Gigantismus a nanismus krokodýlovitých - Mrznoucí hlubiny a jejich význam ve velikostním spektru skupiny

Krokodýli a jejich blízcí či vzdálenější příbuzní (Crocodylomorpha) zažili, podobně jako jejich evoluční příbuzní neptačí dinosauři (Dinosauria), v době od konce triasu až dále do mesozoika ohromnou evoluční radiaci a celkovou vývojovou emergenci, která by se dala s nadsázkou označit za "renesanci" jejich vývoje a výskytu napříč geologickými útvary celkově. Rozvíjelo se velké množství čeledí, skupin i kladů s různými stupni specializace a v průběhu jury a křídy bychom po celém světě našli rozličné druhy krokodýlů, které se vyvinuly do nik savců (Mammalia), mořských plazů, klasických forem podobných aligátorům (Alligatoroidea) nebo dokonce některým teropodům (Theropoda). Faktem je, že obsazení těchto nik obnášelo také někdy velmi výrazné změny anatomie a morfologie krokodylomorfů a právě přizpůsobeními na jedno z nových prostředí se zabývala studie amerických paleontologů, která se zaměřila na fyziologii, velikost a maximální možné rozměry skupiny velice zajímavých mořských krokodýlů známých nejlépe hlavně z jurského geologického útvaru - pokročilých zástupců podřádu thalatosuchiů (Thalattosuchia). U této skupiny, přesněji z zástupců nadčeledi Metriorhynchoidea a čeledi Metriorhynchidae, se také v posledních letech rozmáhá její hlubší výzkum, který například odhalil přítomnost solných žláz u některých zástupců a také do určité míry předpokládá jejich živorodost, a v tomto případě se zaměřil na parametry, kterých mohli za podmínek v jurských mořích dosáhnout.

K prvním zástupcům metriorynchoidních krokodýlů, kteří spadají pod podřád Thalattosuchia, patří italský zástupce druhu Neptunidraco ammoniticus z doby geologického věku bajok, žijícího před zhruba 167 až 164 miliony let. Otázkou zůstává množství skutečností, které kolem jemu podobných druhů nalezneme, ale z dostupných nálezů se ukazuje evoluční pokročilost této skupiny a to díky některým neobvyklým anatomickým znakům - možné živorodosti, přizpůsobení tělesného pigmentu a dle nového výzkumu také možnosti určité regulace tělesné teploty. Kredit: Nobu Tamura, převzato z Wikipedie

Osídlení mořského prostředí bylo pro krokodýlovité plazy další dosaženou metou, jediný jimi neosídlený prostor je ten vzdušný, kde ovšem patrně nemůžeme předpokládat, že by se zde nějaké druhy v geologické minulosti nebo naopak budoucnosti uchytily. Jejich evoluční předkové v triasu, v širším smyslu i celý klad Pseudosuchia, dokázali plně zaujmout některá důležitá místa v paleoekosystémech, které bychom dnes přisoudili spíše menším savcům nebo jiným plazům (Sauropsida), a po velkém vymírání na přelomu triasu a jury takříkajíc zúročili jejich predispozice ze svrchního triasu. Po vymření většiny jejich konkurentů se jim nabídl volný ekologický prostor na mnoha místech paleoekosystémů, kterému se tito plazi přizpůsobili a během "pouze" několika desítek milionů let vytvořili působivé množství forem rozličných velikostí, tvarů i způsobů života a druhů příjmané potravy - jednou z nich byli i doslova "mořští krokodýli" thalatosuchiové. Již během spodní jury se dokázala jejich evoluční cesta rozdělit na dvě velké nadčeledi - Teleosauroidea, sdružující druhy více připomínající současné gaviály (Gavialidae), a Metriorhynchoidea, kteří byli vodnímu prostředí přizpůsobeni patrně natolik, že šlo o výlučně mořské druhy žijící i v otevřeném oceánu.

Krokodýli, myšleno širší klad Crocodylomorpha, ovšem zdědili po svých předcích, jako většina plazů, ektotermii tedy studenokrevnost a neschopnost regulovat svou tělesnou teplotu. Ačkoliv u některých gigantických druhů z doby svrchní křídy až miocénu bychom možná mohli uvažovat o gigantotermii, je jasné, že drtivá většina nebo možná i veškeré druhy krokodylomorfů měly svou tělesnou teplotu závislou na okolním prostředí. K tomu se také váže tělesná velikosti, které živočich za těchto podmínek, spolu s dostatečným příjmem potravy, může dorůst.

Ačkoliv většinou nepřesahovala délka thalatosuchiů 3 až 4 metry a váha několik desítek nebo maximálně stovek kilogramů, existují mezi nimi vyjímky schopné konkurovat i některým menším mořským plazům. Jmenovitě jde o rody Machimosaurus, Plesiosuchus, Tyrannoneustes, Torvoneustes a také Dakosaurus, ačkoliv se poslední dva taxony blíží spíše k hranici průměrně vzrostlých zástupců. U prvních dvou rodů šlo o skutečné obry ve své kategorii - oba překonávali délku 6,5 metru a váhu 500 kilogramů. Všichni tito krokodýli, a především nadčeleď Metriorhynchoidea, ale patrně mohli mít vyšší formu metabolismus spojenou s odlišným životním stylem, prostředím a také patrně i překonáváním velkých vzdáleností v otevřeném oceánu.

Dvojice amerických paleontologů z Nebrasské univerzity ve městě Lincoln, autoři William Gearty a Jonathan Payne, se zaměřila na velikostní limity krokodýlů a narazila při jejich stanovování právě na termoregulaci celého těla a tyto dvě skutečnosti s sebou úzce souvisí. Studovala na 264 různých taxonů zástupců kladu Crocodylomorpha, jejichž rozpětí bylo široké a sahalo až do geologického období triasu, a podle jejich interpretace s přechodem do mořského prostředí sice uvolnily některé limity stálé u suchozemských nebo semiakvatických zástupců, ale vytvořily další zatěžující biomechaniku těchto živočichů.

Mořští zástupce se sice nelišili možnou maximální velikostí, kterou autoři považují za relativně stejnou pro zástupce ve všech třech prostředích (dle známých taxonů by mohla činit přibližně 11, možná však až 13 nebo 14 metrů), ale liší se v propočtech potřebné minimální získané hmotnosti. Zatímco u mořských druhů se autoři domívají, že tlak vody měl vliv na zvýšení jejich minimální hmotnosti, u suchozemských a sladkovodních tento aspekt nenalézáme a částečně tím můžeme vysvětlit, proč z tohoto prostředí známe i některé velmi drobné zástupce (Alligatorium meyeri, Knoetschkesuchus guimatorae).

Dřívější teorie předpokládaly, k že k překonání hydrostatického tlaku dopomohla výlučně mořským krokodýlům spíše délka a celková velikost těla, odvíjejí se od zvětšené kapacity plic a jiných výhod, ale ta pravděpodobně následovala až jako další prvek. Oba autoři předkládají, že evolučně museli mořští krokodyloformové projít evolucí, kde jejich minimální hmotnost zvýšila v malých formách, které byly jejich předky, a následně se přeměnily na větší z několika důvodů.

Malé, skutečně malé, formy thalatosuchiů pravděpodobně nenacházíme z důvodu, že po zvětšení jejich velikost se otevřelo více prostoru pro plíce, které mohly zadržet více vzduchu a zajistit hlubší ponor pro případně vydatnější potravu. Spolu s větším povrchem těla, který lépe pohlcoval teplo (pokud přijeme hypotézu o stále pomalém metabolismu těchto plazů), to jsou změny probíhající za sebou postupně a vzájemně spolu související. Jak autoří uvádějí, kapacita plic i po zvětšení celkové tělesného objemu nezvětšila o příliš znatelné jednotky a hlavním mechanismem pro růst těchto dravců byl tělesný objem, který dokázal akumulovat tělesné teplo.

Znamená to, jak autoři vysvětlují, že evoluční předkové thalatosuchiů museli dát vzniknout větším formám, u kterých se už aspekty pro život v otevřeném oceánu a byly velké. Podle jejich výpočtů, které braly ohledy na kapacitu plic a také ztrátu tělesného tepla, musel předchůdce těchto plazů ve spodní juře vážit při přechodu do mořského prostředí nejméně 10 kilogramů. Odkazují tak na fakt, že menší druhy této skupiny nenalézáme a pravděpodobně se ani dříve nevyskytovaly, její celkový vývoj probíhal rychleji, a také kvůli přikládají vlastnostem fyziologie rozhodující slovo nad chemickými a fyzikálními pochody v rámci evoluce různých skupin organismů.

Ke studii také přidávají ještě analogii s dnešními mořskými savci, jako kytovci (Cetacea) a ploutvonožci (Pinnipedia), kteří prošli relativně stejným vývojem a to navzdory jejich rychlejšímu metabolismu. Není tedy vyloučené, že evolučně s vývojem velikosti se u thalatosuchiů vyvíjela i vyšší úroveň metabolismu a celkově zcela nový životní styl předbíhající mořské savce o miliony let.