V předchozím dílu našeho krátkého průletu paleontologií v době mezi dvěma premiérami dvou velkých „dinohitů“ Jurský park a Jurský svět jsme se věnovali opeření a teplotě těla dinosaurů. Dnes si ukážeme, jak se paleontologie ve stejném časovém úseku rozkošatěla a vybarvila.
V době premiéry Jurského parku bylo známo celkem asi 350 vědecky platných rodů neptačích dinosaurů. Za pouhá dvě následující desetiletí však paleontologové i nadšení amatéři objevili a popsali asi 500 dalších rodů, což je nárůst vskutku úctyhodný. Byly také objeveny zcela nové lokality v dosud netušených oblastech světa (od Chile přes Skotsko až po Angolu a Tibet), a paleobiogeografie této skupiny se tak výrazně rozšířila a intenzivně doplnila.
Ochmýřený severoamerický Ornithomimus edmontonicus, zástupce ornitomimidů (tzv. „pštrosích dinosaurů“)
Dnes tedy chápeme taxonomii a rozšíření dinosaurů mnohem lépe a podstatně komplexněji i úplněji. Některé zajímavé nálezy také pomohly osvětlit a doplnit znalosti o paleoekologii četných druhů. Například tak bylo nade vší pochybnost prokázáno, že „pštrosí“ dinosauři skutečně žili ve skupinách, mláďata mnohých dinosaurů se sdružovala do školek, velociraptoři byli příležitostní mrchožrouti i aktivní lovci protoceratopsů a tyranosauridi aktivně útočili na kachnozobé edmontosaury i rohaté triceratopse. Víme také, že obří několikatunoví dravci, jako byli argentinský Mapusaurus nebo kanadský Albertosaurus, se také sdružovali do početných loveckých smeček.
Mnozí dinosauři žili také v polárních oblastech. V období spodní křídy byl totiž australský kontinent stále ještě spojen s Antarktidou. Toto dočasné propojení bylo pozůstatkem někdejší gigantické masy kontinentů jižní polokoule, zvané Gondwana. Většina této pevniny se tehdy nacházela za antarktickým polárním kruhem, což dodalo celé pevninské mase její charakteristické klimatické podmínky. Těmto podmínkám se přizpůsobila široká paleta rostlin i živočichů (včetně unikátní dinosauří fauny), tedy „polární“ druhy, které se tehdy na daném území vyskytovaly. Poznatky o ekosystémech polárních křídových oblastí Austrálie pocházejí především z nalezišť v lokalitách Dinosaur Cove a Flat Rocks na jihovýchodním pobřeží nejmenšího současného kontinentu.
Během křídové periody byla průměrná roční teplota Země vyšší než dnes. To umožnilo obyvatelnost i samotných polárních oblastí, přestože to byla místa poměrně nehostinná. Na základě výzkumu hodnot izotopů kyslíku v sedimentech daného stáří bylo zjištěno, že v polární části pevniny se průměrná roční teplota pohybovala zhruba mezi 0 °C a 8 °C. Ve vrstvách obsahujících fosílie drobných savců a dinosaurů byla dokonce zjištěna přítomnost tzv. věčně zmrzlé půdy, permafrostu. Distribuce přítomných rostlinných taxonů (jehličnany, jinany, cykasy, mechorosty, kapraďorosty, přesličky a některé krytosemenné rostliny) nasvědčuje průměrné roční teplotě o hodnotě zhruba 10 °C, přítomnost mechorostů a kapraďorostů zase častým dešťovým srážkám.
Velké vnitrokontinentální moře, které proniklo poměrně hluboko do australské pevniny, výrazně pozměnilo místní kontinentální klima. Oceánské proudy a sezonní větry cirkulovaly kolem a přes kontinentální masu, čímž zabránily vytvoření ledových čepic. Až k samotnému jižnímu pólu se rozšířily lesy a během polárního léta zde život přímo vzkvétal. Na druhou stranu jen málo živočichů a rostlin bylo natolik odolných, aby přečkalo extrémní podmínky šestiměsíční polární zimy.
Dravý obojživelník Koolasuchus cleelandi v představě současného malíře. Zvíře určitě dosahovalo délek kolem pěti metrů, a představovalo obdobu krokodýlů.
Zdejší fauna byla podle očekávání endemická a zahrnovala dokonce některé reliktní druhy, které se již na žádném jiném místě křídového světa nevyskytovaly. Jedním z takových byl i obří obojživelník Koolasuchus cleelandi, který při délce kolem pěti metrů představoval smrtelné nebezpečí pro všechny savce a menší dinosaury, kteří se příležitostně zatoulali ke břehu mělkých bažinatých nádrží, které velký chigutisaurid obýval. Je možné, že tito poslední gigantičtí obojživelníci přežívali pouze v chladných oblastech, kde jim nekonkurovali evolučně úspěšnější krokodýli.
Mezi dalšími skupinami obratlovců zde nacházíme ptakořitné a zřejmě také placentální savce, některé fragmentární pozůstatky svědčí také o přítomnosti létajících ptakoještěrů. V gondwanských řekách plavali četní dlouhokrcí plazi plesiosauři, jak ukazují objevy jejich zubů. Nejvýznamnějšími objevy ze spodnokřídových australských lokalit jsou však fosilní pozůstatky místních unikátních neptačích dinosaurů.
„Ještěři“ od protinožců
Dinosauří fosílie jsou v Austrálii spíše vzácné, na lokalitě Dinosaur Cove jsou však zlatým hřebem. Nejde přitom o ledajaké dinosauří zkameněliny, dinosauří fauna této oblasti je v mnoha směrech unikátní. Představuje jakousi refugii jurských dinosaurů, tedy zástupce skupin v ostatních částech světa již vyhynulé.
Takovým druhem byl i dosud málo známý příbuzný rodu Allosaurus. Kromě toho se zde vyskytovali rychlonozí ornitomimosauři, ankylosauři a hypsilofodonti. Právě zástupci poslední jmenované skupiny, jako byla Leaellynasaura, jasně dokládají adaptace zdejších dinosaurů na dlouhodobé období ztížených životních podmínek (například velké očnice a zvětšené oční laloky v endokraniu svědčí o schopnosti existovat v prostředí dlouhé polární noci). Vzhledem k tomu, že dnes známe již několik druhů dinosaurů (Cryolophosaurus, Antarctopelta, Glacialisaurus) také z tehdy přilehlé Antarktidy, je jisté, že nejde o žádnou náhodu či dezinterpretaci dostupného fosilního záznamu.
Porovnání velikosti člověka s několika nálezy allosaurů.
Podle tvrzení některých paleontologů mohla být právě Austrálie a Antarktida místem, kde před 66 miliony let neptačí dinosauři nevymřeli. Jejich adaptace pro přežití velmi kritických podmínek mohly být v tomto ohledu velikou výhodou. Jen čas však ukáže, zda tuto hypotézu potvrdí také budoucí fosilní nálezy (výzkumem australských „polárních“ dinosaurů se zabývá především manželský pár paleontologů Richových).
Není také bez zajímavosti, že „polární“ dinosauří faunu známe rovněž ze severní polokoule, v tomto případě z lokalit na Aljašce, Špicberkách a ruském Dálném Východě (vzkvétající dinosauří populace existovala ještě na samotném konci svrchní křídy například ve formaci Kakanaut). Zapomeňme tedy na to, že dinosaurus byl teplomilný plaz žijící pouze v prostředí tropických pásů. Mezi dinosaury totiž nacházíme také čistokrevné „polárníky“.
Barevná tajemství
Mezi nejfantastičtější pokroky v paleontologii dinosaurů během posledních dvou desetiletí lze zahrnout také objev způsobu rekonstrukce původního zbarvení dinosauřího opeření. V roce 2008 tak byla podrobným rozborem někdejších buněk melanozomů poprvé odhalena barva jistého brazilského pera o stáří 100 milionů let, v roce 2010 pak následoval černobílý čínský Anchiornis huxleyi, již zmíněný Sinosauropteryx s žíhaným oranžovo-bílým ocasem a některé další druhy čínských maniraptorů. Dnes tak známe například i přibližnou barvu čtyřkřídlého dromeosaurida mikroraptora nebo proslulého německého „praptáka“ archeopteryxe (oba leskle černí) a v dalších letech se tento seznam zřejmě ještě výrazně rozšíří.
Tyto znalosti máme díky vývoji nových technik, které dokážou izolovat pozůstatky původních pigmentů ve zkamenělých buněčných organelách melanozomech. Využití moderních technologií však nachází uplatnění také ve výzkumu fosilních koster, přičemž doplňuje a až neuvěřitelným způsobem rozšiřuje naše znalosti anatomie a fyziologie druhohorních neptačích dinosaurů (např. použití počítačové tomografie, hmotnostní spektrometrie, sofistikovaných rentgenů apod.).
U počátků fantastického výzkumu stál doktorand v oboru molekulární biologie na Yaleově Univerzitě Jakob Vinther. Ten prováděl koncem roku 2006 výzkum inkoustových vaků ve zkamenělině pravěkého hlavonožce silným elektronovým mikroskopem, přičemž jeho pozornosti neunikly malé okrouhlé struktury uvnitř membránového vaku. S podobnými mikroskopickými objekty ve fosiliích se paleontologové setkávali už dříve, ale považovali je za pozůstatky bakterií, které byly fosilizovány v průběhu procesu rozkladu mrtvých tkání. Vinther však snadno rozeznal, že struktury se vyskytují pouze uvnitř inkoustového vaku a usoudil, že zřejmě musí jít o něco jiného.
Brzy se ukázalo, že jde o pozůstatky původních melanozomů, tedy buněčných organelových struktur obsahujících kdysi pigmenty (barviva), zodpovědných za povrchové zbarvení kůže nebo tělního pokryvu daného živočicha. Právě tvar, hustota a uspořádání velkého množství melanozomů vytváří pigment. U zkoumaného hlavonožce vytvářely melanozomy tmavě hnědou barvu inkoustu, kterou dávný měkkýš využíval při úniku před predátory.
Pokus o rekonstrukci podoby malého dinosaura Sinosauropteryx prima podle nalezených zbytků barviva.
Vinther si byl vědom možných důsledků svého objevu a brzy jej napadlo, zda by se podobným způsobem nedalo zjistit zbarvení jiných fosílií. Nabízelo se právě zkamenělé opeření, protože značnou část barevných odstínů peří způsobuje právě dispozice melanozomů. Vinther správně uvažoval, že pokud fosilní peří ještě obsahuje melanozomy a můžeme-li je porovnat s pigmenty v peří dnešních ptáků, tak bychom možná mohli být schopni rozluštit i barvu opeření dávných praptáků a dokonce i opeřených teropodních dinosaurů.
Neuvěřitelné se nakonec stalo skutečností: po 125 milionech let jsme roku 2010 poznali částečné zbarvení spodnokřídového dinosaura (Sinosauropteryx prima). Ale to byl jen začátek. Vinther se spolu s čínskými paleontology zaměřil na zbarvení opeření ještě menšího teropoda, druhu Anchiornis huxleyi. Jen 34 cm dlouhý a asi 110 gramů vážící drobeček byl podle závěrů Vinthera a jeho týmu téměř celý černý, pouze na křídlech a perech na zadních končetinách se nacházely úseky bílého opeření a na hlavě dominovala jakási červená korunka. Anchiornis se tak do značné míry podobal nelétavému ozubenému datlovi. Podařilo se tak poprvé odhalit zbarvení celého těla u jurského dinosaura starého zhruba 160 milionů let. A výzkum pokračoval.
Vcelku logicky byl na řadě také populární čínský „čtyřkřídlý“ dinosaurus Microraptor gui. Jak se ukázalo, mikroraptoři byli zbarveni do černa a jejich opeření mělo výrazný „iridescenční“ odlesk (tedy jejich barva se měnil podle úhlu pozorování a dopadu světla). Je docela dobře možné, že v hejnu vran nebo havranů na poli byste si jej z dálky několika desítek metrů ani nepovšimli.
Párek mikroraptorů v ilustraci, která zachycuje naše současné znalosti o barvě jejich opeření.
Konečně rozluštění barvy opeření (nebo přesněji jednoho izolovaného pera) neminulo ani historicky nejvýznamnějšího druhohorního opeřence, ba přímo nejvýznamnějšího opeřeného tvora všech dob. Je jím samotný bavorský prapták Archaeopteryx lithographica, popsaný roku 1861. Přesně 150 let po jeho vědeckém představení přišel doktorand evoluční biologie Ryan Carney z Brownovy univerzity v Providence s definitivním verdiktem. Právě první známý exemplář německého praptáka, tedy jeho izolované pero objevené roku 1860, posloužil jako objekt výzkumu. Cenná fosílie ukázala, že alespoň na částech těla byl archeopteryx černě zbarvený.
O autoroviVladimír Socha je doktorandem na PřF UK se specializací na paleontologii. Jako jeden z mála Čechů má osobní zkušenosti s prací na známých paleontologických křídových lokalitách v americké Montaně. Publikoval zatím šest vlastních popularizačních knih o dinosaurech a pravidelně publikuje na svém blogu o těchto pravěkých tvorech. |
V roce 2012 byla zase publikována studie, která ukázala, že menší čínský teropod Sinornithosaurus millenii měl různě zbarvené opeření na odlišných tělesných partiích, od červenohnědé přes černou až po žlutou a šedou. Podobným způsobem již byla zjištěna přibližná barva opeření také u druhohorních „nedinosauřích praptáků“ (např. početný druh Confuciusornis sanctus, který byl zřejmě zbarven podobně jako současná zebřička pestrá).
Když vezmeme v potaz, kolik fascinujících informací se podařilo o dinosaurech odhalit od premiéry filmu Jurský park, musíme zopakovat, že je jen škoda, jak málo z těchto paleontologických novinek se dostalo na plátno jeho mladšího „klonu“ Jurského světa. Tak snad příště.
