Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu

Co v Jurském světě neuvidíte: Jak teplí byli dinosauři a jaké měli peří

  7:34aktualizováno  7:34
Odpověď na starou otázku, jakou teplotu těla měli vlastně dinosauři, má možná nečekanou odpověď: měli teplotu takovou, jaká se jim zrovna hodila. A to je jen jedna z novinek v paleontologii, která se nedostala do scénáře filmového trháku Jurský svět.

Ochmýřený severoamerický Ornithomimus edmontonicus, zástupce ornitomimidů (tzv. „pštrosích dinosaurů“) | foto: Smithonian

Když do kin vstoupil nový Jurský svět, odborníci byli zvědaví, zda film pomine většinu nových odborných poznatků, které se o dinosaurech podařilo shromáždit od dob prvního Jurského parku. A většina jich byla rozčarována, jak jste si ostatně mohli přečíst i v našem článku.

Co přesně paleontologům v novém filmu chybí, či naopak přebývá? Podívejme se, jak moc se „dinosauří paleontologie“ změnila od dob prvního snímku.

VzhledDinosauři už se chlubí vlastním peřím

Fakt, že by dinosauři mohli být pokryti peřím, předpovídali paleontologové již počátkem 90. let (první rekonstrukce tohoto druhu je známá dokonce ze 70. let, chyběly však ještě přímé fosilní doklady). Od roku 1996, kdy byl popsán dravý čínský kompsognatid druhu Sinosauropteryx prima, už bylo objeveno několik desítek rodů se zachovanými otisky vláknitého, nebo přímo pernatého integumentu.

V září roku 2007 vědci odhalili tzv. ulnární papily (malé jamky na loketních kostech) velociraptora, které svědčí o tom, že také tito dromeosauridi byli za života pokryti pernatým hávem. Ornitomimidé (tzv. „pštrosí dinosauři“), jako byl mongolský Gallimimus bullatus, byli téměř s jistotou rovněž opeření, jak ukázal nedávný objev krásně „ochmýřeného“ severoamerického druhu Ornithomimus edmontonicus.

Objevy velkých čínských tyranosauroidů druhu Yutyrannus huali z roku 2012 pak nasvědčují možnosti, že i obří dravci jako Tyrannosaurus rex možná byli na některých částech těla pokrytí strukturami podobnými peří. Dokonce i vývojově nejprimitivnější filmový teropod Dilophosaurus nemusel být nutně po celém těle „holý“. Také ptakopánví dinosauři nebyli nutně pokryti jen holými šupinami a osteodermy. Například čínský svrchnojurský heterodontosaurid Tianyulong confuciusi byl pokryt vláknitými strukturami podobnými prachovému peří ptačích mláďat, primitivní rohatý dinosaurus Psittacosaurus měl zase na ocase 16 cm vysoké, kaskádovitě se větvící duté „štětinky“.

Dokonce i ikonický rohatý Triceratops, který je přímo zobrazen ve filmu, nemusel být podle jednoho nedávného objevu zcela „holý“. Kromě toho, že měl na břiše zřejmě velké oválné kožní destičky, byla jeho záda pokryta jakýmisi vysokými tenkými bodci, které mohly zdálky vypadat jako vztyčené štětiny. Tyto informace z terénního bádání jsou však zatím pouze předběžné a více nám odhalí až budoucí vědecký výzkum.

Nesporný fakt, že i mnozí neptačí dinosauři byli pokryti pernatým porostem, je známý a potvrzený již téměř dvě desetiletí. Který dinosaurus byl však objeven s otisky vláken nebo peří jako první? Známý je samozřejmě Sinosauropteryx prima (v překladu „první čínské ještěří křídlo“), malý spodnokřídový teropod z čínské provincie Liaoning. Tento asi metr dlouhý a půl kilogramu těžký kompsognatid žil před 124 miliony let a na těle měl jakýsi vláknitý pokryv těla, vzdálené podobný prachovému peří.

Vědecky byl popsán na podzim roku 1996 a stal se senzací. Nadlouho byl obecně považován za historicky prvního neptačího dinosaura, u něhož bylo doloženo tělesné opeření. Sinosauropteryx však nebyl první, dokonce možná ani druhý v pořadí. Dostali se před něj hned dva další teropodi, přičemž ani jeden z nich nebyl objeven v Číně.

Začněme tím druhým, španělským ornitomimosaurem druhu Pelecanimimus polyodon. Ten byl popsán v roce 1994 ze sedimentů proslulého spodnokřídového souvrství Las Hoyas o stáří kolem 130 milionů let. Tento asi 2,5 metru dlouhý, velmi štíhlý a lehce stavěný běžec získal jméno podle ohromného počtu zubů, pro tzv. „pštrosí dinosaury“ zcela nezvyklého. Zatímco většina vývojově pokročilých ornitomimosaurů byla zcela bezzubá, pelekanimimus (v překladu „napodobitel pelikána“) měl zubů hned 220.

Skvělá kvalita uchování zkameněliny ukázala, že tito dinosauři byli vybaveni jakýmsi měkkým hřebínkem z kůže nebo rohoviny na horní straně hlavy a hrdelním vakem na krku. Kromě otisků holé kůže byly objeveny také struktury, jejichž původ není zcela objasněn – může jít o otisky vláknitého pokryvu těla, nebo jen otisky svalových vláken.

Rekonstrukce domnělé podoby druhu Xiaotingia zhengi. Čili příbuzného, který Archeopteryxe zřejmě připraví o jeho titul prvního zástupce ptáků. Jde o opeřeného teropodního dinosaura z čeledi Archaeopterygidae, který žil v období rané pozdní jury (asi před 160 miliony let) na území dnešní Číny (souvrství Tiaojishan, západní Liao-ning).

Rekonstrukce domnělé podoby druhu Xiaotingia zhengi. Čili příbuzného, který Archeopteryxe zřejmě připraví o jeho titul prvního zástupce ptáků. Jde o opeřeného teropodního dinosaura z čeledi Archaeopterygidae, který žil v období rané pozdní jury (asi před 160 miliony let) na území dnešní Číny (souvrství Tiaojishan, západní Liao-ning).

Ani pelekanimimus však není nejstarším dochovaným dokladem o opeření dinosaurů. Ostatně za ten by mohl být považován i „prapták“ archeopteryx, jehož první pero bylo objeveno již roku 1860. Skutečně nejstarším historickým příkladem tohoto druhu je však mongolský oviraptorosaur druhu Avimimus portentosus, popsaný roku 1981. Avimimus („napodobitel ptáka“) byl opět velmi malý, asi 1,5 metru dlouhý obyvatel svrchnokřídové pouště Gobi, kde se proháněl v době před asi 70 miliony let. V roce 1987 popsal ruský (tehdy ovšem ještě sovětský) paleontolog Sergej Kurzanov přítomnost ulnárních papil – jakýchsi dolíků na kostech loketních, které zřejmě sloužily jako místa pro ukotvení obrysových per avimima.

Jde o poměrně přesvědčivý důkaz o tom, že tito podivní dinosauři s relativně velkou mozkovnou byli opeření a podobali se do značné míry dnešním „pozemním“ nelétavým ptákům. Právě avimimus je tedy nejstarším doloženým opeřeným dinosaurem z kategorie neptačích druhohorních teropodů. Dnes již víme, že velké množství dinosauřích druhů, možná dokonce většina teropodů, byli opeření živočichové, podobní současným nelétavým ptákům.

MetabolismusStudená, nebo teplá krev?

Ten příběh je dlouhý a dnes již obecně známý. V polovině minulého století se na dinosaury pohlíželo jako na pomalá studenokrevná stvoření, podobající se aktivitou a metabolismem spíše dnešním ještěrům než aktivním ptákům a savcům. Tento zastaralý a neudržitelný pohled byl pak v éře tzv. dinosauří renesance zcela zvrácen a dnes máme před očima obraz dinosaurů poplatný Jurskému parku: jde o rychle se pohybující aktivní zvířata podobná spíše velkým savcům než plazům dnešního světa.

Mnozí paleontologové však již v 90. letech varovali, že tento pohled je pouze opačným extrémem a že bychom neměli v analogiích mezi metabolismem neptačích dinosaurů a teplokrevných ptáků a savců zacházet příliš daleko. Koneckonců, tělo vážící například 80 tun je něčím, s čím se dnes u suchozemských obratlovců nemáme šanci reálně setkat. Také obří suchozemský dravec o velikosti slona už naši planetu nějakých 66 milionů let neobývá.

Jak tedy můžeme vědět, že dinosauři byli opravdu teplokrevní v tom pravém slova smyslu? A není náhodou ona debata o studenokrevnosti/teplokrevnosti přílišným zjednodušením poněkud komplexnějšího fyziologického problému? Nové studie přicházejí s odlišným pohledem a možná i trochu překvapivým řešením problému. Odpovědí na otázku z úvodu by totiž mohla být tzv. mezotermie.

Vědci se pokoušeli odpovědět na danou otázku za pomoci různých přístupů – srovnáním s dnešními zvířaty, výzkumem růstových kruhů na průřezu dlouhých kostí dinosaurů, studiem jejich tělesného pernatého pokryvu, odhadováním počtu poměru zastoupení dravců a býložravců v ekosystémech nebo odhadem rychlosti jejich růstu. Ale žádný definitivní výsledek se zatím nedostavil.

O průlom v pohledu na metabolismus dinosaurů se nedávno pokusil například John Grady z Univerzity v Novém Mexiku. Grady s kolegy shromáždili údaje o rychlosti růstu u 381 druhů živočichů (současných i vyhynulých), z toho 21 dinosaurů, 6 pravěkých krokodýlů a dokonce i pravěkého žraloka. Vynechán přitom nebyl ani varan komodský, Tyrannosaurus nebo plejtvák obrovský. U každého druhu byla velmi přesně odhadnuta hmotnost, rychlost růstu a aktivita metabolismu, přičemž v mnoha případech nová studie upravila a přehodnotila starší údaje. A výsledek pro neptačí dinosaury?

Zjednodušeně řečeno, ti se nacházejí téměř přesně mezi dnešními aktivními teplokrevnými savci a studenokrevnými plazy. Nedokázali zřejmě aktivně regulovat svoji tělesnou teplotu tak dobře, jako to umí dnešní psi nebo žirafy, dokázali to však lépe než současní hadi a ještěři. Z hlediska tělesné teploty a jejího udržování se tak dinosauři podobali spíše zvláštním přírodním úkazům, jakými jsou žralok lidožravý, tuňák nebo mořské želvy kožatky. Tito tvorové jsou v podstatě studenokrevní, ale jejich svaly dokážou usilovnou prací krev zahřát a tito zástupci paryb, ryb a plazů pak nejsou studenokrevní v tom pravém slova smyslu.

Rekonstrukce velikostí člověka a tří apatosaurů, od kterých máme kosterní nálezy. Oranžově je Apatosaurus ajax, červeně Apatosaurus louisae a zeleně je Apatosaurus (či chcete-li Brontosaurus) excelsus.

Rekonstrukce velikostí člověka a tří apatosaurů, od kterých máme kosterní nálezy. Oranžově je Apatosaurus ajax, červeně Apatosaurus louisae a zeleně je Apatosaurus (či chcete-li Brontosaurus) excelsus.

Zmiňovaný tuňák například dokáže ohřát svoji krev natolik, že jeho tělesná teplota je pak až o 14 °C vyšší než teplota okolní vody. Teplo vytváří vlastním metabolismem, ale neudrží teplotu na jednom fixním bodě (jako to dokážeme my s našimi 37 °C). Tuto schopnost studenokrevných tvorů zahřát svoje tělo a teplotu si dlouhodobě udržet nazývá Grady mezotermií („střední teplotou“).

Dalším podobným příkladem je dokonce i zástupce primitivních savců, totiž australský ptakořitný (vejcorodý) rod ježura. U ježur se teplota těla pohybuje okolo 31 °C, jejich tělesný „termostat“ však povolí i rozptyl až o pro nás nepředstavitelných 10°C oběma směry. Nějak podobně na tom mohli být i neptačí dinosauři.

O tom, že všichni dinosauři nebyli klasickými teplokrevnými tvory ve stylu velkých placentálních savců, nás snadno přesvědčí například hřbetní „plachta“ severoafrického spinosaura nebo ouranosaura. Ta byla téměř s jistotou prostředkem k regulaci tělesné teploty, podobně jako již mnohem dříve u některých mladoprvohorních pelykosaurů.

Největším problémem je však ohromný rozptyl velikostí a anatomických rozdílů mezi různými skupinami dinosaurů. Mezotermie by mohla vyhovovat jako vysvětlení pro některé, ale určitě ne všechny. Nezapomínejme, že mezi neptačí dinosaury řadíme sauropody těžké jako lokomotiva i opeřené trpaslíky o velikosti vrány. Někteří navíc žili v oblastech s tropickým podnebím, jiní v chladných polárních oblastech.

Drobní dinosauři byli opeření a mohli žít i v norách, velcí nikoliv. Někteří dinosauři dokonce žili značnou část života ve vodě (obojživelní spinosauridi), o ekologii mnoha dalších zatím nemáme ani ponětí. Je tedy jisté, že metabolismus a fyziologie jednotlivých skupin dinosaurů musely být odlišné. Grady si nicméně myslí, že většinu dinosaurů můžeme zařadit do oné škatulky mezotermů, které odpovídá i množství dnešních živočichů od paryb až po savce.

Tato problematika tedy stále zůstává nevyjasněná, ale přece jen se po malých krůčcích blížíme k jejímu konečnému vysvětlení. Mohla by mezotermie objasnit dokonce i extrémně dlouhou dobu nadvlády dinosaurů nad pevninami naší planety? Možná ano. Mezotermové dokážou krátkodobě výrazně navýšit svalovou aktivitu, zahřát se a tím zrychlit metabolismus i nervovou činnost.

Díky tomu mohou v případě potřeby rychle přejít z jakéhosi letargičtějšího stavu na režim velmi aktivního a rychle reagujícího lovce (nebo naopak býložravce, který svižně utíká před nebezpečím). Například mořská ryba mečoun dokáže podobně zahřát vlastní mozek a oči, aby zvýšila své šance na úspěch při lovu. Pokud něco podobného dokázali i dinosauři, mohlo by to vysvětlovat jejich schopnost držet na uzdě evoluční radiaci savců po dobu fantasticky dlouhých 150 milionů let.

O autorovi

Vladimír 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 také zatím šest vlastních popularizačních knih o dinosaurech. Pravidelně publikuje na svém blogu o těchto pravěkých tvorech s názvem DinosaurusBlog.

Snad by se tak daly vysvětlit i gigantické bezprecedentní rozměry některých dinosaurů. Plně endotermní živočichové by pro růst do rozměru sauropodů potřebovali neúměrně značný a stálý přísun živin, proto ani chobotnatci nebo indrikotéria zřejmě nikdy do velikosti sauropodů nedorostli. Mezotermie omezuje nutnost spotřeby živin a velikostní limit pro takto fyziologicky vybaveného živočicha je podstatně velkorysejší.

Ale jak už bylo řečeno, u tak velkých tvorů mohl fungovat metabolismus ještě úplně jinak, snad způsobem, jaký si dnes neumíme zatím ani představit. Mezi nejčastější námitky vůči Gradyho výzkumu patří konstatování, že založit tak dalekosáhlé závěry na pouhých srovnáváních rychlosti růstu různých druhů je zavádějící a nepřesné.

V příštím dílu se bude Vladimír Socha věnovat otázkám anatomie a rozšíření dinosaurů. Přečíst si ho také můžete na jeho DinosaurusBlogu.

Autor:






Hlavní zprávy

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2016 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je součástí koncernu AGROFERT ovládaného Ing. Andrejem Babišem.