Zatímco stěžejní dílo britského přírodovědce „O původu druhů přirozeným výběrem“ bylo poprvé vydáno v roce 1859, formální popis pozdně jurského dravce z území dnešního Bavorska spatřil světlo světa již o dva roky později. Vzhledem k paleontologickému významu archeopteryxe coby domnělého „chybějícího článku“ ve vývoji živočišstva není divu, že se stal jedním z nejvýznamnějších důkazů pro evoluční teorii Charlese Roberta Darwina (1809–1882), a to již v době, kdy probíhaly ty nejtvrdší boje o její přijetí či odmítnutí globální vědeckou komunitou.
Archaeopteryx lithographica byl drobný maniraptorní teropod velikosti vrány nebo holuba, obývající oblasti dnešního jižního Německa v době, kdy se ještě jednalo o rozsáhlou tropickou lagunu. Fosilie tohoto malého dinosaura byly datovány do doby před 151 až 148 miliony let, tedy do období pozdní jury.
Prvním objevem, který můžeme takřka s jistotou přiřadit tomuto druhu, byl izolovaný fosilní otisk pera, objevený na litografickém vápenci nedaleko města Solnhofen v roce 1860 nebo 1861. Tento objev byl zaslán německému paleontologovi Christianu Erichu Hermannu von Meyerovi (1801–1869), který o něm v srpnu následujícího roku pojednal v práci Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geognosie, Geologie und Petrefaktenkunde, kde jej označil za „nerozeznatelné od ptačího pera“. Když pak byla rovněž v roce 1861 objevena také první nekompletní kostra archeopteryxe, k značnému překvapení vědeckého světa se jako původce pera ukázal právě „Urvogel“, tedy „první pták“, jak začalo být malému maniraptorovi přezdíváno.
Jedna z nejslavnějších fosilií všech dob, velmi dobře dochovaný jedinec druhu Archaeopteryx lithographica (nebo A. siemensii) známý také jako „Berlínský exemplář“. Byl objeven jako v pořadí druhý kosterní exemplář archeopteryxe roku 1874 nebo 1875 nedaleko bavorského města Eichstätt.
Objev tohoto tzv. Londýnského exempláře (dnes sbírkové označení BMNH 37001) způsobil senzaci a není divu, že o něj projevily zájem i významné vědecké instituce, zejména pak Přírodovědné muzeum v Londýně, kam byla fosilie za 700 liber tehdejší hodnoty prodána.
Dnes typový exemplář druhu Archaeopteryx lithographica byl objeven nedaleko obce Langenaltheim v roce 1861 a krátce poté se dostal do rukou místního lékaře jménem Karl Häberlein, a to nejspíš jako nepeněžní odměna za jeho medicínské služby nálezci. Häberlein pak zkamenělinu prodal londýnskému muzeu a přišel si v přepočtu na asi 89 tisíc liber (asi 2,6 milionu Kč) současné měny. Podstatné je, že fosilie se dostala do rukou vědcům, kteří mohli zahájit její detailní výzkum. Ihned se však objevily pochybnosti, zda pero od Solnhofenu skutečně patří stejnému druhu.
Komu patří pero?
V roce 1863 britský přírodovědec Richard Owen (který o více než dvě desetiletí dříve stanovil vědecké jméno Dinosauria) projevil své pochybnosti, když fosilii, které chyběla krční část páteře a lebka, pojmenoval jako Archaeopteryx macrura. Owen se tedy rovněž domníval, že dříve objevené fosilní pero nepatří stejnému zvířeti, jehož kostru zkoumal.
Tyto pochybnosti přetrvávaly po další více než jedno a půl století a teprve v roce 2019 a 2020 publikovaly dva vědecké týmy nezávisle na sobě výsledky výzkumů vedených s pomocí moderních zobrazovacích technologií, dokládajících, že pero skutečně patří archeopteryxovi (patrně se jedná o horní krycí pero z křídla).
Typovým exemplářem ze všech v současnosti dvanácti známých fosilních jedinců se však mezitím stala právě londýnská kosterní fosilie, u níž podobná kontroverze nemohla mít stejně dlouhé trvání (ačkoliv formálně je holotypem stále původní fosilní pero, to už nyní nemá velký význam, protože byl mezitím stanoven neotyp).
A. lithographica a Darwinova evoluční teorie
Je zřejmé, že duchovní otec evoluční teorie si nemohl tak významnou podporu své myšlenky nechat ujít a nezmínit ji v pozdějších vydáních své zásadní práce. Ve čtvrtém vydání svého díla On the Origin of Species by Means of Natural Selection (kap. 9, str. 367) tak Darwin píše, že podle některých přírodovědců „…celá třída ptáků vznikla náhle v průběhu období eocénu, nyní ale víme […] že podivný pták Archaeopteryx, s dlouhým ještěrovitým ocasem, mající peří na každé končetině a s křídly opatřenými dvěma volnými drápy, byl objeven v oolitických břidlicích u Solnhofenu. Sotva nějaký z nových objevů mocněji než tento ukazuje, jak málo stále víme o dřívějších obyvatelích světa.“
Sám Darwin už se však, jak je obecně známo, otevřených sporů o své teorii neúčastnil, a tak „praptáka“ coby argument ve prospěch evoluční teorie využíval především přírodovědec Thomas Henry Huxley (1825–1895), který začal být brzy znám jako „Darwinův buldok“ a živelných debat se účastnil jako oddaný příznivce evoluční myšlenky. Huxley se proslavil mimo jiné i tím, že se snažil doložit původ člověka z primátích předků, zajímal se o evoluční původ čtvernožců, vznik a vývoj koní a stanovil také termín Sauropsida jako společné označení pro plazy a ptáky.
Jméno Sauropsida je používáno dodnes, jeho definice však musela být pozměněna, protože Huxley k sauropsidům původně zařadil i druhy, které ve skutečnosti náleží k „savčí“ vývojové větvi blanatých obratlovců, tedy k synapsidům. Svoji dobu však každopádně předběhl právě výzkumem archeopteryxe, jeho současníka druhu Compsognathus longipes a dnešních ptáků. Huxley si povšiml značné anatomické podobnosti koster těchto živočichů a vyslovil již celé století před počátkem tzv. dinosauří renesance správný názor, že ptáci vznikli přímo z teropodních dinosaurů.
Archeopteryx měl být přitom „přechodným“ vývojovým stadiem mezi plazy a ptáky. Tuto možnost navrhovali již o několik let dříve také německý anatom Karl Gegenbaur (1863) a americký paleontolog Edward Drinker Cope (1867), Huxley tedy nebyl tím úplně prvním. Na přelomu 60. a 70. let 19. století byl však v tomto směru nejaktivnější a srovnáváním fosilií dinosaurů, jako byl Compsognathus a Hypsilophodon, spolu se zkamenělinami archeopteryxe a současného ptactva zjistil neobvykle velké množství podobností.
Rekonstrukce kostry archeopteryxe (vlevo) a současného holuba v knize O původu ptáků dánského výtvarníka a amatérského paleontologa Gerharda Heilmanna. Heilmann byl velmi talentovaný a pečlivý pozorovatel přírody, o vzniku ptáků však nakonec vyslovil nesprávný úsudek – podle jeho názoru nevznikli z teropodních dinosaurů, nýbrž ze skupiny tzv. tekodontů, tedy archosaurních plazů, žijících v období permu a triasu.
V průběhu 70. let 19. století byl pak u Eichstättu objeven dosud nejlépe zachovaný exemplář druhu Archaeopteryx lithographica, známý jako „Berlínský exemplář“ (MB.Av.101). Díky ještě lépe dochovaným otiskům peří v okolí těla, zubům v čelistech, drápům na prstech předních končetin a ocasní části páteře mohl Huxley s velkým úspěchem argumentovat pro svoji hypotézu o vývoji ptáků.
V průběhu dalších desetiletí se vědecká obec v názoru na tuto problematiku rozdělila, a zatímco mnozí významní badatelé s ní souhlasili (například maďarský baron Franz Nopcsa), jiní o ní pochybovali a poukazovali na možnost, že anatomické podobnosti mezi teropodními dinosaury a ptáky jsou důsledkem konvergence (vznikly u obou skupin nezávisle vlivem stejných selekčních tlaků, prostředí apod.). Takový názor měl například i britský paleontolog Harry Govier Seeley, známý systematickým rozdělením dinosaurů na ptakopánvé (Ornithischia) a plazopánvé (Saurischia).
V první polovině 20. století se zejména díky vlivné knize The Origin of Birds dánského výtvarníka a nezávislého badatele Gerharda Heilmanna (1859–1946) prosadil nesprávný názor, že ptáci vznikli z některé skupiny tzv. tekodontů, stejně jako dinosauři. Měli tedy být evolučními bratranci dinosaurů, nikoliv jejich přímými potomky. Teprve na konci 60. let minulého století, přesně jedno století po převratných myšlenkách Thomase H. Huxleyho, dostala hypotéza o dinosauřím původu ptáků nové impulzy.
Podobnost koster dinosaurů a ptáků
Tehdy díky výzkumu paleontologa Johna H. Ostroma (1928–2005), který porovnával kostru archeopteryxe a nově objeveného dromeosaurida, nazvaného Deinonychus antirrhopus, začalo být zřejmé, že extrémní anatomická podobnost skeletů některých dinosaurů a ptáků nemůže být čistě náhodná. V průběhu tzv. dinosauří renesance, malé vědecké revoluce, která probíhala zhruba od konce 60. do začátku 90. let, byli světu představeni úplně jiní dinosauři, než které znal dříve – aktivní, dynamické, rychle se pohybující a nejspíš i teplokrevné. I zde měl přitom významnou úlohu bavorský „prapták“.
Kostra archeopteryxe jeví unikátní kombinaci anatomických znaků, které známe u současných ptáků i znaků typických pro druhohorní teropodní dinosaury. Zatímco Huxley si všímal rozporuplné povahy těchto znaků, Ostrom o století později se zaměřil spíše na to, že celkově je kostra bavorského „praptáka“ značně podobná kostrám teropodů ze skupiny Dromaeosauridae. Ačkoliv to byl velmi malý dinosaurus o délce do 50 cm a hmotnosti kolem 1 kilogramu, stavba obratlů, pletenců i prstů předních končetin byla velmi podobná anatomickému stavu u dromeosauridů.
Dnes také víme, že archeopteryx byl patrně tmavě až černě zbarvený, což ukázal rozbor původních melanozomů v jeho fosilních perech. Stále není jasné, jak dobrým byl letcem, podle většiny modelů však spíše slabým, možná dokonce neschopným déletrvajícího aktivního letu. Jiný výzkum ukázal, že „prapták“ rostl poměrně rychle, plné velikosti dosáhl asi za 970 dní (zhruba 2,5 roku). Byl to nejspíše oportunistický a potravně nespecializovaný predátor s denní aktivitou, lovící hmyz a malé obratlovce.
Vzhledem k významu archeopteryxe pro evoluční teorii a úvahy o vývoji dinosaurů i ptáků je logické, že systematické zařazení druhu Archaeopteryx lithographica bylo od začátku velmi diskutovaným a debatovaným tématem. Ačkoliv byl tento druh po dlouhou dobu nejstarším známým opeřeným živočichem a jako „nejstarší pták“ byl obecně znám i u široké veřejnosti, mnozí vědci pochybovali o tom, že se skutečně jednalo o evolučního předka všech současných ptáků.
Už v roce 1935 se objevila práce zpochybňující toto domnělé postavení archeopteryxe a zařadila jej mezi teropodní dinosaury ptákům pouze blízce příbuzné. V podobném duchu se pak koncem 20. století nesly také odborné práce dalších paleontologů, jako byl Brit Richard A. Thulborn, Mongol Rinčengín Barsbold nebo Rus Sergej Kurzanov. Někteří nově objevení teropodi vykazovali podobně výrazné „ptačí“ anatomické znaky jako archeopteryx a začalo být zřejmé, že tento slavný pravěký opeřenec mohl být ve skutečnosti jen jedním z mnoha zázraků dinosauří evoluce.
Příliš starý čínský opeřený teropod
V roce 2011 byl v Číně objeven druh Xiaotingia zhengi, opeřený teropod o velikosti slepice, který poprvé po přesně 150 letech od formálního popisu archeopteryxe tohoto evropského příbuzného překonal svým geologickým stářím. Byl totiž o celých 10 milionů let starší, což paleontology přimělo začít o těchto teropodech uvažovat jinak než dosud.
V průběhu dalších let bylo objeveno množství nových opeřenců z období pozdní jury a rané křídy, kteří dále zpřesňovali a upravovali odborný pohled na systematické postavení nejslavnějšího opeřeného dinosaura.
V současnosti je Archaeopteryx považován za zástupce kladu Avialae (kam spadají všichni teropodní dinosauři blíže příbuzní ptákům než deinonychosaurním dinosaurům, kam patří i dobře známé druhy, jako je Velociraptor mongoliensis, Troodon formosus a mnozí další – ačkoliv podle některých výzkumů nemusí být skupina Deinonychosauria přirozená).
Od roku 2018 se však objevilo i několik prací, které vyznívají přesně opačně – Archaeopteryx je podle nich naopak zástupcem kladu Deinonychosauria v rámci vlastní skupiny Archaeopterygidae, zahrnující několik opeřených druhů teropodních dinosaurů výrazně „ptačího“ vzhledu. Dnes se navíc zdá, že mohly existovat až tři různé druhy rodu Archaeopteryx, kromě typového A. lithographica je to také A. siemensii (založený na „Berlínském exempláři“) a konečně i A. albersdoerferi, formálně popsaný roku 2019 slovenským paleontologem Martinem Kundrátem a jeho kolegy.
V tomto ohledu však mezi vědeckou komunitou nepanuje shoda. Ačkoliv „prapták“ už své výsostné postavení „chybějícího evolučního článku“ mezi ptáky a plazy ztratil, i po více než 160 letech od svého představení vědě zůstává jedním z nejvýznamnějších objevů druhohorního živočicha vůbec. A i když už dnes víme, že se s největší pravděpodobností nejedná o přímého předka všech dnešních ptáků, už pouhý letmý pohled na fosilii tohoto podivného malého opeřence dokáže u běžného člověka vyvolat údiv a úžas nad nádherou a bohatstvím života na naší planetě – toho současného i toho dávno zmizelého, se kterým nás pojí neviditelná linie miliardy let trvajících evolučních pochodů.
Článek vznikl pro Dinosaurusblog Vladimíra Sochy a byl redakčně upraven. Původní verzi včetně bohatého odkazového rejstříku najdete zde.
