Parasaurolophus walkeri – Torvipää – Torvipääinen laulajadinosaurus liitukauden lopulta
Dino-kortti:
- Nimi: Parasaurolophus walkeri
- Suomeksi: Torvipää
- Nimen merkitys: ”Samankaltainen kuin Saurolophus” (kreikaksi para = lähellä, saura = lisko, lophos = harja)
- Eli: Myöhäinen liitukausi, noin 76–73 miljoonaa vuotta sitten
- Löytöpaikka: Pohjois-Amerikka (New Mexico, Utah, Alberta)
- Pituus: Noin 10 metriä
- Harjan pituus: Noin 1,5 metriä, sisäinen ilmaputki mutkitellessaan jopa 1,8 m
- Paino: Arviolta 2,5–4 tonnia
- Ruokavalio: Kasvinsyöjä
- Tunnusmerkit: Pitkä taaksepäin kaartuva torvimainen harja, jonka sisällä kulki ilmakanava matalien äänien tuottamiseen, hammaspatteri sadoilla hampailla, kykeni liikkumaan sekä kahdella että neljällä jalalla
Kun Toronton yliopiston paleontologit kaivoivat 1920-luvun Albertan badlandsista esiin oudon kallon, jonka päästä nousi yli metrin pituinen, taaksepäin kaartuva torvi, mitään vastaavaa ei ollut ennen nähty. Vasta vuosikymmenten työn jälkeen tutkijat tajusivat, ettei tuo torvi ollut pelkkä koriste vaan soitin – ja että sen rummusta saattoi soida koko Kanadan pohjoinen suo. Tämä on torvipään tarina: yhden geologisen historian merkillisimmän pään anatomia, akustiikka ja arvoitus.
Torvipää on niitä harvoja dinosauruksia, jotka eivät tarvitse esittelyä. Sen silhuetti tunnistetaan lasten kirjoissa, leluissa ja Hollywood-elokuvissa. Varsinainen elämä, ekologia ja kommunikointi ovat kuitenkin paljastuneet vasta hiljalleen, ja viime vuosikymmeninä tietokonetomografia, juvenilifossiilit ja vuoden 2021 uusi kallolöytö ovat alkaneet purkaa mysteeriä lopullisesti.
Löytöhistoria – Albertan retkikunta 1920
Parasaurolophuksen tarina tieteessä alkoi syksyllä 1920, kun Toronton yliopiston paleontologinen retkikunta etsi fossiileita Red Deer -joen jyrkistä rantatöyrymistä. Sand Creekin alueelta löytyi kallo ja osa luurankoa, joka osoittautui aivan uudeksi ankannokkaisten ryhmäksi. Holotyyppi sai tunnuksen ROM 768, ja se on yhä Royal Ontario Museumin tärkeimpiä fossiilinäytteitä. Luuranko oli osittainen – pyrstön kärki ja kyynärpäästä alkavat etuosat puuttuivat – mutta kallo ja harja olivat poikkeuksellisen ehjät.
Tieteellisen kuvauksen julkaisi vuonna 1922 paleontologi William Parks, joka antoi lajille nimen Parasaurolophus walkeri. Lajinimi walkeri kunnioittaa Sir Byron Edmund Walkeria, Royal Ontario Museumin hallituksen puheenjohtajaa, joka oli tärkeä tukija museon paleontologiselle työlle. Parks ehdotti, että harja muistutti Saurolophus-lajia, mutta todellisuudessa rakenne on aivan oma tyyppinsä.
Myöhemmin kuvattiin kaksi muuta lajia. P. tubicen nimettiin 1931 New Mexicon Kirtland-formaation fossiilien pohjalta, ja sillä on pidempi ja monimutkaisempi harja. Vuonna 1961 kuvattu P. cyrtocristatus puolestaan löydettiin samalta alueelta Fruitland-formaatiosta, ja sillä on lyhyempi ja voimakkaammin kaartuva harja. Lajien väliset erot ovat antaneet arvokasta tietoa harjamuodon evoluutiosta.
Anatomia ja harjan rakenne
Parasaurolophuksen kallo oli noin 1,6 metriä pitkä harja mukaan luettuna. Harja ei ollut pelkkä luupiikki vaan ontto rakenne, jonka sisällä kulki sieraimista alkavia ilmakanavia. Putket kiertyivät kallon takaosaa kohti, kääntyivät kärjessä ja palasivat takaisin – kuin pitkä mutkainen vaskisoitin. P. walkerilla rakenne oli verraten yksinkertainen, P. tubicenilla osa putkista oli kuroutunut umpeen ja osa yhdistynyt toisiinsa muodostaen monimutkaisemman labyrintin.
Vartalo oli tyypillinen ankannokkaiselle: vahvat takaraajat, lyhyemmät eturaajat, pitkä jäykistynyt häntä ja leveä lantio. Ihojäljenteet sukulaislajeilta osoittavat, että ihoa peittivät pienet kuoppamaiset suomut, eivät sulat. Häntää kannateltiin maan yläpuolella liikkuessa, kuten hadrosauridien jalanjälkifossiileissa puuttuvat laahausjäljet osoittavat.
Harjan tehtävä – äänielin ja tunnistusmerkki
Harjan tarkoitusta on pohdittu vuosikymmenten ajan. Vanhimpia ehdotuksia olivat sukelluspiippu ja suoja-ase, mutta molemmat hylättiin nopeasti: harja oli tukittu toisesta päästään, eikä rakenne kestäisi taistelua. Nykytutkimus tukee vahvasti kahta yhteisvaikutteista tehtävää – ääntä ja visuaalista tunnistusta.
Vuonna 1997 Sandia National Laboratoriesin tutkijat tekivät tunnetun läpimurron. Paleontologi Tom Williamson New Mexico Museum of Natural History and Sciencesta ja tietojenkäsittelytutkija Carl Diegert Sandialta käyttivät New Mexicosta vuonna 1995 löytyneen Parasaurolophus-kallon tietokonetomografiaa luodakseen kolmiulotteisen mallin harjan sisätilasta. Noin 350 leikkauskuvan avulla he simuloivat, millaista ääntä rakenne tuottaisi, kun ilmaa puhalletaan sen läpi. Tulos oli matala, sumutorvimainen rumputus, joka pystyi vaihtelemaan korkeutta kuin jättimäinen vaskisoitin.
Pohjatyön oli tehnyt jo aiemmin paleontologi David Weishampel Johns Hopkins -yliopistosta, joka oli rakentanut yksinkertaisia muovimalleja harjasta ja osoittanut niiden vahvistavan matalia taajuuksia. Sandian simulaatio vahvisti teorian ja antoi ensimmäistä kertaa konkreettisen aavistuksen siitä, miltä dinosauruksen ääni saattoi todella kuulostaa.
Vuoden 2021 läpimurto – DMNH-kallo paljastaa harjan luuston
Pitkään harjan tarkka luurakenne oli arvoitus, sillä holotyyppikallot olivat puristuneet ja osin huonosti säilyneitä. Vuonna 2017 Smithsonian-tutkija Erin Spear löysi New Mexicon Bisti/De-Na-Zin Wildernessista Fossil Forest Memberin hiekkakivirinteeltä pienen palan kalloa, joka osoittautui vuosikymmenten odotetuksi avaimeksi.
Kallo, tunnukseltaan DMNH EPV.132300, kuului P. cyrtocristatus -lajiin. Tutkimusryhmä Terry A. Gatesin, David C. Evansin ja Joseph Sertichin johdolla julkaisi tulokset lehdessä PeerJ tammikuussa 2021. Kallon poikkeuksellinen säilyneisyys mahdollisti ensimmäistä kertaa harjan luuston yksityiskohtaisen analyysin. Aiemmin oli ajateltu Parasaurolophuksen harjan rakentuneen muista lambeosauriineista poikkeavasti, mutta uudet havainnot osoittivat päinvastaista: harjan päärakenteen muodostaa premaxillan dorsaalinen ulottuvuus, ja nasaalinen luu muodostaa noin 80 % alemmista putkista – sama perusratkaisu kuin Corythosauruksella.
Lisäksi uusi fylogeneettinen analyysi paljasti yllätyksen: P. cyrtocristatus ja P. tubicen ovat sisarlajeja, eivätkä P. walkeri ja P. tubicen, kuten aiemmin oli oletettu. Tämä selittää, miksi P. cyrtocristatus löytyy New Mexicon Fruitland-formaatiosta ja sen päälle kerrostuneesta Kirtland-formaatiosta tulee myöhempi P. tubicen – ne ovat saman evoluutiolinjan peräkkäisiä lajeja.
Sukupuolierot ja yksilöllisyys
Parasaurolophuksen harjan koko ja muoto vaihtelivat merkittävästi yksilöiden välillä. Suuret, pitkät harjat kuuluivat todennäköisesti aikuisille koiraille, pienemmät ja lyhyemmät naaraille ja nuorille yksilöille. Tätä kutsutaan sukupuoliseksi dimorfismiksi. Paleontologi James Hopson oli ensimmäisiä, jotka ehdottivat että pienempiharjainen P. cyrtocristatus saattoi olla P. tubicenin naarasmuoto – tämä tulkinta on sittemmin saanut kritiikkiä, ja vuoden 2021 fylogeneettinen analyysi tukee tulkintaa erillisistä lajeista.
Harja toimi myös lajitunnisteena. Liitukauden Laramidialla eli useita samankokoisia ankannokkaisia rinnakkain, kuten Corythosaurus ja Lambeosaurus, ja jokainen laji erottui harjan muodon ja siten ehkä myös äänen sävelkulun perusteella. Tämä on sama strategia, jota nykyiset linnut käyttävät sulkiensa värityksessä ja laulussaan.
Hammaspatteri ja ruokavalio
Parasaurolophus oli erinomaisesti sopeutunut kasvinsyöjä. Sen suussa oli hammaspatteri – satoja tiheästi pakattuja hampaita, jotka muodostivat tehokkaan jauhinpinnan. Kun yksi hammas kului, uusi nousi sen tilalle. Hadrosauridien hammasrakennetta on tutkinut perusteellisesti muun muassa biologi Gregory Erickson Florida State Universitysta, ja tulokset osoittavat sen olleen yksi geologisen historian tehokkaimmista pureskelusysteemeistä – tehokkaampi jopa kuin nykyisillä nisäkkäillä kuten hevosilla tai biisoneilla.
Ruokavalio koostui todennäköisesti havupuiden neulasista, saniaisista, palmuvartisista kasveista ja liitukauden ensimmäisistä kukkakasveista. Pitkä kaula ja kehittynyt raajalihaksisto mahdollistivat sekä matalan että noin neljään metriin yltävän kasvillisuuden hyödyntämisen – kahdelle jalalle nousten se yletti puiden alaoksiin. Etukuono päättyi sarvettuneeseen ”ankannokkaan”, jolla kasvimassa nyhdettiin irti ennen pureskelua hammaspatterissa.
Sosiaalinen elämä ja saalistajat
Kuten useimmat ankannokkaiset, Parasaurolophus eli laumassa. Jalanjälkifossiilit ja luupedit eli yhteen kasaantuneet fossiilikertymät viittaavat suuriin laumoihin, ja vastaavien hadrosauridien kuten Maiasauran pesintätodisteet Montanasta antavat olettaa, että myös poikasten hoito tapahtui yhdyskunnissa. Lauma tarjosi suojaa saalistajilta: Albertassa sen pääpedot olivat Albertosaurus ja Daspletosaurus, kun taas etelämpänä Utahin Kaiparowits-formaatiossa uhkana saattoivat olla tyrannosauridit kuten Teratophoneus.
Vaikka aikuinen torvipää oli ylivoimaisesti suurempi kuin yksittäinen petodinosaurus, se ei ollut haavoittumaton. Laumassa kymmenet tarkat silmät ja herkät korvat havaitsivat vaaran aikaisin. Diegertin ja Williamsonin tutkimuksen mukaan Parasaurolophus pystyi kuulemaan matalampia taajuuksia kuin ihminen, mikä sopii hyvin yhteen sen oman matalan ulvonnan kanssa.
Joe – nuori torvipää Utahin pölystä
Vuonna 2009 lukiolainen Kevin Terris osallistui kenttäretkelle Grand Staircase-Escalante National Monumentin alueella Utahissa Raymond M. Alf -paleontologisen museon paleontologi Andrew Farken johdolla. Terris huomasi pienen luunpalan pistämässä ulos kalliosta. Kaivauksissa paljastui aikansa täydellisin nuori Parasaurolophus – noin 2,5 metriä pitkä, vain noin 25 % aikuisen koosta. Lempinimen ”Joe” se sai museon pitkäaikaisen tukijan Joe Augustynin mukaan.
Farken tutkijaryhmä julkaisi löydöstä yksityiskohtaisen kuvauksen lehdessä PeerJ vuonna 2013. Sääriluusta otetussa ohutleikkeessä ei näkynyt yhtään vuosirengasta, mikä tarkoitti että Joe oli kuollessaan alle vuoden ikäinen. Se osoittaa, että torvipää kasvoi nopeasti – neljäsosaan aikuisen koosta alle vuodessa, mikä on jopa nykynisäkkäiden kasvuvauhtia nopeampaa. Silti pikkuyksilöllä oli jo selvästi harjan alku – paljon aikaisemmin kuin sukulaislajeilla kuten Corythosauruksella, jolla harja alkoi kehittyä vasta noin puolet aikuisen kallosta saavutettaessa. Joe osoitti, että Parasaurolophus aloitti harjan kasvattamisen poikkeuksellisen aikaisin, mikä viittaa harjan suureen merkitykseen sosiaalisessa elämässä.
Sukupuutto ja tieteellinen perintö
Parasaurolophus katosi paleontologisesta aineistosta kampanian päättymisen jälkeen, ja koko hadrosauridien joukko hävisi 66 miljoonaa vuotta sitten liitukauden–paleogeenin sukupuuttoaallossa muiden ei-lintumaisten dinosaurusten mukana. Sen sukulaiset olivat kuitenkin valloittaneet laajat alueet Pohjois-Amerikasta Aasiaan – läheinen sukulainen Charonosaurus eli Kiinan Heilongjiangissa, ja jopa Parasaurolophus-sukuun on ehdotettu neljättä aasialaista lajia P. jiayinensis, jonka useimmat tutkijat kuitenkin sijoittavat omaan sukuunsa.
Tieteellisesti torvipää on yksi tärkeimmistä ankannokkaisista. Sen kallo ja harja ovat tarjonneet konkreettisen ikkunan dinosaurusten kommunikaatioon, sosiaaliseen käyttäytymiseen ja sukupuolivalintaan. Populaarikulttuurissa se tunnetaan Jurassic Park -elokuvista, lasten kirjoista ja leluista. Se on yksi harvoja dinosauruksia, joiden ääntä tiede on todella pystynyt rekonstruoimaan – ja juuri tämä rekonstruoitu matala trumpettiulvonta tekee Parasaurolophus walkerista yhden mieleenpainuvimmista myöhäisen liitukauden tähdistä.