" Untitled

ÕSLÉNYTAN


PÁLFY JÓZSEF


Kihaltak és túlélők



A hazai ismeretterjesztő irodalom nem dúskál földtani és őslénytani tárgyú mûvekben. A kihalások témakörének izgalmassága és a tudományterület közelmúltbeli hatalmas fejlődése lehetőséget teremtett arra, hogy a Vince Kiadó Tudomány-Egyetem címû sorozatában e témakörben is összefoglaló mûvet jelentessen meg. A múlt vizsgálatának új dimenziót adott a mai világméretû ökológiai probléma. A földtani és őslénytani adatokból kirajzolódik, hogy a tömeges kihalások mozgatórugóját minden esetben drámai környezetváltozásokban kereshetjük. A Kihaltak és túlélők címû munka - melyet április 22-én a budapesti könyvfesztiválon mutattak be a nagyközönség számára - átfogó képet nyújt az elmúlt mintegy félmilliárd év során a földi élővilágot ért válságos időszakokról. Következő lapjainkon a biodiverzitás jelenéről és múltjáról szóló, bevezető fejezetet közöljük, a Vince Kiadó szíves hozzájárulásával.

1. ábra. Az Ediacara fauna jellegzetes ősmaradványai, a Dickinsonia és a Spriggina (legnagyobb szélesség 1,5 cm)
Ezt a munkát 1999-ben írtam, ám az elmesélt igaz történetek nagy része évmilliókkal, sőt évszázmilliókkal ezelőtt játszódik. Gondolhatná a kedves olvasó, hogy az ezredvég levegőjének világvége hangulata ihletett írásra, innen a vészjósló téma és a komor cím. Tisztázzuk hát az elején: nem hiszek a számok misztikájában, nem gondolom, hogy a 2000. év nagyon különböző lenne az előtte lévőktől. Tudom azonban, hogy valóban baljós dolgok is zajlanak körülöttünk. Nem ismerjük előre az évet, mert nem pillanatszerû katasztrófa felé robogunk. Tagadhatatlan azonban, hogy a földi környezet változása egyre gyorsul, és fajunk, a Homo sapiens olyan folyamatokat gerjeszt, melyek kiszámíthatatlan következményekkel járnak. Többségünk felületes szemlélő, aki csak a nagy dolgokat veszi egykönnyen észre. Ezért jelképezi a túlzott, mohó vadászat miatt a kihalás szélére sodródó állatfajokat az afrikai elefánt vagy a kék bálna. Arra is odafigyelünk, ami szívünkhöz közel áll. Ezért tudunk arról, hogy a bájos pandamackók számának vészes csökkenését élőhelyük zsugorodása okozza. Szeretjük a számokat is, így meghökkentőnek találjuk, ha a becslések azt mondják, naponta, de valószínûleg inkább óránként, esetleg még gyakrabban kihal egy-egy állatfaj a Földön.

A biodiverzitás, azaz az élővilág sokfélesége a csak szûk körben ismert tudományos fogalomból vált divatszóvá az elmúlt évtizedben. Az 1992-ben Rio de Janeiróban tartott csúcskonferencia kapcsán a világ politikusai is megismerkedtek a fogalommal és a problémakörrel, amit aztán a média minden eddiginél szélesebb tömegek számára is ismertté tett. Az élővilág gazdagságát számos szinten ragadhatjuk meg, kezdve a genetikai sokféleségtől, a formabeli sokféleségen át a fajgazdagságig. Ez utóbbi, tehát a fajok számával mérhető diverzitás az, ami a leginkább fémjelzi az aggályokat. Atudósokon kívül is mind többen ébrednek tehát rá arra a tényre, hogy Földünk élővilágának változatossága egyre szegényedik. Az emberiség szaporodása és egyre rohamosabban bővülő környezetátalakító tevékenysége az élő és élettelen környezetünk rovására megy. Mivel a problémával politikai síkon is foglalkozni kell, felvetődik annak a kérdése: képvisel-e értéket a biodiverzitás, s ha igen, milyen mértékben. Mekkora változások jelezhetők előre? Milyen mérvû csökkenést tart már elfogadhatatlannak az emberek jelentős része helyi, illetve globális szinten? Hogyan és milyen áttételeken keresztül jelentkeznek a világ távoli problémái a közvetlen környezetünkben? Köztudottan az amazóniai őserdő pusztítása okozza a legnagyobb közvetlen károkat, hiszen a trópusi esőerdők hordozzák a szárazföld legnagyobb változatosságú élővilágát, elsősorban páratlanul gazdag rovarviláguk révén. De egy, talán még tudományosan fel sem fedezett amazóniai rovarfaj elvesztése hogyan hasonlítható össze egy jól ismert madár- vagy emlősfaj kipusztulásával?

Két szélsőséges álláspont fogalmazódott meg, amelyek között természetesen számtalan árnyalattal képviselt átmenet létezik. A „legzöldebb" nézet szerint a természetes élő és élettelen környezetet mindenáron meg kell védeni az ember további térhódításától, megakadályozva bármilyen újabb beavatkozást, sőt ahol csak lehetséges, törekedni kell az eredeti állapotok visszaállítására. A legönzőbb érvelés szerint viszont a változás a természet alapvető vonása: a jelenleg zajló folyamatok lényege nem más, mint egy faj, a Homo sapiens tevékenysége saját előnyének előtérbe helyezése érdekében. Eszerint az ebből eredő változások tehát természetesek, nem kell belőlük nagy ügyet csinálni.

Pillantsunk hát bele az élővilág több milliárd éves történelemkönyvébe. Lapozzuk fel legalábbis az utolsó bő ötszázmillió évről szóló fejezeteket, melyekből a magasabb rendû élőlények uralta világgal ismerkedhetünk meg. Mit olvasunk ki belőle? Egyfelől valóban állandó változást, fajok folyamatos megjelenését és eltûnését. Jó öreg bolygónk már csak ilyen hely, ahol mindig történik valami. De ennél megrázóbb tényekkel is szembesülnünk kell. Afajok jelentős része nem apránként, a dolgok szokványos menetének részeként tûnt el a süllyesztőben. Öt nagy és sok kisebb drámai eseményről is szól a történet, amikor fajok tömegei pusztultak ki, és a magasabb rendû élet a tönk szélére került. Az ökoszisztéma tehát valóban képes rövid idő alatt összeomlani. Mindent elpusztító, totális atomháború utáni vízióra emlékeztető időszakokat élt át korábban a Föld. S ha ez így van, akkor jogos a kérdés, vajon nem ilyen ökológiai krízis felé robogunk-e ma is. S ha igen, akkor ez érdekel-e valakit, vagyis fontosabbnak tartjuk-e megállítani a pusztulást, mint elérni néhány gyarló emberi célunkat?

Ez a könyv nem próbál közvetlenül választ adni ezekre az égető kérdésekre. A döntés az olvasóé, de minden értelmes döntést széles körû ismeretekre kell alapozni. Egy fontos szempontból azonban igyekszünk hozzájárulni a biodiverzitásról szóló ismereteink bővítéséhez, mégpedig az élővilág múltbeli sokféleségének és földtörténeti változásainak bemutatása révén. Csak úgy érthetjük meg a ma zajló folyamatokat, illetve úgy mérhetjük fel azok várható kimenetelét, ha felhasználjuk az élővilág történetéről szerzett ismereteket. Az őslénytan rendkívül gazdag tudásanyagot gyûjtött össze a földi élet múltjáról. Apaleontológia kezdetben főleg leíró tudományág volt. Később a rétegekben található ősmaradványokat elsősorban a képződmények korának meghatározására alkalmazták. Ehhez elméleti alapot utólag adott a darwini evolúciós elmélet. Viszonylag új keletû azonban az a szintetizáló jellegû tárgyalási mód, ami az élővilág egészének fejlődésmenetét vizsgálja. Az elmúlt két évtizedben különös jelentőséget kapott a kihalások jelenségének vizsgálata. Ez a kutatási terület a kréta végi esemény kapcsán került a kutatások előterébe, és 1980 óta a legtöbbet kutatott és vitatott őslénytani téma lett. Szerencsés egybeesés, hogy a biodiverzitás csökkenése és a modern környezeti problémák által felvetett kérdések kapcsán további lendületet kapott ez a terület. Atömeges kihalások vizsgálata az evolúciós paleobiológia egyik részterülete. Hogy nem csak a szakemberek számára izgalmas, arra már közhelyszerûen említhetjük a dinoszauruszok virágkorát és kipusztulását övező érdeklődést a gyerekek és a felnőttek körében egyaránt. Ahogy az őslénytan sokkal kiterjedtebb a dinók tanulmányozásánál (jóllehet paleontológus hivatásom hallatán majdnem mindenki egyből dinókutatónak vél), úgy a tömeges kihalások sorában is csak egy a kréta végi esemény.

Szinte minden faj kihalt



Napjaink információs forradalma számtalan új foglalkozást hozott létre. Tíz évvel ezelőtt még senki sem kereste kenyerét weblapok szerkesztésével. Ebből következik, hogy csaknem minden weblapkészítő ma is él. De maga a munkahelyi számítógép-hálózat is annyira új jelenség, hogy a vállalati rendszergazdák közül sem sokan mentek még nyugdíjba. A technológiai fejlődés azonban elavulttá tesz régi, hagyományos módszereket, így az ezekhez tartozó foglalkozások is eltûnnek. Senki sem ismer ma már kódexmásolókat, de lassan a nyomdai szedők ólombetûkkel dolgozó utolsó generációja is kiveszőben van. Atechnológia evolúciója tehát új foglalkozások megjelenésében és régiek megszûnésében tükröződik. Abiológiai evolúció és a fajok története is ehhez sok tekintetben hasonló jelenség.

Létezik egy másik, kézenfekvő analógia is, ami azonban olyan tévedés, melyet nem árt mindjárt az elején tisztázni. Tudjuk magunkról, hogy halandók vagyunk. Nemcsak nekünk embereknek, hanem valamennyi élőlénynek az élete véges. Ha kihalt állatokról vagy növényekről van szó, könnyen adódhat az a feltételezés, miszerint a fajok élete is természetszerûleg behatárolt, és fiatalkorra, felnőttkorra, majd öregkorra lenne szakaszolható. Ez azonban téves elképzelés, bár sokáig tartotta magát tudományos körökben is. Adinoszauruszok kihalásának megfejtése makacs probléma. Jobb híján napvilágot látott az a nézet is, hogy valamiféle kollektív aggkori végelgyengülésben múltak volna ki utolsó képviselőik. Eszerint a csoport megjelenését felvirágzás, majd hosszan tartó virágkor követte, amit szükségszerûen hanyatlásnak kellett felváltania. Afajokra és a magasabb rendû csoportokra azonban nem vonatkoznak azok a fiziológiai, biokémiai és sejtbiológiai korlátok, amelyek az egyedek életét időben végessé teszik. Az öregedés folyamata csak a szerves vegyületekből szerveződő sejtek és az azokból építkező élőlények egyedeinek elkerülhetetlen sajátossága. Az egyedek populációi és a populációk összességét jelentő faj azonban nem öregszik. Akihalás valószínûsége teljes mértékben független attól, hogy a szóban forgó faj vagy csoport milyen régóta él. Nincs ilyen elvi korlátja a fajok élettartamának. Később látni fogjuk, hogy valóban vannak „élő kövületek", azaz olyan fajok, illetve csoportok, melyek tíz- vagy százmillió éveket szinte változatlanul vészeltek át. Nem a legrokonszenvesebb, de talán a legközismertebb ilyen példa a svábbogár.

Mindezek ellenére a kihalás tényét nem lehet elvitatni. Majdnem minden ősmaradvány már nem élő fajhoz tartozik. Megállja a helyét ez a kijelentés? Nézzük meg a fajok számára vonatkozó becsléseket. Hány faj él ma a Földön, és mennyi a valaha élt fajok száma? Két látszólag egyszerû kérdés, amire pontos választ adni lehetetlen. Mielőtt ezt körüljárnánk, ejtsünk szót arról, mit is nevezünk fajnak. Abiológia-tankönyvekben olvasható definíció szerint a faj az egymással életképes utód létrehozására alkalmas egyedek összessége, amelyek lényegében hasonlóak. A genetika nyelvén megfogalmazva mindezt, a faj azoknak az egyedeknek az összessége, melyek közös génállománnyal (genommal) rendelkeznek. Agyakorlatban azonban a biológus számára is körülményes ezeknek a kritériumoknak az alkalmazása, az őslénytanban pedig egyszerûen lehetetlen. Kissé cinikusan azt a gyakorlati definíciót adhatjuk, hogy a faj az, amit egy elismert és gyakorlott taxonómus vagy szisztematikus annak nevez. A taxonómia vagy szisztematika a biológiának, vagy azon belül a zoológiának, botanikának az az ága, amely az élőlények leírásával és rendszerezésével foglalkozik. A taxonómus pedig külső, alaki bélyegek, belső anatómiai, esetleg biokémiai jellegek vagy viselkedési tulajdonságok alapján különbözteti meg az egyik fajt a másiktól, illetve sorolja a rokon fajokat nemzetségekbe, a rokon nemzetségeket családokba, majd tovább rendekbe, osztályokba és törzsekbe. A hierarchikus rendszer előbb említett egységei összefoglaló néven a taxonok. Csak a fajt tekinthetjük közülük vitathatatlanul természetes egységnek, de a magasabb taxonokról is sokszor lesz szó ebben a könyvben. Ezek a gyakorlatban hasznos szerepet töltenek be nemcsak az élővilág leírásában, hanem jelenségeinek feltárásában és a leszármazási kapcsolatok nyomozásában is. Az őslénytanban használt fajfogalom szükségképpen morfológiai jellegû. Leggyakrabban csak az alaki bélyegeknek egy része, főleg a szilárd váz morfológiája őrződik meg. Magától értetődően nincs lehetőség kísérleti úton ellenőrizni az egy fajba sorolt egyedek szaporodóképességét. Mivel a gyakorlatban a mai élőlényekkel foglalkozó biológusok által leírt fajok is hagyományosan morfológiai hasonlóságra épültek, és ezt legtöbb esetben megerősítették a kifinomultabb biokémiai, genetikai vizsgálatok, általában nincs aggodalomra okunk a fosszilis fajok hitelességét illetően.

Visszakanyarodva a fajok számának kérdésére, azt össze tudjuk adni, hogy a biológusok már több mint 1,7 millió élő fajt írtak le. Elég azonban megkérdezni az amazóniai esőerdő élővilágának bármelyik kutatóját, hogy leckét kapjunk abból, mennyire csekély töredékét ismerjük csak bolygónk élővilágának. Atrópusi dzsungel egy-egy fájának lombkoronája akár több tucat eddig ismeretlen rovarfajnak is otthont adhat! Terry Erwin, a washingtoni Smithsonian Intézet biológusa vihart kavart azzal a dolgozatával, melyben egy új becslést adott a mai élővilág fajszámára. Éppen a trópusi esőerdők még feltáratlan diverzitása, főleg a szélsőségesen endemikus - egy-egy fafaj lombkoronájára korlátozódó - elterjedésû rovarok alapján úgy becsülte, hogy a tudomány számára még ismeretlen fajokkal együtt mintegy 40 millió fajjal osztozunk a Földön! Ezt akkor sokan szélsőséges túlzásnak tartották a korábban uralkodó, 10 millió körüli fajjal számoló nézettel szemben. Pedig újabban Erwin és sok tudóstársa már azt valószínûsíti, hogy a tényleges szám megközelítheti a 100 milliót is. Ennél is nehezebb számba venni a fosszilis fajokat. Serény munkával lajstromba vehetjük a már tudományosan leírt ősmaradványokat, ez mintegy 250 ezer fajt tesz ki. Később szó lesz arról, hány különféle tényező szerencsés összjátéka szükséges ahhoz, hogy az egykor élt élőlények maradványaira ma rábukkanjunk. Ezért igencsak ingoványos talajon jár, aki megkísérli megbecsülni a földtörténeti múltban élt valamennyi faj számát. Nem csoda, hogy itt még jobban szórnak a becslések, különböző kutatók 5 és 50 milliárd közé teszik ezt a számot. Atúlélés mértéke tehát elenyésző: valószínûleg jóval 1% alatt van a ma élő fajok aránya a valaha élt élővilág egészéhez képest. A demográfiából kölcsönzött hasonlattal élve, a fajok születésszáma az élet több mint hárommilliárd éves története során alig haladta meg a halálozási arányszámot. A mai biodiverzitásra úgy tekinthetünk, mint a fajképződésnek a kihalással szembeni, hosszú időn át felhalmozódott csekély többletére.

Illik tehát komolyan vennünk a kihalás tényét. Nem érthetjük meg a mai élővilágot - és benne saját helyünket sem - a kihalások ismerete nélkül. Két alapvető kérdés tér vissza újra meg újra: miért és hogyan tûnt el ennyi faj a földtörténet során.

A szerencsejátékos metaforája



2. ábra. A szerencsejátékos tönkremenése, avagy egy fej vagy írás típusú játék kimenetelének szimulációja, ha a tét minden dobásnál 1 dollár, és a kezdő összeg 10 dollár. A szerencsejátékos pénze minden körben 1 dollárral nő vagy csökken, de a játékos tönkremegy, és a játék véget ér, ha a pénze elfogy. A példa egy bizonyos időpontban tíz fajból álló nemzetség további sorsát modellezi, ahol a nyerés fajképződésnek, a vesztés pedig fajkihalásnak felel meg. (Raup nyomán.)
Közhelyszerû emberi tapasztalat, hogy az életben nem árt egy kis szerencse. David Raup chicagói paleontológus úgy véli, a kihalásokkal kapcsolatban is számos összefüggést világít meg a szerencsejátékos tönkremenésének a valószínûség- számításból ismert modellje. Tételezzük fel, hogy egy kaszinóban olyan szerencsejátékot játszanak, ahol a nyerésnek és a vesztésnek minden fordulóban egyaránt 50%-os esélye van. Ha a rulettben párosra vagy páratlanra, illetve pirosra vagy feketére teszünk, akkor közel járunk ehhez, de a zöld színû nulla biztosítja azt, hogy hoszszú távon a kaszinó járjon jól. Képzeletbeli rulettünk tehát nélkülözze a nullát. Kezdjünk játszani Las Vegasban 1 dolláros téttel, ha mondjuk 10 dollárral a zsebünkben érkeztünk a kaszinóba. A pirosra téve, ha a golyó a piroson áll meg, egy dollárt nyerve már 11 dollárunk van, ha fekete, akkor 1 dollárunk bánja, és 9 dollárból játszunk tovább. Így folytatva a játékot, három dolog történhet: (1) egyszer csak elveszítjük az utolsó dollárunkat is; (2) megnyerjük a házat, azaz annyit nyerünk, hogy a kaszinó tönkremegy; (3) valami miatt abbahagyjuk a játékot, mielőtt a fenti két eset valamelyike bekövetkezne.

A játék kimenetelét akár pénzfeldobással, fej vagy írás alapon is szemléltethetjük. Azt fogjuk tapasztalni, hogy előbb-utóbb az első eset következik be, azaz tönkremegyünk. Akaszinó tönkremenetele azért nem következik be, mert annak tőkéje sokszorosa a mi 10 dollárunknak. Ha több kísérletet végzünk, különböző számú menet után következik be a legatyásodásunk. Könnyen lehet, hogy akár hosszú ideig is nyerésben leszünk, míg egy balszerencsés sorozat meghozza a végzetünket. Avalószínûség-számítás nyelvén a játék folyamatát „véletlenszerû sétának" (random walk) nevezhetjük. Minden körben 50% a nyerési esélyünk, függetlenül attól, hogy előzőleg nyertünk-e, vagy vesztettünk, akár hosszú sorozatban is. Azért húzzuk mégis a rövidebbet, mert számunkra a 0 dollár olyan határt jelent, ahonnan nincs visszaút (2. ábra).

A példa azért sokatmondó, mert behelyettesíthetjük a dollárok számát a faj egyedeinek, vagy akár egy nemzetség fajainak számával. A szerencsejátékos anyagi csődje a taxon kihalásának párhuzama. Így érthetővé válik, hogy a kihalás miért elkerülhetetlen sorsa a fajoknak anélkül, hogy szó esne bármiféle öregedésről. A kihalás ellen átmeneti védettséget ad a fajon belüli magas egyedszám, vagy a nemzetségen belüli nagy fajszám. Sokszor ez széles földrajzi elterjedéssel is párosul. Atrópusokon általában szûkebb elterjedésû, élőhelyükkel szemben nagyobb igényeket támasztó, specializált állatok és növények élnek, lásd példánkat az esőerdők rovarvilágáról. Ugyanez elmondható a trópusi tengerek, például a korallzátonyok rendkívül sokszínû, de kisebb területre kiterjedő élővilágáról. Ezzel ellentétben a magasabb földrajzi szélességeken alacsonyabb fajszámú társulások uralkodnak, melyek nagy területen azonosak. A kihalások tanulmányozása által alaposan dokumentált jelenség, hogy az endemikus élővilág, jellemzően a trópusi fajok, sokkal érzékenyebben reagálnak a környezet megváltozására. A széles elterjedésû mérsékelt és hideg égövi ökoszisztémák alakjai ellenállóbbak a kihalással szemben. Ez a törvényszerûség is magyarázható a szerencsejátékos metaforájával.

Raup továbbviszi a véletlenszerûség szerepének hangsúlyozását, amikor könyvének a következő címet adja: Kihalások: rossz gének vagy balszerencse? Sejthetjük, hogy melyik lehetőség mellett teszi le voksát, és a későbbiekben többször idézzük okfejtését. A természetben sokszor találkozunk a véletlenszerûség által meghatározott rendszerekkel. Az ezt a viselkedésmódot kifejező angol random szót bajos lefordítani, de talán elég magyarosan hangzik ahhoz, hogy beilleszthető legyen nyelvünkbe. A randomrendszerekben a történések kimenetelét valószínûség formájában tudjuk leírni. A fej vagy írás fele-fele esélye ilyen, pedig az egyes pénzfeldobás eredményét valójában számtalan apró tényező (az érme kiinduló helyzete, kezdősebesség, légáramlatok, a landolás helyének felszíne stb.) határozza meg. Vajon egy-egy faj vagy csoport túlélése vagy kihalása is random jelenség lenne? Miért tûntek el a dinoszauruszok a kréta időszak végén, amíg hüllőtársaik, a krokodilfélék máig is vidáman élnek? Vagy könyvünk címlapjára tekintve megkérdezhetjük: miért tûntek el az ammoniteszek (szintén a kréta végén), míg lábasfejû rokonaik, a Nautilusok ma is élnek? Bizonyos esetekben meg tudjuk határozni egyes fajok vagy csoportok kihalásának okait, nagyon sokszor azonban úgy tûnik, olyan összetett jelenségekkel állunk szemben, ahol a random viselkedés a történelmi véletlenek szerepét támasztja alá. Emberközpontú világnézetek sora sugall valamiféle „teremtés koronája" képet rólunk, emberekről. A kihalások evolúciós szerepének megértése azonban azt látszik igazolni, hogy a természetes kiválasztódás vezérelte evolúció mellett a szerencse által befolyásolt túlélésnek is döntő szerepe van. Nem árt tehát egy kis alázattal végignézni magunkon. Szélsőséges leegyszerûsítésnek hangzik, de úgy is fogalmazhatnánk: itt vagyunk, és ez semmi több, mint mázli.

Hányféleképp lehet kihalni?



3. ábra. A tengeri családok számának változása az elmúlt 600 millió év során. A nyíllal jelzett „öt nagy" kihalás a diverzitás hirtelen zuhanásaként mutatkozik. (Raup és Sepkoski nyomán.) (kam: kambrium; o: ordovícium; sz: szilur; d: devron; kar: karbon; p: perm; tr: triász; j: jura; kr: kréta; t: tercier)
Lépjünk eggyel tovább a világképek elemzésével. Hogy mennyire érezzük jól magunkat a világban, az valamiféle biztonságérzeten is múlik. Leszámítva most a háborúkat és egyéb emberi gazságokat, a világ alapjában békés helynek tûnik. Időről időre történnek ugyan földrengések, vulkánkitörések, tsunamik, hurrikánok és árvizek, de azért a Föld jelentős része kényelmesen lakható, éghajlata pont megfelelő számunkra, és táplálékunkat is meg tudjuk rajta termeszteni. (Más kérdés, és egy másik könyv lapjaira tartozik, hogy az elosztási rendszerek hiányosságai miatt mégis milliók éheznek.) Az őslénytani adatok tanúsága szerint már legalább három és fél milliárd éve folyamatosan létezik élet a Földön. Kicsit zavaró az előbbi részben leírt kihalási statisztika, miszerint szinte az összes valaha élt faj kihalt. De ha a darwini evolúciós tanok szerint a rátermettebb mindig túléli, felváltja a kevésbé alkalmast, azaz a természetes szelekció igazságosan és folyamatosan mûködik, akkor a kihalások apránként, csendesen történtek. Akik kihaltak, mintegy megérdemelték a sorsukat, mert náluk rátermettebbek foglalták el a helyüket. Ezzel megmenthető a Földanyáról alkotott pozitív képünk. De valóban ez olvasható-e ki az ősmaradványrekordból? (A rekord szót itt a magyarban eddig megszokottól eltérő értelemben használom. „Felvételt", természetes módon rögzített információt, dokumentumanyagot értünk alatta, ha ősmaradványrekordról, földtani vagy rétegtani rekordról beszélünk. Mivel egyik magyar fordítás sem adja vissza frappánsan és hûen az angol szakirodalomban lépten-nyomon használt fogalmat, célszerû meghonosítani a rekordnak ezt az értelmét is.) Sztratigráfus eleink már a földtörténeti idő kezdettagolásánál kihasználták azt a tapasztalati tényt, hogy bizonyos korszakhatárokon az ősmaradvány-együttesek nagy változást mutatnak.

A legalaposabb cáfolatot azonban Jack Sepkoski amerikai kutató szolgáltatta a már említett kollégájával, Rauppal együtt. Sepkoski a világ őslénytani szakirodalmából összeszedte a valamenynyi tengeri ősmaradványcsalád elterjedésére vonatkozó adatokat. Ez nem kevesebbet jelent, mint a tengeri biodiverzitás történetének összefoglaló leírását. Adatbázisában tehát az illető családok első és utolsó ismert előfordulásai szerepeltek. Ennek a hatalmas vállalkozásnak és a belőle született tudományos eredményeknek a részleteire most nem térünk ki, csak Sepkoski egyetlen ábráját nézzük meg (3. ábra). A vízszintes tengelyen a földtörténeti idő olvasható le, az egyszerûség kedvéért millió években. A függőleges tengelyen a tenger élővilágát alkotó családok száma szerepel. A görbe szerkesztése a földtörténeti korszakok, azaz átlagosan kb. 5 millió évnek megfelelő időszeletek adatain alapul. Kétségtelen tény, hogy a fanerozoikum során a tengeri élet változatossága és gazdagsága hatalmasat nőtt. Szembeötlő azonban az is, hogy az élővilág diverzitásának növekedése nem volt egyenletes. Öt alkalommal észlelhető a növekedési trendet megtörő mély hullámvölgy. Ezek a tömeges kihalási események. Sepkoski meghatározása szerint tömeges kihalásnak azt az eseményt nevezzük, amelynek során földtörténeti léptékkel rövid idő alatt több különböző, széles földrajzi elterjedésû, magasabb rendszertani csoport szenvedett az átlagosnál lényegesen nagyobb mértékû kihalást, aminek következtében diverzitásuk átmenetileg számottevően csökkent. Az élővilág története tehát nem zökkenőmentes, nem kerülik el a súlyos válságok sem. Akihalások jelentős része nem a háttérben zajlott, hanem néhány jól meghatározott, rövid földtörténeti pillanathoz kötődik. Többször előfordult, hogy egész ökoszisztémák omlottak össze, nagy múltú és virágzó csoportok tûntek el egyszerre, sőt 250 millió évvel ezelőtt a földi élet, de legalábbis a tengeri élővilág szinte a tönk szélére került, akkora kihalási hullám söpört végig. Miért és hogyan következtek be ilyen események, melyek megrengetik az élet csendesen zajló történetéről szóló képzetünket és könnyûszerrel aláássák földi biztonságérzetünket?

Vezérkövületek és élő kövületek



Ahogy modellünkben a szerencsejátékos bukásához véletlenszerûen egyszer több, máskor kevesebb számú játék vezetett, úgy a valóságos fajok élettartama is különböző. Fajöltőnek nevezzük a faj megjelenésétől kihalásáig eltelt időt. Áttételesen ugyan, de a fajöltő valamilyen módon a kihalással szembeni ellenálló képesség mértékeként is felfogható.

Más-más szerzők különböző csoportokra számították ki az átlagos fajöltőket, amelyeket az 1. táblázatban mutatunk be. Mivel az alapul szolgáló adatbázisok minősége óhatatlanul eléggé vegyes, csak tájékoztató jelleggel érdemes végignézni az adatokon.

Anélkül, hogy túlzott jelentőséget tulajdonítanánk ezeknek a némileg ellentmondásos adatoknak, tényleges különbségek is kirajzolódni látszanak. Feltûnő például az emlősök és a graptoliták (róluk bővebbet a későbbiekben) az átlagosnál csaknem egy nagyságrenddel rövidebb fajöltője. Hasonló képet kapunk Sepkoski egyenletesebb minőségû, a tengeri ősmaradványok nemzetségein alapuló adatsorából. Nemzetségekkel könnyebb dolgozni, mint a fajok szûkebb kategóriájával, viszont a nemzetségek élettartama is hosszabb. Aforaminiferák, korallok, bryozoák, tengeri kagylók, csigák és ízeltlábúak, valamint a tüskésbőrûek között egymillió évenként a nemzetségeknek mindössze 1-2%-a cserélődött ki. Ezzel szemben viszont a mezozoós ammoniteszeknek több mint egytizede cserélődött ki ugyanennyi idő alatt. Agyors evolúciós tempójú csoportok adják a biosztratigráfia, az ősmaradványokon alapuló kormeghatározás számára legfontosabb szervezeteket, amelyeket vezérkövületeknek is nevezünk. Ilyenek például a paleozoikum elején a trilobiták, majd a graptoliták, a konodonták, a mezozoikum folyamán pedig az ammoniteszek. A tengerben általában az úszó vagy lebegő szervezetek fejlődtek a fenékhez rögzült vagy az üledékbe ásó szervezetekhez képest gyorsabb evolúciós tempóval.

A spektrum túlsó végén találjuk azokat a megdöbbentően állandó, hosszú időn keresztül szinte változatlanul fennmaradó szervezeteket, melyeket fából vaskarikára emlékeztető néven élő kövületeknek hívunk. A magyar olvasók Galácz András kitûnő könyvében olvashatnak e témáról, így itt nem szükséges a részletekbe bocsátkoznunk. Elegendő röviden megemlékeznünk azokról a szenzációszámba menő eseményekről, mint a krétában kihaltnak hitt bojtosúszós halak mai képviselőjének, a Latimeriának a felfedezése 1938-ban, vagy a primitív puhatestûeknek a devonban kihaltnak vélt csoportjához, a Monoplacophorákhoz tartozó „maradványcsigának", a Neopilinának a megtalálása a mélytengerek fenekén az ötvenes években. Az efféle élő kövületek felbukkanása a paleontológiai leletanyag tökéletlenségére irányítja rá a figyelmet, amiről még bővebben ejtünk szót. Mások, mint a brachiopodák közé tartozó Lingula vagy a díszfaként ismert páfrányfenyő, a ginkgó hosszú múltját és kitartó jelenlétét jól ismerjük viszonylag gyakori leleteikből. Szerencse és alkalmazkodóképesség keverékével rég letûnt társaikkal ellentétben nekik sikerült számos krízist átvészelni és mindmáig elkerülni a kihalást.