Nem búvárkodtak, csak vízben gázoltak a Spinosaurusok

A krétakori tarajos hátú óriásragadozó, a Spinosaurus a dinómániások egyik örök kedvence, mégsem tudtuk eddig, hogy a vízben vagy a vízparton ejtette el prédáit. A csontozata 3D-s rekonstrukciójával most kiderítették, hogy nem volt igazi búvár, hanem inkább a sekély vizekben vadászott.

Hosszú évek óta folyik a vita a paleontológusok körében arról, vajon az óriási méretű, tarajos hátú krétakori húsevő dinoszaurusz, a Spinosaurus aegyptiacus miként ejtette el prédáit. A Spinosaurus nem csak a valaha élt leghatalmasabb ragadozók egyike volt, hanem a vízi életmódhoz legsikeresebben alkalmazkodottak egyike is. Azonban mindeddig nem sikerült tisztázni, hogy a tengerek vérszomjas búvára volt-e, aki mélyre lebukott menekülő áldozata után, vagy partmenti fenevad, aki gázlómadárhoz hasonlóan a sekély vizekből ragadta el táplálékállatait. A Chicagói Egyetem őslénytanászai által vezetett új elemzés során a kutatók újravizsgálták a Spinosaurus csontjainak sűrűségét, hogy ezen keresztül nyerjenek bepillantást az óriásragadozó vízi életvitelének részleteibe.

A kutatók újravizsgálták a Spinosaurus csontjainak sűrűségét
Fotó: dpa Picture-Alliance via AFP

Búvár volt, vagy egészen máshogy ejtette el zsákmányát?

Amikor a Science 2014-ben leközölte a Spinosaurus elsőként fellelt csaknem teljes példányának részletes leírását, a Chicagói Egyetem kutatócsoportja part menti, legfeljebb felszínen úszó ragadozónak tippelte, semmiképpen sem teljesen vízi életmódú, a mélybe lebukva vadászó tengeri démonnak. Később, 2020-ban aztán egy nemzetközi kutatócsoport megkontrázta ezt az elképzelést: a Nature-ben megjelent tanulmányukban a Spinosaurus újonnan felfedezett hosszú tüskéjű farokcsigolyái alapján arra tették le a voksukat, hogy az óriásragadozó angolnaszerű, kígyózó mozgással hajthatta magát víz alatti hajszái során.

A történet egy 2022-es Nature-cikkel folytatódott, amelyben a 2020-as tanulmány szerzőinek egy része megerősítve látta a búvárvadász-modellt, ugyanis a Spinosaurus csontsűrűségének vizsgálata alapján arra a következtetésre jutottak, hogy az állat a sűrű csontjait ballasztként használhatta, amikor a pingvinekhez hasonlóan a mélybe bukott. Azt is megjegyezték, hogy a családba tartozó más spinosauridák, például az idősebb unokatestvér Suchomimus csontjai kevésbé sűrűek voltak, így az ő esetükben a gázló életmód tűnik valószínűbbnek.

Nagyjából ugyanebben az időben, 2022 táján a Chicagói Egyetem paleontológusai több más kollégával összefogva elhatározták, hogy utánajárnak ezeknek az elméleteknek, és elkészítik a Spinosaurus és a Suchomimus digitális csontvázait, illetve teljes, szövetekkel kitöltött digitális 3D-s modelljeit. Az eLife folyóiratban közölt eredményeik azt mutatták, hogy egyik faj sem tudhatott igazán stabilan úszni a vízfelszínen, és mindkettő messze túl könnyű volt ahhoz, hogy teljesen alábukva a víz alá merüljön.

Sikerült elkészíteni a Spinosaurus háromdimenziós csontvázát
Fotó: Science Photo Library via AFP

A csontváz vezetett nyomra

Most ugyanez a csapat ugrott neki újra a csontsűrűség kérdésének, és Paul Sereno mint rangidős szerző és Nathan Myhrvold mint első szerző közreműködésével a PLoS ONE folyóiratban jelentettek meg „Búvárdinoszauruszok? A csontkompaktság és a pFDA felhasználásának buktatói az életmód-rekonstrukció során” címmel egy újabb közleményt a témában. Sereno a Chicagói Egyetem munkatársa, Myhrvold pedig az Intellectual Ventures tudományos vállalkozás alapító-igazgatója.

„Mi készítettük azokat a vékony metszeteket ezeknek a fajoknak a példányaiból, amelyeket a csontsűrűségszámításokhoz felhasználtak, úgyhogy azzal kezdtük, hogy megpróbáltuk megismételni a méréseiket – meséli Sereno, aki a szervezeti biológia és anatómia professzora a Chicagói Egyetemen, és aki a majdnem teljes Spinosaurus­-példány feltárásának egyik irányítója volt 2014-ben. – Azonban sok ismeretlen tényezőbe futottunk bele, így a becsült értékek nagyon tág határokon belül mozogtak, és ez elegendő volt ahhoz, hogy aláásson bármilyen következtetést.”

A csoport ezután újfajta kérdéseket kezdett feltenni a csontsűrűségbecsléssel kapcsolatban, például hogy miként lehetne a vékony metszeteket digitalizálni, hol érdemes a comb- és bordacsontokat átmetszeni, és vajon szükséges-e nemcsak egy, hanem több egyed csontjait is megvizsgálni.

A ma élő vízi emlősök közül egyeseknek, például a manátuszoknak megvastagodott, sűrű csontjaik vannak, amelyek úgy segítik őket a víz alatt maradásban, ahogy a búvárokat a súlyövük. A nagyméretű szárazföldi állatoknak, legyen bár elefántokról vagy dinoszauruszokról szó, szintén sűrűek a csontjaik, mert ez szükséges a jelentős testtömegük mechanikai tartásához. Ezzel szemben a legtöbb ma élő madár, valamint sok dinoszaurusz, köztük a Spinosaurus csontjai is épp ellentétes tendenciát mutatnak: tüdejükhöz kapcsoltan és csontjaik belsejében légzsákokat hordoznak, amelyek – akár egy mentőmellény – megakadályozzák a vízbe süllyedést. Egy kihalt faj, mint a Spinosaurus vízi képességeinek megítélésekor mindezeket a tényezőket együttesen kell figyelembe venni.

Mivel a csontsűrűség megítélése a fentiek értelmében meglehetősen komplex, Sereno és kutatócsoportja Myhrvolddal együttműködve újra szemügyre vették, vajon miként alkalmazták a 2022-es Nature-cikk szerzői a statisztikai technikákat annak az állításnak az alátámasztására, miszerint a Spinosaurus mélyvízi búvár lehetett. A pFDA (phylogenetic flexible discriminant analysis) néven ismert technika a gépi tanuláshoz hasonló: egy osztályozó algoritmust tanít be olyan fajok adatai alapján, amelyeknek az életmódját biztosan ismerjük. A betanított algoritmust aztán elviekben fel lehet használni arra, hogy egy kevéssé felderített életvitelű fajt, például a Spinosaurus-t életmód szerint ebbe vagy abba a csoportba osszon. Ám a gyakorlatban – így Myhrvold – a dolog nem ilyen egyszerűen működik, és akadnak kiküszöbölendő problémák.

„Sajnos ez a technika csak akkor működik megfelelően, ha elég sok adatot táplálnak bele, ha egymással összevethető dolgokat hasonlítanak vele össze, és ha megbizonyosodnak arról, hogy az adatok bizonyos statisztikai előfeltételeknek megfelelnek – hangsúlyozta Myhrvold. – Ebben a korábbi tanulmányban e három feltétel egyike sem teljesült, így nem csoda, hogy az eredmények nem állták ki az újravizsgálás próbáját.”

A mostani cikk a remények szerint segít majd a paleontológusoknak megérteni és elkerülni a pFDA-módszer és a hozzá hasonló általános statisztikai elemzések csapdáit. A kutatók rámutatnak, mennyire fontos a következetes és objektív kritériumok alkalmazása annak eldöntésekor, mely fajok kerüljenek be a modellbe, és hogyan osztályozzák a viselkedésüket. Az eredmények aláhúzzák továbbá, hogy lényeges a mérési hibákat és az egyedi változatosságot is figyelembe venni a csontsűrűség meghatározásakor.

„Úgy gondoljuk, hogy a Spinosaurus, a valaha élt legnagyobb ragadozók egyike különösen erős csontokat igényelt, hogy a viszonylag rövid hátsó lábai megtartsák a testsúlyát – mondta el végül Sereno. – A Spinosaurus képes lehetett akár két méter mélyre is begázolni a part menti vizekbe anélkül, hogy a lábaival elrugaszkodott volna az aljzatról, és ott karmaival és állkapcsával bármilyen méretű halat elejthetett úgy, hogy lábujjaival mindvégig szilárdan az iszapba horgonyozta magát.”