Discokeryx: a bunkófejű zsiráf, a hosszú nyak titkának őrzője

Az állatvilágban számos érdekes. és sokszor első látásra bizarrnak és logikátlannak tünő testrészek, illetve függelékek jelennek meg, amik mégis létfontosságú szerepet töltenek be. Rengeteg csodálat és kiváncsiság veszi körbe ezt a témát. Nem túlzok, hogyha azt kimondhatom hogy a zsiráf (Giraffa camelopardalis) hosszú nyaka az egyik legelső dolog, amivel kezdhetjük a furának kinéző testrészek listáját. A több mint két méter hosszú nyak hatalmas előny tud lenni a fákról való táplálkozás esetén, azonban szinte minden másban akadályt jelent. A kockázatos lehajlásra való kényszerülés mellett a magas súlypont igen sebezhetővé teszi az állatot, és a vérkeringését is igen szélsőséges állapotokba viszi. A hosszú nyak megjelenésének az okát keresve az egyik legkorábbi nyomot Kínában kell keresnünk, ahol egy mostanában hírnevet szerző ősi zsiráfrokon megoldást adhat erre a témára.

Discokeryx bikák viadala. Wang Yu és Guo Xiacong alkotása.

Kínai fűevő

Dr. Jin Meng, az Amerikai Természetrajzi Múzeum gerincesekkel foglalkozó paleontológusa, és csapata már 3 évtizeden keresztül végeztek ásatásokat Északnyugat-Kínában, a Hszincsiang-Ujgur Autonóm Területen és azon belül is a Junggar-medencében. 1996-ban egy 17 millió éves üledékréteget kutattak át, mikor a csapat egy épp fogakkal teli állkapoccsontra, egy széles és lapos tetejű koponyára illetve nyakcsigolyákra bukkantak. Dr. Meng nem tudott először rájönni a felfedezett állat kilétére, azonban 2015-ben áttörés történt.

Shi-Qui Wang, a pekingi Kínai Gerinces Őslénytani és Paleoantropológiai Intézet paleontológusa tüzetesebb vizsgálat alá vette a koponyát és a többi maradványt. A koponya CT-vel való vizsgálata alapján világossá vált neki az, hogy az az állat egy zsiráfrokon, mivel a belső fülének a szerkezete nagyfokú hasonlóságot mutatott a zsiráféval. A fogak viszgálata után el lehet mondani erről az állatról, hogy túlnyomórészt fűfélékkel táplálkozhatott. Zsiráffélékhez képest igen magas fogkoronával rendelkezett, ami elsősorban a legelésző életmódú állatoknál jellemző. Zsiráfhoz képest elég kistestű állatról beszélünk. A szakértők szerint legfeljebb nagyobb juh nagyságú lehetett, azonban a kis testméret feltehetően a nyílt és szárazabb füves területekhez való alkalmazkodásnak a jele is lehet.

Discokeryx maradványok. DiAmador4 alkotása.

Fejjel előre?

Davin Arya Nirwasita alkotása.

A Discokeryx-et a mainstream paleoközösségekben sokszor becézik ,,koszsiráfnak" vagy éppen a Pachycephalosauridae-k emlős változatának emlegetik. Kétségtelen hogy hírnevét a különleges fejszerkezete miatt köszönheti. Itt érdemes megemlíteni miképp az régen tisztázódott, hogy a Pachycephalosauridae-k nem ütköztek frontálisan egymásnak, mivel a koponyájuk hamar betört volna egy ütközés esetén. Az hogy volt e rajta szaru az már másik téma. A Discokeryx ,,szarva" lényegében a mai zsiráf és az okapi bőrrel borított ,,szarvának" (igazából bőrrel borított csontkinövés) egy elég különleges formája. A zsiráf és az okapi szarvaitól eltérően a Discokeryx esetén a kutatók vastag szaruréteget feltételeznek, mivel a széles és lapos fejtető, és a megvastagodott nyakcsigolyák intenzív erőhatásokkal szembeni ellenállóságot mutattak.

Discokeryx koponya és nyak, feltételezett szaruréteggel. Wang Y. alkotása.

Dr. Wang és csapata arra is kiváncsi volt, hogy valóban alkalmas lehetett e az állat arra, hogy nagy erőbehatásokat is túléljen. Ezen kérdés megválaszolásához a számítógépes modellezéshez nyúltak segítségképpen. A szarukupolát és a nyakcsigolyákat 3D modellként bedigitalizálták, és egy, az autóknál is használt ,,töréstesztnek" vetették alá a modelleket, amit végeselemes módszernek neveznek. A végeselemes módszer elsősorban a gépészmérnöki és az építőmérnöki feladatokban használják egy adott test (alkatrész) feszültségi állapotának és alakváltozásának a viszgálatára. Ebben az esetben az egyes csigolyák teherbírásának a felmérése volt a cél.

Az első gifen az eredeti maradványok alapján készített modell tesztje látható, ahol meg lehet figyelni hogy ütközéskor a becsapódás ereje nagyjából eloszlik a csontkupola és a csigolyák között. Könnyen szét tud áradni az energia és nagyon hamar tovább is tud menni a test többi része felé.


Az eredeti csontok alapján végzett ,,törésteszt"

A második gifen az eredeti nyakcsigolyákat vékonyabbakra cserélték. A teszt többi részén nem változtattak, és az eredmény is várhatóan szinte teljesen más lett. A vékonyabb nyakcsigolyák nem voltak képesek megfelelő támaszt biztosítani a kupolának, ami be is csuklott. A való életben egy ilyen behatás könnyen szétszakíthatja a gerincvelőt, és hamar borzalmas halálra ítélné az állatot, a csigolyákban történt deformációról nem is beszélve ami csak a hab a tortán ebben az esetben.

A gyengített modell tesztje

A teszt elérte az eredményét. Bebizonyította, hogy a Discokeryx nyakcsigolyái képesek voltak nagy ütések elviselésére. Ez még nem bizonyíték arra, hogy a pézsmatulkokhoz és a vadjuhokhoz hasonlóan csak fej-fej ütközésekkel harcoltak, azonban alátámasztja azt, hogy egyik legfőbb fegyverük a szarukupolájuk lehetett.

Erősen spekulatív jellegű fejhasználat. Hodarinundu alkotása.

A méret a lényeg

Joschua Knüppe alkotása.

A párzási időszakban a hímek a lehető legtöbb módon próbáljál elnyerni a párzáshoz való jogukat. Ez a zsiráfoknál sincsen másképp. Általában a legnagyobb és a legerősebb bikák pározhatnak, mint a legtöbb patásnál. A testméret mellett a nyak hosszúsága is számít, minél hosszabb a nyak annál dominánsabb az adott egyed.

Rob Simmons, a Fokvárosi Egyetem viselkedésökológusa a zsiráf hosszú nyakának a létrejöttére kereste a választ. Ő azt állította, hogy nem a táplálékszerzés miatt nőtt meg majd 2 méteresre a zsiráfok nyaka. Tény hogy a fák magasabb részein lévő, más növényevők számára elérhetetlen levelek és hajtások elérésére kiválóan alkalmas, azonban szinte az összes többi élettevékenységben akadálynak bizonyul. Amikor a zsiráf lehajol hogy igyon, a gravitáció hatására a fejébe akár életveszélyesen nagy mennyiségű vér tódulhat, ezt azonban egy, a feje hátsó részén lévő nagyon sűrű érhálózat megakadályozza. A többlet vér ezen a sűrű érrendszerhez érve szétszóródásra kényszerül, ezzel megmentve az állatot a hirtelen agyvérzéstől.

Wang azt az állítást tette, hogy a Discokeryx nem közvetlenül a mai zsiráffélék őse, azonban egy kulcsmomentum lehet a zsiráfok hosszabb nyakának kialakulásában. A párzásért való küzdelemben a nagyobb és vastagabb nyakcsigolyák erősebb behatások ellen is kellő védelemmel szolgáltak. Magától értetődő, hogy a hoszabb nyakú hímek nagyobb eséllyel tudtak párt szerezni. A törzsfejlődés során is csak a hoszabb nyakú hímek tudtak érvényesülni, a zsiráf ősök hímei közti harc is feltehetően a nyak hosszúságának megfelelően változott is. A magasabban növő hajtások elérése lényegében csak egy hozzájáró ,,bónusznak" tekinthető, ami javítja az adott egyed túlélési esélyeit a többi növényevőhöz képest.