egyes evolúciós események idejét. Ennek alapja az a feltételezés, hogy ha a fehérjék viszonylag egyenletes ütemben változnak az idők során, akkor két faj közötti különbségből meghatározható az elválásuk körülbelüli ideje. A molekuláris órát azonban lehetőség szerint össze kell vetni és tesztelni kell a rendelkezésre álló ősmaradványokkal. A Juramaia felfedezése előtt az eutheriák és a metatheriák elkülönülésének dátuma komoly fejtörést okozott az ezzel foglalkozó kutatók számára.

A Juramaia sinensis csontváza és rekonstrukciója

A DNS-vizsgálatok alapján az eutheriák körülbelül 160 millió évvel ezelőtt váltak el a többi emlőscsoporttól. A legidősebb ismert Eutheria fosszília azonban eddig a 125 millió éves Eomaia és a 123 millió éves Acristatherium volt. Szintén 125 millió éves a legkorábbi ismert Metatheria is (Sinodelphys). A 160 millió éves Juramaia felfedezése most jóval korábbi fosszilis bizonyítékot ad a kutatók kezébe, és megerősíti a DNS-vizsgálatok eredményeit. Emellett egy hosszú és jelentős ősmaradványmentes hézagot tölt ki a korai emlősök történetében. Mivel a Juramaia egyértelműen a méhlepényesek közé tartozik, a méhlepényes-erszényes elválásnak 160 millió évnél korábban kellett bekövetkeznie. Ez arra utal, hogy a kora és középső jura egy kritikus átmeneti időszak lehetett az emlősök történetében.

A Juramaia mindössze 15-17 grammos volt, és a fogazata alapján főleg rovarokkal táplálkozott. A jó megtartású ősmaradvány olyan adaptív tulajdonságokat is a paleontológusok elé tárt, amelyek segíthettek az újonnan megjelenő eutheriáknak túlélni a jura időszaki környezetek olykor kemény körülményeit. A Juramaia mellső végtagjainál az ujjpercek egymáshoz viszonyított hosszúsága arra utal, hogy a fogáshoz és a mászáshoz alkalmazkodtak. Mivel a jura időszaki emlősök nagy része kizárólag a talajszinten élt, ez a képesség (menekülés a fára a ragadozók elől és a lombkoronaszint felfedezése) lehetővé tette a méhlepényeseknek néhány kiaknázatlan ökológiai fülke elfoglalását. Ez a korai alkalmazkodás lehetett az egyik kulcsmomentuma a későbbi, páratlanul sikeres történetüknek.