A "szőrös" gyíkokról

Mert a szőrös cápa már lejárt lemez. Rendben, a Listracanthus nem biztos, hogy cápa, valamilyen porcos hal. Ellenben miről is lesz most szó? A Journal of Herpetology-ban 1991-ben megjelent egy publikáció mely nem értem hogy felejtődhetett el. Meg úgy ez az egész. Noha ezen kívül is van még pár publikáció a témában. 2021-ben is jött egy. A helyzet az, hogy vannak Squamata-k melyek rendelkeznek szálas struktúrával. (A publikációk használják a “hair” vagyis haj szót. Vagy a sörte tehát “bristle” szót.)

Kép illusztráci, az All Yesterdays c. könyvből. Iguánával jó terepen vagyunk, ám messze nem ez a helyzet a valóságban.

 

 

Nem én voltam az ügyes, hogy újra felfedeztem. Egyik JWE rajongói discord szerveren ment a szokásos őrjöngés, a tollas dinoszauruszok miatt. Ellenben kivételesen volt egy olyan érv a tollakkal szemben ami szerintem is teljesen legitim. Szóval valaki posztolt egy képet egy publikációból. Úgy voltam vele, hogy könnyű lesz utána keresnem. Hát nem. Többször próbáltam ráakadni, de nem sikerült. Konkrétan már olyan publikáció is került elém, mely a különböző hímivarsejtek felépítéséről szól. Jó tudni, hogy ennyiféle van…. Ellenben most márciusában sikerült megtalálnom a publikációt.

Röviden

"Szőrrel" számos Agamidae (Ceratophora, Draco, Phrynocephalus, Stellio és Trapelus), Anolis és Opluridae (Chalarodon és Oplurus) rendelkezik. Tehát több különböző Iguania-nál megtalálhatóak a szálas struktúrák. Ezeknek nincs köze a gekkók vagy kaméleonok mászását segítő szálas struktúrákhoz. Illetve a gekkóknak nem csak a talpukon vannak szálas struktúrák. (A lábatlangekkó-féléket is beleértve.) Én most csak a szálas struktúrákra fogok kitérni, így a másik lencseszerű receptorokkal nem foglalkozom. Scortecci 1937-1941 közt számos Agamidae és Iguanidae receptorait vizsgálta, így a több mint félszáz éve is ismert volt a két receptor típus, a lencseszerű és a szőrszerű. 1960-tól az elektron mikroszkópoknak hála még részletesebb képet lehetett alkotni, 1970 után főleg a gekkók szálas struktúrái kerültek vizsgálat alá. Ám ez nem zárta ki témánk tárgyát alkotóakat sem. Amúgy 1920-ban is már tudtak a szőrszerű képletekről.

Ezek a szálak epidermális struktúrák, amelyek alulról beérkező papillával rendelkeznek. (Egyszerűbben, felső bőrréteg kinövése, melyben az alsóbb rétegből származó kitüremkedés van.) Alapvetően a szálas struktúra egy kerek bemélyedésben található “szemölcsből” nő ki. (Publikáció nem szemölcs szót, hanem lencse-szerűt használja.) Gekkók esetén egynél több szál is. Különböző vizsgált fajokkal kapcsolatos dolgokat nem részletezem, mint pl. hogy a Draco blanfordii (repülő agáma faj) szálas struktúráinak hossza eltér test különböző részein. Vagy a fajok közti eltérésről, legyen az a receptorok száma és testrészek szerinti eloszlása. Általában a szálas struktúrák nem hosszabbak a környező pikkelyek magasságánál. Legtöbb fajnál pedig a háti régióban található a legtöbb. Illetve bár fajonként eltér milyenségük, ez idáig két eltérő típust egy taxonon nem találtak. Továbbá ugyanazon a genuszon belül is változó, hogy mely fajnál van és melynél nincs.

A, Calotes mystaceus; B, Draco blanfordii; C, és D, Trapelus ruderatus. A, B és C 0,5 mm; D, 0,1 mm.

A, és B, Gekko gecko ajak pikkelyek és szálas struktúrák; C, Draco blanfordii háti pikkelyek; D, Anolis equestris. A, és C, 0,1 mm; B, és D, 100 mikromiliméter.

A, Trapelus sanguinolentus ajak pikkely; B, és C, T. ruderatus ajak pikkely; D, Stellio caucasius háti pikkely; E, S. lehmanni háti pikkely; F, Phrynocephalus mystaceus háti pikkely. 50 mikromiliméter a vonal. Receptorok a szálas struktúrával oldalról láthatóak.

A, Phrynocephalus mystaceus ajak pikkely vedlés előtt; B, P. interscapularis háti pikkely; C, Draco blanfordii háti pikkely; D, Hát… nincs az eredeti publikációban írva…; E, P. mystaceus háti pikkely; F, Ceratophora tennentii szem mögötti pikkely. Szintén 50 mikromiliméter.

A receptorok szerepe nem tisztázott. Érzékelhetik a mechanikai hatásokat, hőmérsékletet vagy a páratartalmat. Élőhely és életmód befolyásolja a számukat vagy egyáltalán a meglétüket.

A keratin szőrök eltérő morfológiájuk alapján nem közös ősre vezethetőek vissza az Iguania-ban. 1995-ös publikáció alapján a keratin szőr kifejezés mit lehet ezekre a szálas struktúrákra használni, ellenben mivel nagy valószínűséggel nem homológok, így nem egyenrangú a szőr és toll megnevezésekkel, inkább jelzés értékű. Ha mégis homológ lenne az Iguania-kban, akkor is a gekkóknál megtalálható érzékelő szálakkal nem homológok. 2021-es publikáció alapján “SSO”-t célszerű használni, mely a “skin sensory organ” rövidítése. Ez használható az Iguania és Gekkota szálas érzékelő struktúráira, noha nem közös őstől erednek.

Iguania-k szállas struktúrájának hatása a szőr és tollak evolúciójára

Tollak és emlősök szőrének eredete nem tisztázott. Volt 2021-ben egy publikáció mely alapján Prozostrodontia-knál már jelen volt a bajusz. Ellenben a bajusz nagyon speciális szőr, így ezt meg kellett előznie a sima szőrnek. Ám mi van akkor, ha eredetileg a szőr a Therapsida-knál érzékszervként alakult ki? Ugyanez lehet igaz az Avemetatarsalia-k tollaira is? Csak úgy, mint a SSO esetén ő náluk is kezdetben mikroszkópikus kis érzékelő szálak lehettek? Ezek megnagyobbodásával és sűrüsödésével pedig előtérbe kerülhetett a hőszabályzásban való segédkezés? Nem túl tudományos példa (és lehet, hogy csak pszichológia), ám szerintem sok férfi érteni fogja: Van különbség téli mínusz fokokban a frissen borotvált, borostás és szakállas arc közt. Meglepő de a kis borosta esetén is az ember arca kevésbé fázik. Szóval eredetileg a szőr és tollak érzékszervek voltak?

Van még egy fontos vonatkozás. A minden dinoszaurusz tollas lehetett dolog elleni érv. Mi van akkor ha a korai Pterosauria-k, vagy a Pterosauria-k mondjuk már siklásra képes elődei kifejlesztették ezeket a kis érzékelő szálacskákat, melyek siklásban/repülésben segédkeztek. Majd ahogy több lett az egyre komolyabb repülő életmód miatt, úgy már inkább hőszabályzást látták el?

Vagyis nem homológ a dinoszauruszok tollával a pycnofiber. Sőt dinoszauruszokon belül is a kültakaró mit tollnak hívunk nem homológ, és csak a madarak ágán lévő kültakaró nevezhető tollnak. Psittacosaurus sp. esetén lehet leguán szerű tüskékről van szó. Sőt nézzünk vissza a második bolyhoska cikkemre ahol felhoztam, mi van ha némely toll dolog tulajdonképpen gomba? Szóval HodariNundu gomba ötlete annyira nem is csak az övé. Tény én kifejezetten a Kulindadromeus-ra és a Tianyulong-ra hoztam fel. (Mondjuk ez a gomba dolog nagyon vad ötlet, ne vegye senki komolyan.) Ellenben ennél a két másik tollas madármedencéjűnél maradva: Noha “kis vakarcsok”, elég távoli rokonai egymásnak. Ezért is támogatják, hogy biza minden dinoszaurusz rendelkezhetett tollakkal. És mi van ha nem? Mindkettőnél a mikroszkópikus érzékelő szálak fejlődtek tovább. Egyszóval a Dinosauria-n belül akár négyszer is kifejlődhetett kültakaró.

Jogos lehet a kérdés, hogy ha a Dinosauria és Pterosauria közös ősnek voltak már mikroszkopikus érzékelő szálai, akkor már azt tollnak nevezni? Ugyanis hogy mi a toll az már eléggé tág fogalommá vált. Legyen az a madarak tollakból kialakult pikkelyei, vagy hogy ha a Pterosauria-k pycnofiber-ei homológok a madár tollal, akkor bizony tollak.

Ezeknek a mikroszkopikus szállaknak a vélelmezése is már nagyon spekulatív. SSO is többször kialakult a Squamata-knál. Továbbá közeli rokonoknál is van melynél van és van melynél nincs. Az egész egy ingoványos terep. Ellenben nagyon is számolni kell azzal, hogy Archosauria-knál is így kezdődhetettt el a kültakaró kialakulása. Lehet egy állatnál kezdődött el a mikroszkópikus szálak megnövekedése és sűrűsödése és valóban közös ős miatt minden Avemetatarsalia tollas lehetett így. Ám az is lehet, hogy az avemetatarsalia ágon ötször is megtörtént ez, vagy akár még többször is.

Sőt spekulatív biológiás projekteknek is tökéletes alapanyag lehet. Több millió év múlva új röpképes gerincesek szelhetik át az eget. Szó szerint repülő agámák, melyek melegvérűek és kültakaróval rendelkeznek. Vagy épp tundrán, méteres hóban, még méteres szájjal gyapjas varangyfejű agámák fognak prédára lesni. Vagy “szőrös” kígyók. Mert a görények nem elég jók. (Ne legyen zavar: a lábatlan gekkók nem kígyók.)

Pygopus nigriceps tehát nem kígyózik.

"Társadalmi hatás”

Ennek társadalmi hatása? Nos a helyzet az, hogy a SSO tökéletes dolog arra, hogy a Pterosauria és Dinosauria kültakarójának homológitása ellen lehessen érvelni. Sőt, hogy a kültakaró a dinoszauruszokon belül sem homológ. Tehát közel sem volt minden dinoszaurusznak kültakarója, nem hogy azt tollnak lehessen nevezni. Mégsem érvelnek ezzel. De mért?

Első és legfontosabb, hogy noha már 1920-ban ismert volt, elég kevés figyelmet kapott. Alig kutatják, holott az emlősök és madarak kültakarójának megértése érdekében szükséges lenne.

A másik, hogy nem cáfolja, hogy lehettek kültakarós dinoszauruszok, ez elég sok embernek probléma. Az awesombro-k valóban nem egységes halmaz. Vannak akik nem problémáznak azon, hogy bármely dinoszaurusz tollat kap, szimplán csak nem érdekli őket a tudományos hitelesség, inkább az elszörnyiesítést igénylik. Megint másokat nem zavarja ha kültakaró kerül bármely dinoszauruszra, nem baj ha az szőrnek van hívva, de amennyiben tollnak van nevezve, akkor a szellem kirobban a palackból. Megint mások mindenféle kültakarót elutasítanak, sőt akár madarak dinoszaurusz származását is tagadják. Így feltehetően azaz oldal melynek ez jó ellenérv lehet, annak is problémás lehet ez.

Ám szerintem elsődlegesen a fő probléma az, hogy az SSO nem kap elég figyelmet. Érthetőség kedvéért: Én ugyebár úgy gondolom, hogy minden dinoszaurusz rendelkezett tollakkal. Amennyiben a tollpikkelyek nem csak Avialae-knál voltak, hanem pl. legelső dinoszaurusznál is volt, vagy többször is kialakulhatott, abban az esetben igen, lehetett úgy tollas egy dinoszaurusz, hogy szálas tolla nem volt, hisz a pikkelyei részben vagy egészben pikkelyszerűvé módosult tollak voltak. Olyan, hogy tollpikkelye nincs, se szálas tolla pedig kizárt az emlősök alapján, bálnák is rendelkeznek minimális szőrzettel. (Bár nem lepődnék meg ha lennének olyan fajok melyek egy szállal sem rendelkeznek.) Viszont az SSO miatt másodkörben azt tartom lehetségesnek, hogy az Avemetatarsalia-knál akár többször is kifejlődhedtek ilyen érzékelő szálak, így egymástól függetlenül kialakulhatott kültakaró több evolúciós ágnál. Magyarán a tollak legfeljebb a Coleurosauria-kra mondhatóak. És számos dinoszaurusznak abszolút nem volt kültakarója. (Igen, a Concavenator-t ignoráltam most.) Szóval inkább tartom azt valószínűnek, hogy többször kialakult a családfán a kültakaró, minthogy közös ősre visszavezethető, de voltak melyek elvesztették teljesen.

Összegzés

Noha már száz éve ismert, hogy a Gekkota-k és Iguania-k rendelkezhetnek mikroszkópikus, érzékelő, szőrszerű képletekkel, ezek nem túl közismertek, sőt alaposabb kutatásra szorulnak. A “skin sensory organ” vagy SSO, esetleg keratin szőrök behatóbb ismerete pedig az emlősök szőrének és madarak tollainak eredetében is segíthet. SSO családfán mozaikszerűen való feltűnése is alaposan megbolygathatja a dolgokat, főleg a tollak esetén.

Forrás:
https://www.jstor.org/stable/1564647 - The Skin Sense Organs of Some Iguanian Lizards
https://www.researchgate.net/publication/271753009_The_Skin_Sense_Organs_of_Some_Iguanian_Lizards
https://academicjournals.org/journal/JCAB/article-full-text-pdf/79D995612800 - Epidermal sense organs of the Gekkonid Tropicolotes tripolitanus Peters 1880
https://www.researchgate.net/publication/305279723_THE_MICROANATOMY_OF_REGENERATED_BRISTLED_RECEPTORS_OF_TWO_GECKO_SPECIES_Cyrtopodion_fedtschenkoi_AND_Sphaerodactylus_roosevelti_REPTILIA_GEKKONIDAE
https://www.jstor.org/stable/25512172 - A New Method to Examine the Oberhautchen of Lizard Skin
https://www.researchgate.net/publication/355682881_Scale_Microstructures_of_Pygopodid_Lizards_Gekkota_Pygopodidae_Phylogenetic_Stability_and_Ecological_Plasticity 
https://www.researchgate.net/publication/279481598_SEM_Study_of_Skin_Sense_Organs_in_Two_Uromastyx_Species_Sauria_Agamidae_and_Sphenodon_punctatus_Rhynchocephalia_Sphenodontidae
https://www.researchgate.net/publication/277751049_Some_Evidence_of_Gonocephalus_Species_Complex_Divergence_Basing_on_skin_sense_organs_morphology
https://www.nature.com/articles/srep05481 - Subdigital setae of chameleon feet: Friction-enhancing microstructures for a wide range of substrate roughness
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24107533/ - Diversity of functional microornamentation in slithering geckos Lialis (Pygopodidae)
https://alchetron.com/Hooded-scaly-foot
https://www.linkedin.com/pulse/data-science-dinosaurs-blind-spots-paleontology-matthew-warshauer