Kaunis, höyhenekäs tyranni

Sitä tarkoittaa Yutyrannus huali -dinosauruksen nimi suomeksi käännettynä. Huhtikuun viidentenä päivänä uutiset kertoivat uudesta dinosauruslöydöstä, joka sai tarkistamaan päivämäärän uudelleen. Ei, enää ei ole aprillipäivä. Seuraavaksi otin piirtoalustan käteen ja aloin maalata oma näkemystäni uudesta, uskomattomasta eläimestä.

Yutyrannus huali oli yhdeksänmetrinen petodinosaurus, jota peittivät pehmeät untuvat. Paitsi, että se on itse Tyrannosaurus rexin läheinen serkku, se on myös suurin tunnettu dinosaurus, jonka höyhenet ovat säilyneet. Itse asiassa se on puolentoista tonnin painoisena 40 kertaa painavampi kuin edellinen ennätyksenhaltija. Kaiken kukkuraksi laji tunnetaan peräti kolmesta erinomaisesti säilyneestä, lähes täydellisestä fossiilista.

Löytö lienee vuoden suurimpia uutisia paleontologian saralla, sillä siinä on monta erityisen kiehtovaa puolta. Se kuvaa kauniisti, kuinka paljon laajempaa tietoa evoluutiosta ja maapallon historiasta yksi uusi laji voi tuoda. Yksi niistä on vuosia sitten tehdyn ennusteen toteutuminen. Tiedehän määritellään usein siten, että havainnoista rakennetaan teorioita, joista taas on voitava tehdä ennusteita, joita sitten testataan todellisuutta vasten.

Paleontologiassa ennusteita tehdään usein sukupuiden perusteella: jos useilla toisilleen sukua olevilla lajeilla on tietty ominaisuus, vaikkapa höyhenpeite, voidaan olettaa, että se oli myös näiden lajien yhteisellä esi-isällä. Niiltä piirteen ovat todennäköisesti perineet myös muut saman esi-isän jälkeläiset, vaikkei niiden kohdalla suoraa todistusaineistoa olisikaan. Jos esimerkiksi kaikki elävät kolibrit pystyvät lentämään paikoillaan pörräten, myös sukupuuttoon kuollut Heliangelus zusii, jota yksikään luonnontieteilijä ei tiettävästi koskaan nähnyt elävänä, luultavasti pystyi samaan.

Koska tyrannosaurit ovat varsin läheistä sukua linnuille, on jo pitkään epäilty, että niillä olisi voinut olla höyhenet. Vuonna 2004 kuvattiin Dilong paradoxus, tyrannosaurien sukuhaaran pieni ja varhainen jäsen. Koirankokoisen eläimen hyvinsäilyneessä fossiilissa oli höyhenten painaumat. Koska Dilongilla oli höyhenet, pitäisi sellaiset olla myös muilla tyrannosaureilla (siluetit: Phylopic, tarkat tekijäntiedot lopussa).

Itse Tyrannosaurus rexin ja muiden isojen lajien kohdalla höyheniä ei kuitenkaan hyväksytty aivan suoralta kädeltä. Kaikki tunnetut lajit tulivat hiekkakiven kaltaisista karkeista kivilajeista, joissa höyhenten säilyminen ei ole ylipäätään mahdollista, joten suoraa todistusaineistoa ei ollut puoleen eikä toiseen. Tutkijat ehdottivat, että hyvin suuret eläimet eivät tarvitse eristävää höyhenpeitettä, mikäli ne elävät lämpimillä seuduilla. Eihän sarvikuonoilla ja norsuillakaan ole turkkia, ja suuret tyrannosaurit ovat varsin lähellä niiden kokoluokkaa.

Lämpimillä seuduilla eläminen ei kuitenkaan ole itsestäänselvyys. Vaikka tavallinen mielikuva on, että koko dinosaurusten valtakausi oli kuumaa kasvihuoneaikaa, ilmasto vaihteli paljon aikakaudesta toiseen. Yutyrannus-ystävämme elinaikana Kiina sijaitsi lauhkealla vyöhykkeellä ja Maapallon ilmasto kävi läpi hieman viileämpää aikaa. Sen elinalueen vuotuinen keskilämpötila olisi ollut vain noin kymmenen astetta plussalla. Se vastaa suurin piirtein Saksan tai Brittein saarten ilmastoa. Yutyrannus olisi siis saanut kahlata lumessa ainakin silloin tällöin.

Paleontologit ovat jo pitkään olleet yhtä mieltä siitä, että dinosaurukset olivat tasalämpöisiä, aktiivisia eläimiä, mutta käsitys vaihtolämpöisyydestä pulpahtaa populaareissa lähteissä yhä pintaan silloin tällöin. Ainakin vielä pari vuotta sitten jopa lukion biologian oppikirjassa toistettiin useaan otteeseen varmana tietona, että dinosaurukset olivat vaihtolämpöisiä ja kuolivat sukupuuttoon ilmaston viiletessä.

Viime vuosina on löydetty yhä enemmän dinosaurusfossiileja viileän ilmaston alueilta tai suorastaan napapiirin takaa. Kiinan Yixian-kerrostumasta tunnetaan Yutyrannuksen ohella runsas valikoima erikokoisia dinosauruksia sauropodeista hentoihin, pieniin theropodeihin ja lintuihin saakka. Suunnilleen samanlainen ilmasto oli esimerkiksi arktisessa Siperiassa aivan liitukauden lopulla, Pohjois-Kanadassa ja Antarktiksella jurakaudella. Kaikista tunnetaan dinosaurusten fossiileja. Eteläisen napapiirin ikävämmällä puolella elänyt australialainen Leaellynasaura on hauska esimerkki sopeumasta kylmään ilmastoon: sen häntä oli valtavan pitkä, joustava ja todennäköisesti pörröinen. Pieni, hento dinosaurus saattoi kylminä öinä kääriytyä omaan häntäänsä kuin villahuopaan.

Nämä lumessa kahlanneet dinosaurukset viimeistään lyövät taas yhden naulan arkkuun vaihtolämpöisyydelle. On mielenkiintoista nähdä, kuinka monet niistä tulevaisuudessa osoittautuvat höyhenekkäiksi tai muunlaisen lämmikkeen peittämiksi. Tuntuu melko uskomattomalta, että vaikkapa sauropodin poikanen olisi pärjännyt varhaisliitukauden Kiinan pakkasöinä pelkät suomut suojanaan. Sauropodit ovat toistaiseksi ainoa dinosaurusten sukupuun suuri haara, josta ei tunneta lainkaan viitteitä höyhenistä.

Yutyrannus antaa myös uusia ajatuksia theropodien sosiaalisuudesta. Kaksi keskenkasvuista yksilöä oli kuollut niin lähekkäin, että niiden hännät ovat limittäin (kuva: Nature-lehti). Kolmas, täysikasvuinen Yutyrannus ja sauropodidinosauruksen jäänteet löytyivät aivan kaksosten läheltä. Tällaisiin joukkohautoihin voi olla monta syytä, mutta yksi hyvin mahdollinen on, että eläimet todella kuolivat lähekkäin yhtä aikaa. Ehkä ne olivat metsästysretkellä, ja upposivat yhdessä saaliinsa kanssa salakavalaan vulkaaniseen mutaan. Ehkä keskenkasvuiset yksilöt olivat aikuisen jälkikasvua, tai ehkä ne olivat osuneet sattumalta samalle alueelle ja lyöttäytyneet yksiin.

Todisteet ovat parhaimmillaankin hataria, koska vaihtoehtoisia selityksiä on niin monta, mutta kenties Yutyrannus antaa oman pienen palansa painoa ajatukselle, että myös suuret theropodit saattoivat olla sosiaalisia. Epäilemättä yhteistyö olisi auttanut niitä saalistamaan sauropodien kaltaisia itseään suurempia saaliseläimiä, mutta monet paleontologit ovat esittäneet epäilyksensä siitä, olivatko ne tarpeeksi älykkäitä toimiakseen koordinoidusti yhdessä. Dinosaurusten aivot ovat ylipäätäänkin eläinten kokoon nähden varsin pienet, ja ruumiinkokoon suhteutettuna asettuvat suurin piirtein samalle viivalle krokotiilien ja alkukantaisimpien nykylintujen, kuten strutsien kanssa.

Vaikuttaa kuitenkin siltä, että matelijoiden ja muiden ”pieniaivoisten” eläinten kykenemättömyys monimutkaiseen käyttäytymiseen johtuu lähinnä siitä, ettei sitä ole edes etsitty. Harvat matelijoiden tai kalojen sosiaalisuuteen tai älyyn syvemmin perehtyvät tutkimukset antavat hätkähdyttäviä tuloksia: kilpikonnat oppivat yhtä nopeasti kuin rotat, konnamonnit saalistavat yhteistyössä, skinkeillä on tiiviitä perheyhteisöjä ja krokotiilitkin muodostavat koordinoituja saalistusryhmiä. Tiedon puutteellisuuden tietäen olisin hyvin varovainen väittämään, että jokin sukupuuttoon kuollut eläin ei olisi kyennyt tekemään jotakin pelkän aivojen koon perusteella. Eivät tyrannosaurit varmaan kirjoittaneet sonaatteja, mutta ne ovat aivan hyvin voineet elää perheyhteisöinä tai saalistaa löyhänä ryhmänä.

Vieläkään en käyttänyt loppuun uuden tyrannosaurin jännittäviä aspekteja. On esimerkiksi mielenkiintoista, että se ei ollut tyrannosaurien sukupuussa kovinkaan läheistä sukua Tyrannosaurukselle ja muille liitukauden lopun jättiläislajeille. Se eli hyvin varhain – lähes yhtä kaukana menneisyydessä Tyrannosauruksesta kuin me olemme siitä katsoen tulevaisuudessa – ja oli läheistä sukua paljon pienemmille lajeille, kuten nelimetriselle Eotyrannukselle. Tyrannosaurit siis kasvoivat tonnien kokoluokkaan vähintään kaksi kertaa itsenäisesti.

Yutyrannus komeilee kuonoa pitkin kulkevalla karkealla luuharjalla, jossa on tiuhassa kraatterimaisia aukkoja. Tällaiset luuharjat olivat varhaisilla tyrannosaureilla yleisiä, vaikkei niitä kuuluisimmilla suurilla lajeilla olekaan. Mitään käytännön tarkoitusta hauras luuharja ei palvele, joten se lienee ollut koriste. Koska harja ilmeisesti oli molemmilla sukupuolilla, kyse lienee molemminpuolisesta seksuaalivalinnasta: sekä naaraat että koiraat arvostivat kumppaneillaan komeaa harjaa (kuvassa Guanlong, Renato Santos/Wikipedia).

Koiraisiin keskittyvä valinta saa paljon enemmän huomiota riikinkukkojen tai norsuhylkeiden kaltaisten ääritapausten ansiosta, mutta aika yleistä on, että kummallakin sukupuolella on koristukset: joskus naaraan koristeet ovat pienempiä tai vaatimattomamman värisiä, joskus taas molemmat sukupuolet komeilevat identtisillä koristuksilla. Vaikka fossiiliaineisto on kovin aukkoinen, voidaan sen perusteella päätellä, että molempia sukupuolia koristaneet luuharjat olivat dinosauruksilla ja siipisaureilla yleisiä. Selviä sukupuolieroja taas tunnetaan vain harvoista lajeista. Ehkäpä jokin niiden lisääntymisbiologiassa aiheutti sen, että myös koiraat olivat niuhoja parinvalinnassa.

Kraatterimaiset aukot ovat oma tarinansa. Ne todennäköisesti kuuluivat dinosauruksen ilmapussijärjestelmään, joka on yhteydessä keuhkoihin. On oma lukunsa arvata, mitä tehtävää ilmapussit mahtoivat luuharjan yhteydessä toimittaa. Ehkä ne kevensivät muuten painavaa umpiluista rakennelmaa, tai ehkä ne muodostivat pullistettavan, kirkkaanvärisen ilmapussin. Nykylinnuillakin tällaisia ilmapusseja on, ja niitä saattaa olla yllättävissä paikoissa: fregattilintu pullistaa kurkkunsa, kun taas marabuhaikaran parilliset, kirkkaanpunaiset ilmapussit ovat sen niskassa. Miksipä ei Yutyrannus olisi voinut pullistaa kuonoaan?

Tiede etenee hitaasti, joten lisätietoa uudesta tyrannosaurista saadaan vielä odottaa. Koska yksilöitä on näin monta ja ne ovat erinomaisen hyvin säilyneitä, lienee jännittävää tietoa tulossa roppakaupalla. Ihan aluksi olisi hienoa tietää, minkä värinen Yutyrannus oli. Monet dinosaurukset, joiden höyhenten värejä on aiemmin selvitetty fossiilisten pigmenttijyvästen avulla, ovat olleet samasta Yixian-kerrostumasta kuin Yutyrannus. Sinosauropteryxin hännässä oli valkoisia ja punaruskeita raitoja, varhaisiin lintuihin kuulunut Confuciusornis oli monivärinen punaruskean, harmaan ja mustan sekoitus ja muistutti kenties seeprapeippoa, ja samat sävyt vallitsivat Sinornithosauruksella. On hyvinkin todennäköistä, että pigmenttijyväsiä on säilynyt tutkittavaksi myös tyrannosaurilla.

Steven Spielberg joutuu vielä kuvaamaan Jurassic Parkin uudelleen: mustaruskeakuvioiset raptorit tasapainottelevat siivillään hypätessään ihmisten kimppuun ja Jeepin perässä juoksee pörröinen, mustavalkoinen Tyrannosaurus.

Lähteitä ja lisätietoa:

Xu Xing ym. 2012: A gigantic feathered dinosaur from the Lower Cretaceous of China. Nature. Yutyrannuksen tieteellinen kuvausartikkeli

Dinosaur Tracking: Yutyrannus, the most cuddly dinosaur ever. Brian Switekin erinomainen populaariartikkeli uudesta löydöstä.

Archosaur Musings: The giant, feathered tyrannosaur Yutyrannus huali. Paleontologi Dave Honen näkemys aiheesta ja hyvälaatuisia valokuvia fossiileista.

Florida Museum of Natural History: Cooperative feeding, a misinterpreted and under-reported behaviour of crocodilians. Artikkeli krokotiilien harjoittamasta yhteistyöstä.

Leal & Powell 2012: Behavioural flexibility and problem-solving in a tropical lizard. Biology Letters. Tutkimusartikkeli oppimiskokeesta, jossa anolisliskot osoittautuivat hämmästyttävän teräviksi.

AnimalWise: Social learning in tortoises. Populaariartikkeli kilpikonnien kyvystä oppia toisten virheistä.

Hone ym. 2012: Does mutual sexual selection explain the evolution of head crests in pterosaurs and dinosaurs? Lethaia. Molemminpuolinen seksuaalivalinta dinosaurusten ja siipisaurien koristeellisten luuharjojen selittäjänä.

Siluetit ovat Phylopic.org -kuvapankista. Microraptor-siluetti kuuluu Emily Willoughbylle ja Coelurus FunkMonkille. Sinosauropteryx ja Tyrannosaurus ovat omiani.

Mainokset

5 vastausta artikkeliin “Kaunis, höyhenekäs tyranni”

  1. Koulujen biologian opukset osaavat kyllä olla yhtä kakkaa. Vai että kuolivat dinosaurukset ilmaston kylmenemiseen. No miksiköhän KT-vyöhykkeeltä sitten on löydetty todisteita katastrofaalisesta ilmaston lämpenemisestä? Nojoo, muistan kuinka Dimetrodon ja Ichthyosaurus oli läntätty samaan poppooseen oikeiden dinosaurusten kanssa, ja kuinka jokainen mesotsooista aikakautta käsitellyt oppitunti ala-asteelta lukioon päätyi väittelyyn minun ja opettajan välillä. :P

    Yutyrannus kuuluu niihin dinosauruksiin, joiden odottaa ihan varmasti olleen olemassa (pörröinen iso dinosauri) mutta joita ei uskalla toivoa koskaan näkevänsä. Millainen uutinen olisikaan joku Leaellynasauran tai Cryolophosauruksen fossiili kaikkine höyhenineen säilyneenä! Ja siitäkin huolimatta, saamme yhä uudelleen ja uudelleen nähdä populaarikulttuurissa pelkkiä liskojen ja krokotiilien ulkonäköön perustuvia dinosaurusrekonstruktioita. Oikein ällöttää kun tiedekeskukseksi itseään nimittävä Heureka mainostaa robottidinoja Deinonychuksella, joka näyttää suoraan ensimmäisestä Jurassic Parkista reväistyltä.

    1. Kaippa ajatus oli, että meteori-isku aiheutti aluksi kylmän ydintalven, joka olisi tappanut dinosaurukset, ja ilmakehän kohonnut hiilidioksidipitoisuus pääsi lämmittämään vasta, kun auringonvalo pääsi taas maahan saakka. Tai jotain.

      Olen puhellut yliopiston professoreillekin siitä, että likimain ainoa pakollisen koulubiologian aihe, joka saattaa toden teolla kiinnostaa kohtuullista prosenttia oppilaista on myös se ainoa, josta sen paremmin opettaja kuin oppikirjan kirjoittajakaan eivät ymmärrä yhtään mitään. Oikeasti: elämän historiasta ei biologian opettajien koulutuksessa ainakaan täällä mainita halaistua sanaa. Kismittäähän se.

      1. Se on sekä surullista että käsittämätöntä miten tuo aihealue on totaalisen laiminlyöty. Luulisi että suurin osa lapsista olisi helppo saada kiinnostumaan muinaiseläimistä (olen tosin jäävi arvioimaan, koska olen kaikki suvun lapset jo tainnut ehtiä tärvellä dinohöperöiksi), ja evoluution perusperiaate on niin simppeli ja looginen, että sen todellakin lapsikin voi ymmärtää, ja sen kautta kaikki biologia aukeaa aivan uudella tavalla. En ole lukenut ihan viimeisimpiä koulun biologian kirjojen laitoksia, mutta pelkäänpä että siellä mennään edelleen samalla haukionkala-linjalla. Taisi Tiede-lehden asiantuntijapaneelikin tulla samaan lopputulokseen.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s