Vítejte na mém webu

Zdravím všechny návštěvníky tohoto blogu, jak jste z názvu poznali, Prehistoric World. Hlavním účelem těchto stránek je rozšířit povědomí o prehistorickém životě tak, aby se poznatky uvízlé v paměti veřejnost zpřesnily a ve světle moderních výzkumů si mohla udělat představu o životě před desítkami i stovkami milionů let. Já, Martin Kabát, jako autor se zajímám o pravěk, prehistorický život a všechny příbuzné k tomuto tématu už poměrně dlouhou dobu, a tímto blogem bych chtěl odkrýt zkamenělá tajemství pradávna ukrytých mliony let pod povrchem Země a předat je srozumitelnou formou dál.

Ačkoliv jsou tito tvorové, organismy, dávno po své smrti, ozvěny této minulosti planety Země můžeme slyšet, pokud budeme pozorně naslouchat.  Možná, kdybychom se prošli nočním muzeem. Možná, kdybychom nahlíželi do hornin a nalezišť po celém světě. A jelikož se nám to daří už po více než dvě staletí objevovat pozůstatky minulých světů, tak jsme o krok blíže k poznání tajemství pravěku. Desetiletí výzkumu a objevů před námi hlavně v poslední době otevírají nové kapitoly vývoje života na Zemi a postupně se před námi mění v realitu tento citát:

"Minulost není mrtvá, dokonce ještě neskončila."

Wiliam Faulkner (1897-1962), držitel Nobelovy ceny za literaturu

Chci tímto říct, že pravěk a prehistorie jako taková nejsou to, k čemu bychom se neměli obracet. Pokud je správně pochopíme, jeho dávné obyvatele můžeme oživit pouhou myšlenkou na to, že jsme na ně nezapoměli. Na ty které pohltil čas.

 

Upozornění návštěvníkům

Vážení návštěvníci, na těchto stránkách je možné přejímat fotografie nebo rekonstrukce organismů jejich prostředí apod., ale nikoli text. Pokud budete stahovat snímky či fotografie, prosím Vás o uvedení zdroje a jeho případný odkaz. V případě textu stejně tak. Děkuji.

Novinky

Exotické sauropodní růžky - Juvenilní titanosauři a jejich zvláštní morfologie

31.08.2020 12:05

S podivem můžeme shledat, že v současném roce získáváme stále více informací o reprodukční biologii neptačích dinosaurů (Dinosauria). Můžeme k tomuto tématu započítat několik nových zajímavých faktů, jako je objev patrně nejmenších dinosauřích vajec všech dob, zjištění, že původní typ vaječné skořápky u těchto živočichů nebyl vápenatý, nýbrž blanitý a měkký, a také jsme se například dozvěděli i několik informací o ontogenezi pánů druhohorního světa. Nově se k tomuto tématu musí počítat i studie, na které se významně podílel slovenský paleontolog Martin Kundrát z Univerzity v Bratislavě, o němž byla na blogu řeč v souvislosti s popisem nového druhu rodu Archaeopteryx, a jejíž výsledek je objev velice zvláštní struktury na přední části lebky a čenichu i embryií neptačích dinosaurů. Ve franšíze Jurského parku jsme mohli vidět i některé zárodky neptačích dinosaurů, a přestože nešlo o sauropody (Sauropoda), o kterých studie pojednává, tehdy dobře dokázaly rekonstruovat podobu ještě nenarozených mláďat této skupiny. Nově je ovšem pravděpodobné, že dinosauři, jejichž vejce byla chráněna pevnou skořápkou, měli obdobu vaječného zubu známého kupříkladu u ptáků a krokodýlů (Aves et. Crocodylia), a hypotéza na toto téma vzešla z prokazatelného a poměrně unikátního nálezu. Paleontologové totiž dokázali rekonstruovat drobnou, jemnou lebeční strukturu nenarozeného mláděte neznámého druhu titanosaura (klad Titanosauria) z 80 milionů let starého, odpovídajícího geologickému věku kampán. Na něm nalezli cosi překvapivého - uchycení ke 2 růžkům v přední části lebky, struktury u sauropodů dosud utajené.

Reprodukční biologie sauropodních dinosaurů je vědecké obci známa především z nálezů fosilních vajec, jejichž původci byli z kladu Titanosauria. Jejich snůšky byly nalezeny ve Francii, Španělsku, Číně, Indii i na některých jiných místech, ale nejznámnější pocházejí z lokality Auca Mahuevo v Argentině, kde je nakladli titanosauři v době před zhruba 83 miliony let. Zde se také v Argentině nachází druh Saltasaurus loricatus obývající toto území o několik milionů let později, k samému konci křídové periody. Juvenilní jedinci sauropodů jsou posléze známí z více skupin, ale stále jsou nejlépe poznáni z kladu titanosaurů, také nález embrya dosud neznámého zástupce této skupiny ukázal, že morfologie ještě nenarozených jedinců byla velmi neobvyklá. Kredit: Luis Rey

Reprodukce sauropodů nebo ještě obecněji neptačích dinosaurů byla po dlouhou dobu z paleontologických nálezů záhadnou skutečností, ale ještě před rozpoznáním většiny velkých objevů v tomto směru se na něj objevovaly různé názory a hypotézy. Konkrétně, z hlediska sauropodů jsou jejich vejce a úlomky z nich poměrně dlouho známou skutečností a již v roce 1869 je popisuje francouzský paleontolog Phillipe Matheron z oblasti Provence (samotný objev těchto fosilních vajec ovšem je starší, poprvé jsou v tomto regionu objevovány v roce 1846 a později ve 40. letech 19. století). Naznačil tím dlouhou historii objevů fosilních vajec sauropodů spjatých s titanosaury, protože patrně správně přiřadl tato fosilní vejce druhu Hypselosaurus priscus, kterého na sklonku 60. let popsal, ačkoliv ho původně považoval za plaza spíše podobného krokodýlům než právě sauropodním dinosaurům, které věda v tuto dobu vlastně také neznala v takové podobně jako ta současná. Nemluvě o tom, že pojmy jako Titanosauria nebo ootaxony ještě stále neexistovaly a vědecké poznání tedy s nimi nemohlo hospodařit. Také, vědcům trvalo několik dalších dekád, než správně určili v Provence nalezená vejce, ale posléze se k nim přidalo množství dalších nálezů z různých a poněkud exotických koutů světa. Spíše pro zajímavost přidám, že ještě na počátku minulého století se část vědecké veřejnosti domnívala, že sauropodi rodili živá mláďata do vody, viviparitu (živorodost) těmto gigantům druhohorního světa přisoudil také Robert T. Bakker a částečně tuto myšlenku oživil v 80. letech minulého století. Dnes ovšem víme, že tomu tak s největší pravděpodobností nebylo.

Nutno podotknout, že známe juvenilní jedince sauropodů z několika různých čeledí (Diplodocidae, Camarasauridae, Brachiosauridae), nejlépe známí jsou právě z kladu Titanosauria, kde dokonce jsme byli v posledních letech schopni rekonstruovat podobu jejich právě vylíhlých mláďat u rodu Rapetosaurus ze svrchnokřídového Madagaskaru. Poskytují okno k tomu, jak bychom měli rekonstruovat podobu ontogeneze těch největších živočichů, kteří kdy po suché zemi chodili.

Nyní ovšem měla již výše zmíněná vědecká skupina k dispozici cosi úžasného, patrně nejkompletnější a nejlépe zachovanou lebku sauropodního embrya, která byla dosud objevena. Její stáří je zhruba 80 milionů let a byla nalezena v Argetině a bohužel nevíme přesné místo nálezu, takže případné korelace jsou předmětem debat. Fosilie totiž byla z Argentiny, či spíše z Patagonie, vyvezena nelegálně a zpět do této jihoamerické země byla teprve repatriována, v současnosti je uložena ve sbírkách Museo Municipal Carmen Funes v Plaza Huincul pod dohledem známého paleontologa Rodolfa Corii.

Nic to ovšem nemění na faktu, že jde o nález zatím unikátní, jde o první kompletní lebku sauropodního embrya, a bez vhodného ekvivalentu na jiných místech světa, rekonstrukce lebky tohoto malého sauropoda totiž paleontology překvapila. Její délka dosahuje přitom jen 2 centimetrů.

Známe některé nálezy skutečně drobných sauropodních embryií ještě ve vejcích a v minulosti jsme na nich mohli pozorovat i drobné detaily jako přítomnost zubů v čelistech už v tomto útlém věku, tedy již po vylíhnutí byla schopna sama mechanicky zpracovat potravu. Dalším zajímavým faktem o sauropodních mláďatech starých pouze několik týdnů až měsíců po vylíhnutí je pravděpodobná schopnost některých z nich (u rodů Apatosaurus nebo Brontosaurus) běhat pouze po zadních končetinách, jako umí současný bazilišek zelený (Basiliscus plumiformis). Ke zvláštní morfologii sauropodních "novorozenců" se ale také přidává znak, který autoři na fosilii mohli rekonstruovat.

Zde právě má slovenská a také trochu československá paleontologie svůj podíl na celém objevu, skeny synchrotronové počítačové mikrotomografie byly totiž pořízeny v laboratořích PaleoBioImaging Lab při Univerzitě Pavla Jozefa Šafárika v Košicích. V tuto chvíli k výzkumu nastoupili i slovenský paleontolog, již výše zmíněný Martin Kundrát, jako spoluautor studie a také Vladimír Rimbala, který se na ní též podílel jako tvůrce obrazového doprovodu (můžeme jej znát například z postu výtvarníka a ilustrátora knih o neptačích dinosaurech z dílny Vladimíra Sochy, s oběma jsem měl tu čest se již setkat).

Snímkování odhalilo něco úžasného - detaily jako zuby usazené v jamkách, částečně kalcifikované kůstky vyvíjející se mozkovny a dokonce také cosi jako původní svalovinu v temenní části lebky ve zkamenělém stavu. Především ovšem dokázalo přinést první trojrozměrný model embrya dinosaura z kladu Sauropodomorpha, což je velice význačné a tvoří tak nový milník ve výzkumu této skupiny neptačích dinosaurů.

Odborná práce je ovšem v současnosti předmětem zájmu především pro další 2 významná zjištění.

První z nich je objev, že sauropodní dinosauři vlastnili při vylíhnutí stereoskopické (binokulární) vidění. Prokázaly to očnice otočené směrem dopředu a posunuté nozdry tak, aby právě výhledu nebránily. Již výše zmíněný Rapetosaurus krausei prokázal, že u sauropodů nebo titanosaurů nejméně bychom nemohli čekat znaky nově narozených jedinců nebo embryí podobné se savci (velké očnice, proporčně větší končetiny apod.) a byli spíše "zmenšenými" verzemi svých rodičů. Tento objev je tedy překvapivý z důvodu, že ukazuje, že lebka a jejich morfologie nebyla v embryonálních a prvních fázích ontogetického vývoje proporčně a morfologicky stejná jako u dospělých a naopak také procházela vývojem.

A druhým zjištěním je, že toto mládě titanosaura vlastnilo na svém čenichu cosi jako růžek podobný současnému nosorožci (Rhinocerotidae), ale ve zmenšené formě. Na přední části čenichu nad koncem horní čelisti totiž dokázali pomocí snímkování nalézt ukotvení a pozůstatky po struktuře, která připomínala dopředu namířený roh. Zaživa byl pravděpodobně tvořen rohovinou či jiným organickým materiálem, byl ostrý a namířen před lebku živočicha.

Paleontology tato struktura velmi překvapila, protože něco podobného by u sauropodů do dnešních dnů nikdo nečekal. Podle autorů byla její funkce podobná s tím, jakou dnes plní tzv. vaječný zub u papoušků (Psittaciformes), bezblanek (Eleutherodactylidae) nebo plazů (Sauropsida), který slouží těmto i některým jiným druhům živočichů k rozevření skořápky a vyprostění se z vejce.

Ačkoliv u některých druhů jde o skutečné zuby, právě třeba u papoušků plní tuto funkci výrůstek na zobáku a jde o strukturu velmi podobnou jako u embrya titanosaura z Patagonie. Můžeme zde pozorovat určitou analogii, a pokud podobných nálezů přibude, možná bude budeme moci stopu obou těchto struktur u evolučně vzdálených skupin dinosaurů vysledovat až k jejich poslednímu společnému předku.

Studie tedy ukázala něco zvláštního, co jsme dosud u sauropodů nepozorovali. Velmi zvláštní morfologie tohoto nálezu je tedy novou zvláštností, kterou budeme muset při pohledu na reprodukční biologii neptačích dinosaurů brát v potaz a pro nás je ještě blíže s tím, že na jejím autorství má i slovenská paleontologie svůj podíl.

                                                                                                                      

K tomuto příspěvku bych pouze dodal, že s nadcházejícím školním rokem budou články na blogu a především v této rubrice přibývat spíše v delších časových intervalech. V rubrice Novinky tedy od tohoto dne budou přibývat nové příspěvky ne v intervalu dvou dní, jako do současnosti, ale v intervalu dní třech.

Děkuji za pochopení

Martin Kabát, autor blogu

Lystrosaurus a adaptace pro přežití - Hibernace u antarktického dicynodonta

29.08.2020 16:24

Permské vymírání bylo, v posledních 541 milionech letech, tím nejstrašnějším kataklyzmatem pro pozemský život a připravil o něj 96 % mořských a přes 70 % suchozemských životních forem, evoluce však nedovolila nechat nezaplněné paleoekosystémy po dlouhou dobu a našly se organismy, které ho dokázaly přečkat a existovat dále do geologického útvaru triasu. Ačkoliv většinou nežili déle než několik málo milionů let v novém druhohorním světě, jsou a byli vlastně pionýry přežití, organismy, které se za velice špatných životních podmínek dokázaly přizpůsobit nebo jiným způsobem zužitkovat své adaptace a morfologii a proměnit je v evoluční výhody oproti permským druhům. Mezi nejčastěji profanovými "přeživšími" je i permo-triasový rod Lystrosaurus, mezi 0,5 až 2,5 metry a svým životním stylem pravděpodobně do jisté míry připomínali prasata (Suidae) s většími vazbami na vodní prostředí. Vyskytoval se, jako rod, v mnoha druzích o různé velikosti a ekologických nikách, ale podařilo se mu přežít rozhraní permu a triasu před 252 miliony let, je proto většinou i takto referován. Nutno ovšem podotknout, že zatím neznáme přesný "recept na přežití", který se mu podařilo aplikovat a samozřejmě ho nikdy pravděpodobně znát nebudeme, alespoň ne zcela. Nabízí se jeho ekologická nespecializovanost, široké světové rozšížení i druhová početnost, pravděpodobně i souhra všech těchto faktorů, a svým dílem nově přispěli i dva paleontologové z Washingtonské univerzity a Burkeho muzea ve Spojených státech. Podle nich mohl tento synapsid totiž hibernovat, na což by poukazoval histologický rozbor klů exemplářů nalezených v Antarktidě. Svůj výzkum publikovali v magazínu Nature Communications.

Dicynodonti jsou širokou veřejností známí především z doby triasového geologického útvaru, ale právě díky rodům, jako je Lystrosaurus a Dicynodon nebo Diictodon z pozdního permu, o nich ví z doby svrchního permu. Jejich úloha v ekosystémech je nepopiratelná, od konce svrchního permu až do faktického konce triasu byli předními herbivory v prakticky všech prostředích po celém superkontinentu Pangea. Lystrosaurus je povětšinou líčen jako nejodolnější z nich, do určité míry to je pravda, ale klíč přežití velkého permského vymírání si zatím nechává pro sebe. Výzkum jeho klů u exemplářů z Antarktidy nás ale mohou k němu posunout. Zde exemplář druhu L. hedini v expozici Muzea paleontologie v německém Tubingenu. Kredit: Ghedoghedo, převzato z Wikipedie

Vymírání na konci permu je většinou zmiňováno v souladu s tím, jak ničivé jeho následky byly, a jaký byl přeliv světů paleozoika a mesozoika, dále jsou při něm také často zmiňování jeho přeživší, tedy organismy, které jej dokázaly přečkat, přežít nebo jednoduše docílit toho, že nějaký z jejich druhů kataklyzmat dokázal ustát a jako rod tedy organismus přežil. Mezi těmito je také nejčastěji zmiňován rod Lystrosaurus, poměrně velký živočich vzdáleně podobný prasatům zastávající zhruba stejné ekologické niky v době pozdního permu až spodního triasu, v rozmezí geologických věků wuchiaping až anis, před zhruba 255 až 248 miliony let (některé zdroje uvádějí spíše hranici 250 miliony let jako hranici spodní). Z hlediska jeho evoluční úspěšnosti můžeme určit, že šlo o úspěšný rod živočicha existující ve velké většině permo-triasového světa po dobu nejméně 7 milionů let, na počátku triasového geologického útvaru právě po velkém vymírání na konci permu se dokonce stal jedním z nejúspěšnějších herbivorů i suchozemských obratlovců své doby - v některých ekosystémech dokonce tvořil až 95 % nalezené veškeré fauny. Byl úspěšným herbivorem, který se pravděpodobně nespecializoval pouze na určitý typ vegetace, ale také požíral kořínky, hlízy a veškerou další potravu, kterou mohl jeho žaludek strávit a rohovitý zobák s kly utrhnout či jinak mechanicky zpracovat. Dosahoval délky mezi 0,5 až 2,5 metry, tělo nesly 4 silné končetiny s tupými drápy vhodné i pro hrabání v zemi.

Lystrosaurus byl jinými slovy velmi úspěšný býložravý živočich dosahující velikosti, v raném triasu, prasete a zastával podobné ekologické niky. Je ovšem nesporné, že pro část vědecké veřejnosti je důležitý právě z důvodu přežití permo-triasové hranice a právě on může posloužit jako modelový organismus ukazující jaká přizpůsobení či aspekty mohly jiné organismy při velkém vymírání využít. Ačkoliv nemůže posloužit pro všechny přeživší druhy stejnou měrou, mohl by dobře rekonstruovat obecné adaptace a morfologii, která mu mohla dopomoci přečkat vymírání. Samozřejmě, dá se k tomu připočítat i jeho druhové zastoupení ve zhruba 7 (podle některých zdrojů až 23) různých druzích.

S tímto názorem se ztotožňuje Christian Sidor z postu profesora Univerzity ve Wisconsinu a kurátora sbírek paleontologie obratlovců v Burkeho muzeu, jeden z autorů studie, podle kterého by tento dicynodont mohl představovat referenční taxon pro přeživší obratlovce při velkém permském vymírání. V popisné studii exemplářů tohoto druhu synapsida, nalezených v Antarktidě a v Jižní Africe, spolupracoval s kolegyní Megan Whitneyovou a šlo o rozbor histologie klů těchto živočichů z kritické doby přelomu paleozoika a mesozoika.

Víme, že v kostech obratlovců se zachycují důležité informace prozrazující aspekty jejich vývoje, behaviorálních návyků, stravy i podmínek, za kterých se daný obratlovec vyvíjel. Znovu zde narážíme na ontogenezi zmiňovanou v několika předchozích příspěvcích, právě na základě růstových linií (které jsou samozřejmě srovnávány s letokruhy u stromů) například víme, že někteří neptačí dinosauři z oblasti za polárním kruhem (druh Timimus hermanni) pravděpodobně hibernovali přes období polární zimy, zatímco jiní (druh Leaellynasaura amicagraphica) byli po celý rok aktivní.

Na základě histologie klů u lystrosaurů, které jsou jedinými pozůstatky původních zubů nahrazených zobákem, výše zmínění autoři přišli s názorem, že tento druh také měl určitý stav hibernace nebo "strnulosti" ve chvíli, kdy se zhoršily okolní podmínky a právě to vyústilo k závěrům popsaným ve studii - nejen dokladu podobného stavu, nejstaršího u synapsidů, ale zároveň také oprávěným spekulacím, proč právě tento rod přežil.

Pro srovnání byly vybrány právě exempláře z oblasti Jižní Afriky a Antarktidy, první z oblastí ležela za současným polárním kruhem mezi zhruba 58 až 61 stupni jižní šířky, zatímco antarktické naleziště ve východní části kontinentu v oblasti o deset stupňů níže pod hranicí polárního kruhu. Přestože podmínky zde v tuto dobu zdaleka neměly podobu polárních oblastí, byl zde subtropický až mírný klimat, tak v době velkého vymírání se zdejší klima změnilo za pomoci masivního vulkanismu, pravděpodobně. Na základě tohoto modelu paleontologové mohli určit, že v obou případech se vedle lystrosaurů vyskytovalo odlišné prostředí vedoucí k odlišné ontogenezi nalezených jedinců rodu.

Histologie dentinu v klech ukázala, že zkoumané vzorky z obou oblastí vykazují přírůstkové linie ve zhruba stejných intervalech, nicméně u antarktických vzorků existují drobné odlišnosti. U většiny exemplářů ze severněji položených poloh, než současné Antarktidy, se totiž nevyskytovaly nebo byly výjimečně vzácné řídce rozmístěné, silné kruhy značící období jiného ukládání živin a jiný styl růstu. Nalezenou analogií k nim byly podobné přírůstkové linie ve vnitřní morfologii zubů u některých hibernujících savců (Mammalia), logickým závěrem tedy je poměrně prozaické vysvětlení, podle kterého je tedy Lystrosaurus skutečným hibernujícím synapsidem a to patrně kvůli půlroční polární noci panující za polárním kruhem.

Oba autoři nicméně nemohou tento závěr zcela bezpečně potvrdit. Raději zatím preferují, že vlivem stresu z výkyvů teplot nebo případných nedostatků potravy se u tohoto rodu objevil stav dočasné strnulosti podobný tomu, který vedou někteří jiní savci, ale také obojživelníci (Batrachomorpha) nebo plazi (Sauropsida). Jinými slovy, v nepříznivých podmínkách se mu pozastavily některé tělesné funkce pouze dočasně, či se mu pouze zpomalil metabolismus a některé tělesné funkce byly na krátký čas utlumeny.

Dodávají ovšem, že se u tohoto druhu mohla vyskytovat i skutečná hibernace v pravém slova smyslu, ale pro potvrzení podobného závěru by bylo třeba dalšího výzkumu.

Nicméně, nalezené struktury uvnitř klů jsou povahy poněkud jiné, než by ještě relativně nedávno mohla vědecká veřejnost očekávat. Ukazují totiž, že přírůstkové linie ve klech jsou vlastně velice podobné těm, které se mohou tvořit u současných savců, ale ještě lépe, vyskytují se u teplokrevných živočichů. Nalezli ve vzorcích totiž pozůstaky po tom, že během tohoto období strnulosti se lystrosauři dokázali z tohoto stavu dostat a tedy ho určitým způsobem regulovat pomocí vlastního teplokrevného metabolismu. Tento fakt tedy také ukazuje, že byli tito synapsidi homeotermní nebo alespoň s tak vysokou úrovní metabolismu, která jim podobné úkony umožňovala. U plazů či obojživelníků, poikilotermních obratlovců obecněji, tato aktivita je spíše nepravděpodobná.

Lystrosaurus byl tedy patrně schopný stavu krátkodobého úzlumu metabolismu, ve své podstatě strnulosti, a je možné, že i skutečné hibernace při nepříznivých podmínkách. Zároveň je jasné, že tento živočich měl vyšší úroveň metabolismu, která mu umožnila nejen stav strnulosti, ale zároveň i jeho přerušení za účelem doplnění tělesných tekutin či ukojení jiných tělesných potřeb.

Zkoumané vzorky v této studii byly spodnotriasového stáří, respektive nacházely se ve vrstvách těsně po přelomu permu a triasu, a je oprávněné se ptát, zda se tento stav strnulosti vyvinul v průběhu velkého permského vymírání nebo ještě před ním a Lystrosaurus ho mohl zužitkovat v jeho průběhu. Vzhledem k místu, kde byly vzorky odebrány, tedy pocházející z Antarktidy, je docela dobře možné, že si je tento živočich vyvinul již ve svrchním permu a při vymírání mu mohly dopomoci k přežití. Další výzkum by nám v tomto směru mohl udělat více jasno.

Dinosauři s u výživového poradce - Biomechanické limity čeledi Hadrosauridae i kladu Dinosauria

25.08.2020 16:20

Neptačí dinosauři (Dinosauria) jsou většinou vnímani jako obrovští plazi velikostí přesahující všechny superlativy, které suchozemský život může nabídnout. Byli takto aspoň vnímani většinou společnosti, paleontologické i veřejné, po velkou většinu doby jejich vědeckého poznání, naštěstí dnes chápeme, že je realita zcela jiná a přes svou ohromnou velikost nešlo o projev něčeho jako vývojové nedokonalosti, ale naopak posunutí biomechanických limitů prakticky pro všechny plně suchozemské živočichy. Nesporné je, že největšími zástupci dinosaurů i suchozemských obratlovců obecně byli sauropodi (Sauropoda) dlouzí přes 30 metrů a vážící několik desítek metrických tun, často vyjadřované také jako váha celého stáda vzrostlých slonů afrcikých (Loxodonta africana). Pokud bychom ovšem tyto titány druhohorního světa nebrali v potaz, patrně největšími z neptačích dinosaurů by byli ornitopodi (Ornithopoda) a přesněji vzato čeleď Hadrosauridae. Tito známí zástupci neptačích dinosaurů dorůstali délky mezi 4 až 17 metry a patřili mezi vůbec největší a také nejlépe popsané zástupce skupiny, stručně řečeno jsou držitely mnoha superlativů. Víme, že mezi nimi existovali zástupci o délce přes 15 metrů a nebylo jich poskromnu, nejznámnější z nich je čínský Shantungosaurus giganteus, který mohl představovat největšího suchozemského obratlovce hned po sauropodech. Výskyt podobně obrovských zástupců hadrosauridů je také možná jednou z příčin, proč v ekosystémech bývalé Laurasie nacházíme především je jako hlavní zástupce megafauny a vedle nich výrazně ubylo právě sauropodů. Vedle toho, že známe jejich reprodukční biologii, ontogenezi i behaviorální aktivity, ale v tuto chvíli se jistá vědecká skupina zaměřila na jiný aspekt jejich evoluce a celkového profilu - růstové mechaniky. Poskytla opěrný bod pro to, abychom mohli zhodnotit, jak byli tito tvorové odlišní nejen od současných plazů (Sauropsida), ale dokonce i savců (Mammalia).

Hadrosaurus foulkii je držitelem několika prvenství a patří mezi dnes nedoceněné taxony neptačích dinosaurů, protože se ztrácí na pozadí jeho mnohem slavnějších příbuzných jako jsou rody Edmontosaurus, Parasaurolophus nebo Shantungosaurus. Přesto, tento newjerseyský hadrosaurid je velice zajímavým taxonem a může nám sloužit jako referenční taxon pro hadrosauridy obecně, samozřejmě v menší míře pro více specializované formy, a i v jeho případě budeme moci v budoucnu zkoumat jeho růstovou dynamiku v průběhu jeho ontogeneze. Kredit: Nobu Tamura, převzato z Wikipedie

Dinosauři jsou v ohledu jejich ontogeneze příkladem, že pro existenci velkých živočichů nebo evolučně úspěšných skupin není třeba stejného modelu růstu nebo jednotných metabolických procesů. Přestože šlo v případě všech z nich o tvory teplokrevné (dnes nepřesný název pro homeotermní živočichy) a pravděpodobně i jejich nejbližší evoluční příbuzní měli stejnou úroveň metabolismu, velké druhy si pravděpodobně vyvinuly odlišnou strategii uchování tělesné teploty tkvící v gigantotermii, některé druhy mohly být do jisté míry tzv. mezotermy (nicméně to není dodnes prokazatelné). Zatímco v tomto ohledu byli jako pomyslný jeho vrchol viděni savci či v méně případech současní ptáci (Aves), realita je taková, že právě neptačí dinosauři měli strategie svého růstu jedny z nejúčinějších a nejvíce vývojově pokročilých mezi vyššími obratlovci. Přestože, například jako některé ryby (Euteleostomi), savci nebo obojživelníci (Batrachomorpha), do jisté míry nebyli schopni hibernovat, polární nebo suchomilné druhy ovšem tuto vlasrnost pravděpodobně měly, a růst jako takový byl možná pomalejší než u současných ptáků, je nesporné, že jejich růstové strategie byly úspěšné a platné po dlouhých 170 milionů let a možná ještě déle. Na scénu v tuto chvíli přichází výzkum nového aspektu tohoto procesu, vnitřní struktury kostí.

Dnešní plazi a prakticky veškeří nižší obratlovci jsou známí tím, že jejich není omezen pouze do doby pohlavní dospělosti a poměrně krátce za její hranici, je to jeden z aspektů, které vyčleňují neptačí dinosaury a jejich blízké příbuzné z tohoto kladu živočichů, protože víme, že se u nich růst zastavoval právě nedlouho za dosažením pohlavní dospělosti. U tyranosaurů (Tyrannosaurus rex) z amerického západu například můžeme pozorovat masivní nárůst hmotnosti v tomto kritickém období a při správných podmínkách i vzrůst do maximální možné velikosti, u hadrosauridů se růst ještě zrychlil, aby byli schopni co nejdříve otevřeně čelit právě jim i jiným dravcům.

Následně, mimo jistých uzpůsobení a výhod, které růst do větších velikostí u některých čeledí či větších kladů této skupiny nabízel, byla hlavním "pomocníkem" při růstu do skutečně obrovských rozměrů anatomie těchto živočichů, především ovšem u skupiny sauropodomorfů (Sauropodomorpha). Podle výzkumů a studie publikované koletivem paleontologů a vědců z dalších oborů v magazínu PLoS One ovšem hrála významnou roli ve vzrůstu velkých druhů dinosaurů (přecejen, většina zástupců této skupiny nepřekročila váhu několika stovek až tisíců kilogramů, množství druhů se pohybovali při spodní hranici) morfologie jejich kostí a také částečně růstová mechanika.

Paleontologové, pod vedením hlavního autora Trevora Aguirreho z Coloradské státní univerzity, spolupracovali s dalšími vědci z oborů mechaniky a biomedicínského inženýrství a jejich hlavní cíl byl prozkoumat vnitřní strukturu kostí větších z druhů neptačích dinosaurů, ale ne po histologické stránce. Zajímala je stavba kostí čeledi Hadrosauridae, respektive vnitřní struktura zvaná jako trabecular bone, tj. trabekulární nebo také houbovitá kost. Jde vlastně o typ kosti či přesněji kostní tkáně, která se vyskytuje především na koncích jednotlivých kostí, je porézní a také se podílí na růstu samotné kosti tím, že obklopuje jednotlivé mezery uvnitř kosti. Zároveň je schopna ji odlehčit.

V průběhu ontogeneze se u současných ptáků a savců trabekulární tkáň v kostech zvětšuje s rostoucí velikostí těla, u hadrosauridů i neptačích dinosaurů ovšem tento aspekt nevykazovala. Naopak, s rostoucí velikostí těla a věkem u jednotlivých jedinců se zmenšovala, ale měnila se její hustota, což kosti jako takové velmi odhlečilo. Podle paleontologa Anthonyho Fiorilla, pokud by tomu tak nebylo, hadrosauridi i jiní dinosauři by se pohybovali s velkými obtížemi kvůli zvýšené váze jejich kostí neslučitelné s působením gravitace i čistě pohybových schopností.

Vědecká skupina použila k lepší a hlubší analýze CT skeny a zaměřila se na distální části femuru (spodní části stehenní kosti) a proximální části tibii (horní části holenní kosti) u fosilií neptačích dinosaurů, jako další metody použili ještě matematické výpočty a studium alometrie kostí. Dále, porovnali tyto výsledky s žijícími i vyhynulými velkými živočichy z řad savců, slony indickými (Elephas maximus) nebo mamuty (Mammuthus sp.) a následně se ukázalo, že je to potvrzeno.

U neptačích dinosaurů tedy pravděpodobně docházelo k jevu, který dokázal jejich kosti nejen zpevnit, ale zároveň natolik odlehčit, aby se při růstu nestaly příliš těžkými a znemožnily pohyb živočicha. Trabekulární tkáň u nich evoluční cestou dostala specifický ráz, který korespondoval s tím, jak tato skupina zvětšovala v průběhu evoluce svou velikost. Je pravděpodobné, že její první modifikace započaly a nejvíce se dokázaly rozvinout mezi kladem sauropodomorfů, objevily se zde pravděpodobně v pozdním triasu, a nadále se rozvíjely nezávisle na sobě.

Jinými slovy, studie přinesla poměrně zajímavý pohled na problematiku růstu neptačích dinosaurů do velikostí větších než všichni současní suchozemští živočichové. Ukázala, že je poměrně dobře pravděpodobné, že přinejmenším u dvou dinosauřích kladů se vyvinula tato strategie v důsledku zvětšení své tělesné velikosti. Jak ukazují některé studie, jako ta pod vedením německého paleontologa Martina Sandera z roku 2011 a 2015, sauropodní dinosauři do své velikosti dorostli za pomoci výkonného metabolismu, specializované anatomie i reprodukční biologie, ale je zde poměrně dobře možné, že tato skupina si některé další adaptace pro velký vzrůst vyvinula až následně.

Výzkum je sám osobě zajímavý a klade před nás množství otázek, například, zda si velký obojživelný až převážně akvatický teropod Spinosaurus aegyptiacus udržel tuto strategii nebo se u něj vyvinula odlišná strategie a to zvláště kvůli jeho schopnostem potápět se (kdy se mu zvýšená hustota kostí mohla stát výhodou).

Studie ukázala tedy, že neptačí dinosauři si ve svých ekosystémech mohli vyvinout nové strategie, které jim pomáhaly růst do větších velikostí a měnila se u nich morfologie i anatomie kosterní soustavy. V průběhu ontogenetického vývoje se tyto modifikace uplatnily a ukázaly, že pro růst do větších velikostí i na následný pohyb byly podobné modifikace nezbytné především pro některé ze skupin či čeledí těchto živočichů.

<< 7 | 8 | 9 | 10 | 11 >>