Hned zkraje našeho textu uveďme důležitou okolnost, že dnešní odhady o rychlosti dinosaurů jsou získané jen velmi nepřímo. Údaj bývá odvozen buď přímo z kostry (proporcionální délka a rozpětí kroku končetin, celková hmotnost), srovnáváním s podobnými typy živočichů (slony, nosorožci, pštrosy apod.) nebo výpočty z dochovaných otisků chodidel.
Bohužel každý z těchto přístupu je svým způsobem problematický. Stopy se například zachovají jen na kluzkém a vlhkém terénu, kde zvíře rozhodně nedosáhne vysoké rychlosti, zde vypočítané z velikosti stop, a jejich vzdálenosti tedy nemají univerzální platnost. V některých případech také nemáme relevantní srovnání - to platí v případě právě těch nejzajímavějších tvorů, například sauropodů (tedy velkých býložravých dinosaurů typu brontosaura), či tzv. bipedních teropodů, tedy obřích dravých dinosaurů pohybujících se na dvou nohách.
Byť tedy byl v posledních letech v biomechanických studiích vymřelých zvířat učiněn velmi slušný pokrok, odhady o jejich rychlosti pohybu dinosaurů jsou stále velmi přibližné. Ale ne všechny odhady mají stejnou váhu: hned teď můžeme hodit za hlavu přemrštěné odhady amerických paleontologů Roberta T. Bakkera a Gregoryho S. Paula, kteří by v dospělých několikatunových tyranosaurech rádi viděli sprintery, schopné dosáhnout rychlostí kolem 70 km/h. Biomechanické a anatomické limity podobné výkony v žádném případě neumožňují, což potvrzuje i výzkum tyranosauří anatomie z posledních let.
Na jednu stranu měli zcela obrazně řečeno „atletické vlohy“: silné nohy a další znaky adaptace pro rychlý běh. Na druhou stranu však jejich hmotnost a riziko pádu s téměř nevyhnutelně smrtelnými následky musí nutně vést k pochybnostem o tom, jak to s jejich běháním bylo.
Nohy tyranosaurů ovšem byly stavěny pro rychlý pohyb, a to i v případě mohutných a těžkých dospělců (pro zájemce dodejme, že odborníky o tom přesvědčil srůst kostí distálních částí nohy v arktometatarzál, relativně dlouhá „podkolenní“ část nohy, výrazné úpony pro silné svaly). Dá se předpokládat, že mladí tyranosauři s hmotností v rozmezí 200 až 1 000 kilogramů, kteří měli v poměru ke zbytku těla delší a štíhlejší nohy, byli zdatní běžci. Netušíme, jak přesně mohli být rychlí, ale velmi pravděpodobně představovali spolu s ornitomimosaury (tzv. pštrosími dinosaury) vůbec nejrychlejší obratlovce svých ekosystémů.
Pravděpodobný otisk T. rexe nalezený v americkém Novém Mexiku
Je dokonce možné, že mladý Tyrannosaurus rex (nebo také dospělý Nanotyrannus?) dosahoval rychlosti běhu i přes 50 km/h, což je více než u nejlepších lidských sprinterů. Vsuvkou z atletiky zde doplňme, že Jamajčan Usain Bolt běžel v roce 2009 při svém berlínském světovém rekordu na stovku na dvou dvacetimetrových úsecích letmou rychlostí 44,7 km/h. Mladí tyranosauři tedy mohli být ještě rychlejší a snadno by nejspíš dohnali i rozjíždějící se automobil nebo třeba vozidlo pohybující se v těžkém terénu.
Ale jak si v tomto ohledu vedl dospělý, řekněme více než šestitunový exemplář druhu Tyrannosaurus rex? Dá se předpokládat, že v poměru ke své velikosti a hmotnosti velmi dobře, jak ukazují jeho běžecké adaptace, zejména ve stavbě zadních končetin. Relativně však neznamená absolutně, takže jakou rychlostí konkrétně se asi mohl pohybovat?
Nejlépe by samozřejmě bylo mít stroj času a podívat se do doby před 67 miliony let. Ale takovou možnost nemáme, a tak jsme odkázaní na víceméně spolehlivé a přesné metody různých odhadů. V lednu loňského roku byla publikována vědecká studie popisující první pravděpodobnou sérii stop tohoto dinosaura, objevenou ve Wyomingu. Nedospělý exemplář o výšce hřbetu 1,6 – 2,1 metru se pohyboval podle propočtů na základě velikosti a vzájemné vzdálenosti stop rychlostí 4,5 až 8 km/h (1,2 až 2,2 m/s), což přibližně odpovídá svižné lidské chůzi. Samozřejmě to nebyl nejrychlejší dosažitelný pohyb tohoto dinosaura, který se nejspíš jen pokojně procházel a navíc šlo o bahnitý terén, ve kterém by maximální rychlost nemohl vyvinout.
Paleontologové Jack Horner a Don Lessem přišli v roce 1993 ve své knize Complete T. rex s tvrzením, že tento dinosaurus nedokázal běhat vůbec (při pohybu u něho nikdy nenastala letová fáze bez kontaktu nohou se zemí). Toto tvrzení zdánlivě podporoval také fakt, že jsme nikdy nenašli jedinou sérii otisků stop běžících velkých teropodů. Dalším podkladem pro hypotézu měl být poměr délky kosti stehenní ke kosti holenní, který je u tyranosaura větší než 1, což by naznačovalo, že nejde zrovna o běhavé zvíře. Podobný poměr najdeme například u slonů, kteří se rychle pohybují jen výjimečně.
Jak se T. rexům zatáčelo?Téměř jisté je, že tyranosauři při běhu nedokázali rychle zatočit, protože přední a zadní část těla měli velmi daleko od svého centra rovnováhy (asi jako člověk nesoucí traverzu). Zatímco vertikálně stavěný „bezocasý“ člověk při běhu zatočí ve zlomku sekundy, T. rex mohl potřebovat jednu až dvě sekundy k zatočení o 45°. To mohlo jeho běžecké schopnosti a loveckou strategii poněkud omezovat, ale stále nám to nic nevypovídá o jeho maximální rychlosti běhu. Ostatně kdo ví – možná měli velcí teropodi nějakou důmyslnou strategii, jak se i za svižného běhu otočit rychleji. Anebo třeba tento manévr při lovu vůbec nepotřebovali provádět, protože jejich kořist nebyla dostatečně inteligentní, aby se pokusila rychle uhýbat do stran. |
O pět let později ale přichází odborník na teropody Thomas R. Holtz se správným postřehem, že naopak kosti distální části nohy (nártu a prstů) jsou delší v poměru ke stehenní kosti než u většiny jiných dinosaurů - a to naopak naznačuje schopnost rychlého pohybu. Tyranosauři podle něj také měli stlačené nártní kosti (metatarzály) k sobě, a to natolik, že vznikla kompaktní struktura (arktometatarzus) schopná lépe absorbovat nárazy končetiny na podklad při běhu. Podle Holtze byli proto právě tyranosauridi nejrychlejší z velkých teropodů.
Ve stejném roce 1998 přišel další vědec Per Christiansen s tvrzením, že kosti nohou tyranosaura nebyly silnější než nohy slona, a že i tyranosauři tedy byli biomechanicky limitováni, v tomto případě rychlostí asi 11 m/s (zhruba 40 km/h). To je stále velmi vysoká rychlost na několikatunové zvíře a prakticky odpovídá rychlosti běhu profesionálních atletů.
Tento údaj podpořila i studie Johna R. Hutchinsona z roku 2002. Autorův model naznačuje, že pokud by velcí tyranosauři měli běhat rychlostí přesahující 40 km/h, museli by mít na nohou svaly, které by samy o sobě představovaly 40 - 86 % celkové hmotnosti těla. To se nezdá pravděpodobné, a tak Hutchinson na základě toho, co můžeme odhadnout o osvalení těchto zvířat, předpokládá, že maximální rychlost pohybu velkého teropoda činila jen asi 18 km/h. Ani to však není na tak velké zvíře špatné, odpovídá to například průměrné rychlosti nejlepších vytrvalkyň v maratonském běhu (ne že by snad T. rex dokázal běžet tak dlouhou trať).
A přichází zrychlení
V roce 2007 tyranosaura opět poněkud „urychlila“ studie britských vědců Paula Manninga a Petera Sellerse, kteří využili počítačového modelu k odhadnutí maximální rychlosti běhu různých dinosaurů. U tyranosaura jim vyšel údaj 8,0 m/s (28,8 km/h), což odpovídá schopnostem sportovně zdatného člověka, ale nikoliv vrcholového atleta – sprintera.
Zatím poslední slovo pak přinesly do této problematiky dvě teorie z let 2010 a 2011, které se věnovaly odhadu velikosti a síly svalů u báze ocasu a pravděpodobné „techniky“ tyranosauřího pohybu. První zmíněná teorie v podobě studie od Scotta Personse dochází k závěru, že tyranosaurus měl ve skutečnosti velmi silné kaudofemorální svaly, které mohly výrazně pomáhat při běhu i udržování rovnováhy, což znatelně zvyšovalo pohybové schopnosti dinosaura.
Německý paleontolog Heinrich Mallison zase přišel s teorií, že T. rex mohl dosáhnout vysoké rychlosti pohybu za pomoci krátkých kroků s vysokou frekvencí místo dlouhých kroků, typických pro většinu rychle běhajících obratlovců. Tomuto způsobu pohybu se začalo přezdívat „power-walking“. Mallison k tomuto závěru dospěl díky zjištění, že pohybový aparát tyranosaurů se lišil od současných savců i většiny ptáků, a zároveň pochopením faktu, že pro takovýto relativně rychlý pohyb by dinosaurus nepotřeboval nijak extrémně silné svaly na nohou.
Bohužel však z tohoto zjištění vyplývá i nepříjemný závěr, že ze vzdálenosti fosilních otisků stop u teropodních dinosaurů nemůžeme vyčíst jejich rychlost aplikací klasického vzorce od britského zoologa Roberta McNeill Alexandra. Již zmíněný John Hutchinson nicméně reagoval na Mallisonovo zjištění varováním, že jde o příliš spekulativní závěr a že bude pro ověření jeho teorie potřeba nejdříve zjistit, jak rychlých kontrakcí byly tyranosauří svaly schopny.
Co tedy konstatovat závěrem? Byl dospělý tyranosaurus spíše sprinterem, rychlo-chodcem, nebo jen pomalejším oportunistou, který zrychloval pouze výjimečně? V současnosti to stále nevíme, ačkoliv pravděpodobné je alespoň občasné zrychlení přinejmenším na nějakých 20 km/h. Ostatně i téměř stejně těžcí sloni, hroši a nosorožci jsou schopni nakrátko výrazně zrychlit, na více než 25 km/h. Pravdou ovšem je, že jsou to čtyřnozí obratlovci. Co si mohl z tohoto hlediska dovolit po dvou se pohybující několikatunový tyranosaurus, je velkou otázkou.
Byla by tedy reálná scéna z Jurského parku, kde tento dinosaurus dohání džíp a podle fiktivního tvůrce parku Johna Hammonda mu byla změřena rychlost 50 km/h? Zřejmě nikoliv. Možná nejlépe to vystihl již zmíněný americký paleontolog Thomas R. Holtz, který na jedné své přednášce z roku 2013 odpověděl na dotaz ohledně rychlosti tyranosaura přibližně takto: „Jakou rychlostí dokáže běžet? V současnosti nulovou. A tehdy? Víte, nejdřív bychom museli vědět, jak jsou rychlá současná zvířata. A to nevíme. Máme jen minimum údajů o nejvyšší rychlosti běhu za kontrolovaných podmínek pro hrstku živočichů.“
Navíc zde platí stará známá pravda, že tyranosauři nepotřebovali být extrémně rychlí běžci, aby nezemřeli hlady. Úplně totiž stačilo, aby byli aspoň o trochu rychlejší než jejich kořist, což byli často poměrně těžkopádní rohatí a kachnozobí dinosauři. U edmontosaura byla sice odhadnuta maximální rychlost běhu na 45 km/h nebo i více, ale té zřejmě nedosahovali zdaleka všichni jedinci v populaci. A i kdyby, stále je pravděpodobné, že se vždy objeví mláďata, případně staří nebo nemocní jedinci, kteří už tak rychle utíkat nedokážou. A s těmi už by si nejspíš zdravý dospělec tyranosaura dokázal hravě poradit, i kdyby musel trochu přidat do kroku.
Takže kdo ví? Možná jednou s trochou štěstí objevíme dobře zachovanou sérii stop velkého tyranosaurida z úplného konce křídové periody, která nám o této zajímavé problematice prozradí více.
Článek byl převzat z webu Vladimíra Sochy Dinosaurusblog a byl redakčně upraven. Původní text najdete zde.
