Magyar Természettudományi Múzeum Blog

Szerző: Szabó Márton: MTM, Őslénytani és Földtani Tár

Magyarországon az utóbbi évtizedben felélénkültek a fosszilis porcoshalakkal kapcsolatos kutatások. A vizsgálatok kedvelt célpontjai – a közgyűjteményi leletanyagok revízióján túl – a Bakony-hegység, valamint a Mecsek-hegység középső-miocén korú lelőhelyei. A Magyar Természettudományi Múzeum Őslénytani és Földtani Tárának munkatársa, Szabó Márton és szerzőtársai ezúttal egy különleges porcoshal-lelőhelyet vizsgáltak az orfűi mesterséges tavak vidékén, Tekeres mellett. A kutatómunkában részt vett Kocsis László (Lausanne-i Egyetem, Svájc), Tóth Emőke (ELTE, Őslénytani Tanszék), Szabó Péter (Szentágothai János Kutatóközpont, Pécs) és Sebe Krisztina (Pécsi Tudományegyetem). A csapat munkáját Németh Tamás magángyűjtő segítette. A kutatásból született publikáció még 2022 év végén, a két ünnep között került publikálásra a Papers in Palaeontology nevű tudományos folyóiratban.

Leegyszerűsítve, a porcoshalak osztályának ma három nagy csoportja van: a tömörfejűek, a cápák és a ráják (a tömörfejűek kevéssé épültek be a köztudatba, ismertebb nevük a „kiméra” vagy a „patkányhal”).  A porcoshalak három nagy csoportjának közös jellemzője, hogy belső szilárdító vázuk döntő részét porcos szövetek alkotják, melyekbe némi mész rakódik. Fosszíliáik többsége általában csak magában megőrződő (izolált) fog, esetleg egy-egy csigolya. A Kárpát-medencében a miocén földtörténeti időszakban képződött tengeri üledékek igen gazdagok porcoshal-kövületekben, hiszen az ekkortájt itt hullámzó Központi-Paratethys számos különböző élőhelyet biztosított a legkülönbözőbb igényekkel rendelkező halcsoportok számára. A középső-miocén végére a Központi-Paratethys tengeri kapcsolatai megszűntek, helyét a fokozatosan kiédesedő Pannon-tó vette át.

Ma hazánkban a legtöbb porcoshal-lelőhely miocén korú. A tengeri kapcsolatok megléte idején a porcoshalak valósággal lüktető diverzitással voltak jelen a Központi-Paratethys normálsósvízi élőhelyein. Magyarországon a középső-miocén badeni emelete idején (nagyjából 15.2-12.6 millió évvel ezelőtt) rengeteg olyan üledékréteg rakódott le, melyek módfelett gazdagok porcoshalak kövületeiben.

A Mecsek-hegységben számos badeni korú kövületlelőhely ismert. Ilyenek például a pécs-danitzpusztai homokbánya, vagy a Fazekasboda, Ófalu és Kovácsszénája közelében található lelőhelyek. Az orfűi mesterséges tavak vidékén Németh Tamás magángyűjtő egy olyan porcoshal-lelőhelyre bukkant, mely tudományos szempontból kiemelkedő fontosságúnak bizonyult. Az innen gyűjtött leletekre Tamás magángyűjteményében figyelt fel a most publikált munka három szerzője, Szabó Márton, Sebe Krisztina és Kocsis László.

• A tény, hogy Németh Tamás segítségével lehetőségünk nyílt az eredeti lelőhelyen a saját módszereinkkel gyűjtenünk, szép példa a paleontológia magángyűjtői és szakmai közegének együttműködésére. – mondta Szabó Márton, a kutatás vezetője.

A lelőhely a Herman Ottó-tó partjától nem messze található, elrejtve az erdő fái között. A feltáruló kőzet agyagos, a benne levő ősmaradványok gyűjtéséhez iszapolási munkálatokra volt szükség. A nagyobb méretű (2-3 cm-nél nagyobb) ősmaradványok száma elenyésző volt, zömük puhatestűekhez tartozott – de a kutatók ekkor nem is ezeket keresték. Ugyanis azok a porcoshal-kövületek, melyek a kutatók figyelmét felkeltették, nem voltak nagyobbak néhány milliméternél, méretük csak a legritkább esetben érte el az 1 cm-t. Az iszapolás után következett a leletanyag aprólékos átválogatása. A paleontológiában használatos módszerek közül az iszapolásról széles körbe tudva levő, hogy rendkívül (!) időigényes tud lenni.

• Ez idő tájt sajnos eltörtem a lábamat, így hosszú időre otthon kellett maradjak. Így viszont esti óráimban, begipszelt és felpolcolt lábbal lelkesen tudtam válogatni az otthoni mikroszkópom segítségével az iszapolás után visszamaradt üledéket. A feladat így is sok-sok hetet emésztett fel, de nagyon megérte. – mesélte Márton.

A tó vizében iszapolt kőzetanyagból a rostában szinte csak ősmaradványok maradtak vissza. Bennük mikroszkóp alatt kellett keresni a porcoshalak parányi fogait (fotó: Sebe Krisztina és Szabó Márton)

Dacára az aránylag nagy mennyiségű leiszapolt üledéknek, az előkerült porcoshal-maradványok száma kevés volt: kicsivel több mint 500. Ami azonban legelsőként kárpótolta a kutatókat, az a példányok megtartása volt. Sok cápa- és rájafog a rajta levő, egészen finom és törékeny képletekkel együtt őrződött meg, ami párját ritkító a hazai leletanyagokban. A maradványok üdesége azt  hatást keltette, mintha azok csak néhány napja kerültek volna a beágyazó üledékbe.

A leletanyag összegzése és rendszertani meghatározása után következett a példányok fotózása. A pár milliméteres fogmaradványok, és a porcoshalak bőrének jellegzetes függelékei hagyományos eszközökkel nem voltak problémamentesen fotózhatóak, így a kutatók a pásztázó elektron-mikroszkópokhoz fordultak. A létrejött fotóanyag, valamint a publikáció ebből összeállított illusztrációi egyedülállóak a Magyarország ősi porcoshalaival kapcsolatos szakirodalomban.

A feltárt fauna azonban még ennél is izgalmasabb. A leletanyag ugyanis ott rejtette magában az ország első fosszilis kiméra-maradványait.

• Ezeknek az állatoknak nincsenek fogai, legalábbis olyan értelemben, mint mondjuk egy cápának, vagy egy rájának. A táplálék feldolgozását őrlésre módosult, domború felületekkel oldják meg, melyeket különösen kemény szövetek alkotnak. A ma élő kimérák nem veszélytelen állatok, sok faj visel igen méretes tövist a hátúszó elülső éle mentén. – magyarázta hozzá Márton – A hazánkhoz legközelebb fellelt kiméra-kövület az ausztriai Teiritzberg alsó-miocén üledékéből került elő, a mai Magyarország területéről ennek a porcoshal-csoportnak mindmáig semmi nyoma nem volt. Így tehát érthető, miért lettünk annyira izgatottak, amikor először átnéztük Németh Tamás gyűjteményét és megpillantottuk benne ezeket a maradványokat. Ott azonnal tudtuk, hogy ezzel a leletanyaggal és lelőhellyel alaposabban is foglalkoznunk kell.

A tekeresi kiméra-maradványok (Ischyodus sp., balra), valamint egy ma élő kiméra (jobbra) (forrás: Szabó és mtsai., 2022 és Wikipédia)

A fauna további érdekességeket is rejtett. Összesen 38 (!) különböző porcoshalat azonosítottak a leletanyagban, ami kiugróan magas számnak számít a hazai lelőhelyek viszonylatában. Ezek közül 9 teljesen új volt a Központi-Paratethys badeni emeletben képződött üledékeiből ismert faunákra nézve.

Éltek itt tehéncápák, melyek napjainkban is a mélyebb vízi élőhelyek jellegzetes ragadozói, akik előszeretettel tisztogatják le például a cetek mélybe süllyedő tetemeit. A tüskéscápák nevüket a hátúszókat merevítő veszélyes tövisekről kapták, fogaik kicsik ám mégis igen bonyolult felépítésűek. A tekeresi leletanyagban előkerültek nyelőcápa-félék fogai is, melyek szintén viselnek töviseket mindkét hátúszójukon. A világítócápák egy kihalt faja is megjelenik a leletanyagban. Ezek a legfeljebb 30-40 cm körüli testhosszt elérő cápák egyfajta parazita életmódot élnek, minthogy zsákmányukat nem ölik meg, csupán borotvaéles fogaikat használva kiharapnak egy darabot annak bőréből, esetleg az alatta található zsírszövet egy kis részével, majd gyorsan kereket oldanak, életben hagyva a megtámadott prédát. A leletanyag cápái közt egyebek mellett megjelennek a homoki tigriscápák, a makócápák, rókacápák, a kutyacápák, a tigriscápák, a macskacápák, a pörölycápák, sőt, olyan óriás tengeri vándorok is, mint az óriáscápák. A rája-anyag sem kevésbé változatos: éltek itt tüskésráják, sasráják, sőt ördögráják is. A rájacsoportok között több olyan is akad, amely egynél több fajjal képviseltette magát a leletanyagban.

Csemegézés a kicsiny, tekeresi porcoshal-maradványok közül. A: Hexanchus cf. nakamurai, B: B: Squalus sp., C: Centrophorus sp., D: Isistius triangulus, E: Iago angustidens, F: Dasyatis probsti, G: Raja cf. gentili, H: Mobula loupianensis, I: Mobula fragilis, J: rája bőrtövis (forrás: Szabó és mtsai., 2022)

Ha ez nem lenne elég, a kibontakozó porcoshal-közösség egy érdekes történetet látszik elmesélni.

• Feltűnt számunkra, hogy a faunában elég jelentős a mélytengeri porcoshalakhoz tartozó maradvány. Ezen kívül voltak még az anyagban sekélyvízi, és nyíltvízi fajok maradványai is, így az összkép finoman szólva sem volt egységes. Ami azonban nagyon érdekes volt, hogy az egész leletanyagban a ma élő rokonaik ismeretében mélyvízinek tartott fajok maradványai voltak a legépebbek. Ezek általában egészen kicsiny maradványok törékeny, lemezes függelékekkel és nyúlványokkal. Minden viszontagság ellenére e maradványok állapota egyszerűen csodálatos. A partközeli formák fogai viszont sokszor töröttek, kopottak, nem egyszer a fogak teljes gyökere hiányzott. Ebből arra következtettünk, hogy valami történt ezutóbbi a maradványokkal, mielőtt odakerültek, ahol mi végül megtaláltuk őket. – magyarázta Márton.

De miért voltak jobb állapotban pont a mélyebb vizek lakóinak maradványai? A kutatók úgy vélik, hogy talán egy (esetleg több) víz alatti csuszamlás gyűjtötte össze a maradványokat egyazon helyre. A csuszamlás a sekélyebb élőhelyek felőli lejtősebb aljzatrészek felől indulhatott, és mire az itteni maradványok a csuszamló üledékben mélyebbre jutottak, számos egyéb objektumnak nekiütődtek vagy hozzányomódtak, ami roncsolta az állapotukat. A már eleve a mélyvízi helyeken kihullott fogaknak nem kellett elszenvedni ezt a folyamatot, ezért lehet általános állapotuk sokkal-sokkal jobb. A nyíltvízi fajoktól származó fogakkal hasonló a helyzet, hiszen valószínűleg a parttól távol hullottak ki az állatok szájából, így eleve a mélytengeri területek üledékébe kerültek bele.

A feltételezett víz alatti csuszamlás vázlatos képe (forrás: blog.mares.com)

A tengerek és óceánok vizei mélységviszonyaik tekintetében úgynevezett zónákra oszthatóak. A vízben egyre mélyebbre merülve a „mélytenger” kezdetét sokszor ott jelölik ki, ameddig a felszín felől érkező napfény még elér, vagyis a fotikus és az afotikus zóna határán (nagyjából 200 méteres mélységben). Másutt a kontinentális talapzatok és a kontinentális lejtők közti átmenet határától lefelé határozzák meg a mélytengert. Ez a kérdés nyilván nem ennyire egyszerű, hiszen sok állatcsoport esetében más-más a „mélytengeri” jelző jelentése. Egy aktívan helyt változtatni képes, közepes vagy nagytestű állat (pl. egy porcoshal) esetén ezt valahogy úgy határozhatjuk meg, hogy az adott faj akkor számít mélytengerinek, ha életkörülményeinek zömét a batiális zóna 1000 méteres mélységben levő felső határa alatt találja meg, így élete jelentős részét itt is éli.

A mélytengerekben élő állatok külleme olykor olyan, mintha evolúciójuk nem is ehhez a bolygóhoz kötné őket, megjelenésük sokszor teljesen más, mint a vízfelszínhez közelebb élő rokonaiké. Ez a porcoshalak esetén sincs másképp, épp ezért e mélytengeri fosszilis porcoshalak maradványainak megtalálása már önmagában is egy rendkívül izgalmas felfedezés.

A mélytengeri élőhelyek még a legfejlettebb eszközök segítségével is nagyon nehezen elérhetőek. Épp ezért az itt élő állatok tanulmányozása rendkívül nehéz feladat a tengerbiológusok számára. A 19. század előtt széles körben úgy tartották, hogy a mélytengeri élőhelyeken alig van élet. Hála a biológiai sokféleség megismerésére irányuló törekvéseknek, mára már tudjuk, hogy az itt uralkodó speciális hőmérsékleti és nyomásviszonyok, valamint a napfény hiánya ellenére ezeken az élőhelyeken is virágzik az élet. Mint azt a fosszilis rekord mutatja, e különleges elszigeteltségben már a földtörténet korábbi szakaszaiban is egyedi életközösségek alakultak ki.

A tekeresi porcoshal-maradványok zöme sajnos annyira kicsi, hogy egy vitrinben kiállítani őket, és bemutatni őket a nagyközönségnek roppant körülményes, ha nem egyenesen lehetetlen. Ez azonban nem csökkenti a leletek tudományos értékét. A kutatások folytatódnak hasonló, kivételes leletanyagok után.