Skansoriopterygidi (ne)uměli létat - Adaptace pro let a plachtění u rodů Ambopteryx a Yi

V minulosti vědeckého výzkumu panovaly o původu ptáků (Aves) velké otazníky a ještě velice nedávno se nezřídka objevovaly názory, které jejich evoluční předky spatřovaly v jiné skupině než mezi neptačími dinosaury (Dinosauria). Konečně, let byl některými odborníky považován za výsadu ptáků a po nejméně první polovinu dvacátého století byli právě neptačí dinosauři považováni za notně obrovská a muskulární stvoření, která by vývoje v agilní a dynamické ptáky nebyla schopna. Dnes samozřejmě víme, že tato tvrzení neplatí a dokonce také můžeme říct, že se u nich schopnost letu mohla vyvinout dokonce v několika případech nezávisle na sobě. Vyjma samotných ptáků mohlo jít ještě o čeleď Anchiornithidae (její příbuznost ke kladu Avialae je dosud diskutabilní), některé zástupce čeledi Dromaeosauridae i širšího kladu Paraves a také čeledi Scansoriopterygidae. Tito velice zvláštní, netopýrům (Chiroptera) či některým stromovým hmyzožravcům podobní teropodi (Theropoda) jsou limitováni zatím svými objevy na oblast východní Asie, respektive Číny, a do doby svrchní jury mezi geologickými věky bathon až tithon, takže podle současných nálezů můžeme soudit, že jejich ekologický model byl v tehdejších ekosystémech nahrazen jiným nebo se změnily právě ekosystémy, které obývali. Jsou nesporně zajímavou čeledí, jak dokazují nálezy z posledních let – rody Yi a Ambopteryx. U nich byla totiž nalezena membrána spojující prodloužený třetí prst a zbytek končetiny, tvořila tedy křídlo podobné netopýřímu. Směsice dalších znaků na jejich kostrách dala prostor množství spekulací včetně těch o aktivním letu, ale nově se zdá, dle výzkumu hongkongských a amerických paleontologů, že tito dva zástupci nevedli aktivní létavý styl života. Studie, ve které autoři poznatky svého výzkumu shrnují, je tedy dalším a možná zásadním příspěvkem do debaty o tom, jakou ekologickou pozici tito živočichové zastávali.

Druh Yi qi pod rouškou jurské noci. Tento velice zajímavý drobný teropod připomínal pravděpodobně křížence mezi malým ptákem podobným současném tropickým druhům a netopýrem - jeho blanitá křídla nesla opeření a ocas několik velice dlouhých pírek, které pravděpodobně měly za úkol upoutat partnera při páření. Letové schopnosti tohoto druhu ovšem podle současného výzkumu nebyly dobré. Kredit: Joschua Knuppe, převzato z DeviantArt

Evoluční cesty při vývoji letu u obratlovců nevedly pouze jedním směrem a fosilní nálezy nám poskytují okno, kterým můžeme vidět hned několik na sobě poměrně nezávislých případů, kdy se některá ze skupin přenesla do vzduchu. Většinou sice nešlo o aktivní let v pravém slova smyslu, jako například u čeledi Weigeltisauridae nebo Kuehneosauridae, ale je schopnost vývoje adaptací pro pohyb ve vzduchu lze sledovat do doby o téměř 100 milionů let starší než první zástupce ptáků. Mezi tímto obdobím se objevilo ještě několik dalších evolučních pokusů o dobytí vzduchu, jedním z nich a také nejúspěšnějším byl vývoj ptakoještěrů (Pterosauria), a poté se před zhruba 165 miliony let začali objevovat první aktivně létající neptačí dinosauři. Jejich fosilie pocházejí převážně ze současné Číny a na základě nich lze také odhadovat, že let se vyvíjel nezávisle na sobě v jejich různých skupinách, přestože je lze všechny zařadit do kladu Coelurosauria. Jedním z nejoriginálnějších “pokusů” evoluce letových adaptací byla již výše zmíněná čeleď Scansoriopterygidae. Právě na vývoj letu nezávisle mezi dinosaury naráží i studie, jejíž cílem bylo detailně prozkoumat proporce končetin zástupců této čeledi, a potvrdit tak či vyvrátit, že byli schopní aktivního letu.

Objev rodu Yi před 5 lety znamenal menší vědeckou senzaci, protože byl prvním dinosaurem, který vlastnil prodloužený třetí prst a také blánu kožního původu, která mezi ním byla napjata. Navíc, ze zápěstí vyčníval ještě jeden kosterní element, který křídlo vyztužoval. Zatímco dříve byly podobné útvary považovány za evoluční znak vyvinutý u výše zmíněných pterosaurů a netopýrů, tento jeden z nejmenších neptačích dinosaurů ukázal, že se jejich evoluce proběhla (byť v menší míře) i u této skupiny. Potvrdil to objev druhu Ambopteryx longibrachium, u něhož byla nalezena skladba velice podobných znaků - blanitá membrána na předních končetinách, prodloužený třetí prst a proporčně delší přední končetiny, pernatý integument a oproti předchozímu jmenovanému ještě pygostyl.

Skansoriopterygidi patřili mezi nejmenší známé neptačí dinosaury a ani tyto dva referované taxony nejsou v tomto případě výjimkou - první jmenovaný vážil zhruba 328 gramů a druhý o něco méně, zhruba 306 gramů.

Přítomnost blanitých křídel, proporčně větších předních končetin, peří i jiných znaků přirozeně vedly k názoru, že tito zástupci ovládali alespoň primitivní formu letu a mohli se vzdušným prostorem pohybovat jako recentní létající obratlovci.

Vědecká skupina pod vedením paleontologa Thomase Dececchiho, jako hlavního autora studie z Mount Mary University v americkém státě Wisconsin, se rozhodla prozkoumat přední končetiny obou druhů pomocí laserem stimulované fluorescence. Jde o typ záření, který dokáže v horninách rozeznat i mnohem jemnější útvary pouhým okem či pod mikroskopem neviděné, v tomto případě při velmi dobrém zachování fosilií jde o měkké tkáně jako původní svalové úpony a zbytky blanitých “křídel”. Tato metoda jim pomohla odhalit alespoň částečné původní umístění tkání tak, jak se fosilizovaly a byly na těchto druzích zaživa.

Zde autoři uplatnili matematické výpočty pro zjištění efektivity křídel při jednotlivých možnostech přibližného rozmístění svalstva, hmotnosti zkoumaných exemplářů a dalších proměnných, jak jsou označeny (za další proměnnou je uvedeno například rozpětí předních končetin). Výsledky těchto výpočtů byly následně použity k rekonstrukci obou rodů v pohybech, které simulovaly let.

U obou rodů, Yi i Ambopteryx vykazovali stavbu předních končetin takovou, která na první pohled vypadá schopna udržet živočicha ve vzduchu, ale autoři přišli na základě výzkumu s tím, že pro aktivní let byly oba dva rody málo adaptované.

Souhrn podmínek, za kterých by byli schopní letu v jurských lesích popsali tak, že by muselo jít o rozpětí největšího netopýra, schopnost mávat křídly stejně rychle jako rychlý pták, mít pravděpodobně svaly větší, než mu anatomie dovolila, a to vše za podmínky nejnižší možné hmotnosti, kterou mohli vážit.

Jinými slovy, autoři označili letové schopnosti u obou rodů za chabé, znemožňující aktivní pohyb ve vzduchu. Zatímco tedy v minulosti některé interpretace v nich spatřovaly aktivně létající obratlovce, Yi a Ambopteryx pravděpodobně nemohli vůbec aktivně létat za pomocí svých křídel či v křídla přeměněných předních končetin.

Ačkoliv paleontologové použili pro tyto závěry matematické modely, stále je zde prostor k diskuzi o tom, zda tomu tak skutečně bylo. Za příklad uvedu známého “praptáka” rodu Archaeopteryx, u kterého se se střídavou tendencí objevovaly vědecké práce potvrzující nebo naopak vyvracují jeho schopnosti aktivního letu. Pokud mohu přidat své subjektivní stanovisko, u těchto rodů by tomu nemuselo být jinak, přestože mnohé taje jejich anatomie jsou nám dosud neznámé.

Autoři ve studii přidávají také alternativní vysvětlení evoluce adaptací pro let u obou referovaných rodů. Podle nich mohlo jít o jeden z pokusů dinosauří evoluce dobýt vzdušný prostor arborikolně - tato interpretace v blanitých křídlech i dalších, ptákům podobných znacích vidí spíše adaptace pro stromový způsob života.

Narážejí k závěru na fakt, že přestože v něm nebyli výrazně dobří, jejich výsledky ukazují, že zvládali alespoň klouzavý let mezi stromovými korunami. Jak uvádí Dececchi jako hlavní autor studie, pravděpodobně i toto byla příčina jejich vyhynutí. Nedokázali obstát v evolučním soutěžení s ostatními stromovými formami dinosaurů v pozdní juře na základě jejich nátlaku vymírají.

Studie jako taková přináší zajímavý pohled na problematiku těchto bizardních teropodních dinosaurů, stále ale potřebujeme zjistit více informací o nich, abychom správně dokázali interpretovat jejich ekologii. Nicméně, určitým způsobem mění dosavadní pohled na tyto malé, velice neobvyklé teropody.