Navzdory velikosti některých zástupců neptačích dinosaurů (Dinosauria) a některým představám o jejich údajné živorodosti, i tito giganti se museli líhnout z vajec, která jejich rodiče kladli. Vývoj rodičovské péče u těchto živočichů byl různý podobně jako tvary dosud zachovaných vajec, taje obou dvou těchto skutečnosti se paleontologii daří odkrývat přibližně od 70. let a jsou spojeny s lokalitami jako Auca Mahuevo v Argentině, kde leží obrovské hnízdiště sauropodních dinosaurů (Sauropoda) z doby rané svrchní křídy, nebo velmi slavného naleziště Egg Mountain v Montaně s obrovským množstvím vajec i vylíhlých jedinců druhu Maiasaura peeblesorum a to včetně jejich rodičů. Dinosauři jednoduše měli různé strategie ke kladení vajec i péči o potomstvo, ale je úžasné, že u většiny z nich zůstaly podobné postupy neměnné po miliony let, a byly tak evolučně úspěšné. Existují dokonce případy, kdy se některé druhy chovaly podobně jako současné kukačky (Cuculus canorus; jde o rod Byronosaurus) a kladly svá vejce do cizích hnízd. Obecně se se ovšem předpokládalo, že neptačí dinosauři měli strukuru vajec jako takových shodnou se současnými ptáky (Aves) a krokodýly (Crocodilia), tedy nejbližšimi příbuznými a potomky, tedy jejich vaječná skořápka byla tvrdá a pevná. Nový výzkum kolektivu paleontologů z různých částí světa ovšem ukázal poměrně převratnou skutečnost - pevná skořápka se dinosaurů vyvinula nezávisle a ve skutečnosti byla jejich vejce u původních druhů kožovitá a měkká.

Vajíčko s embryem druhu Mussaurus patagonicus o stáří zhruba 215 až 203 milionů let, geologických věků nor až rét, patří k dokladům o tom, že neptačí dinosauři kladli vejce podobně jako jejich dnešní potomci. Povaha skořápky a jejího vývoje ovšem byla předpokládána jako analogická se současnými krokodýli a předpokládalo se, že dinosauři vlastnili stejně jako oni tvrdou vápenatou skořápku a tedy je oba klady (Avemetatarsalia - ptakoještěři (Pterosauria), neptačí a ptačí dinosauři; Pseudosuchia - krokodýli a jejich vyhyhnulí předci a příbuzní) vlastnily od stejného předka. Nově se ovšem zdá, že tomu tak být nemuselo. Kredit: Diego Pol, převzato z webu Sci-News

Po plném přechodu obojživelných obratlovců na pevninu v období karbonského geologického útvaru se vývojově posledním krokem k jejich obývání terestrických ekosystémů stal vývoj zárodečného obalu, konrkténě allantoisu a amnionu. Na základě toho jsou také všichni plně suchozemští obratlovci sdruženi do kladu Amniota, je nutno poznamenat i to, že amnioti jsou zatím jedinou skupinou se skutečným vývojem na souši bez závislosti vodních zdrojů při rozmnožování nebo jiných životních úkonech (přestože u některých se druhotně mohly některé znaky primitivních předků amniotů vyvinout). V minulosti existovalo několik vedle sebe žijících skupin sdílející znaky typické téměř pouze pro amnioty, také byly nejednou považovány za jejich přímé předky, ale s vodním prostředím je svazovalo právě rozmnožování (kupříkladu klady Diadectomorpha a Seymouriamorpha). Postupem evoluce se také u amniotů objevilo několik typů vaječných skořápek chránících zárodečné obaly a dnes převažují dva - skořápky tvrdé a vápenité, které nalézáme u ptáků a krokodýlů spolu s většinou plazů, a potom skořápky s měkkou strukturou vyskytující se u hadů (Serpentes), mořských želv (Chelonioidea) a některých dalších.

Vzhledem k tomu, že se u ptáků i krokodýlů, nejbližších příbuzných a potomků neptačích dinosaurů, nachází vápenaté skořápky vajec, bylo předpokládáno, že se i u vyhynulých zástupců dinosaurů vyskytovaly skořápky tvrdé. Konečně, i fosilní nálezy se to zdály potvrzovat už od 20. let 20. století, kdy byly učiněny první nálezy kompletních vajec, zárodků a hnízdišť mimo Evropu (kde byly nalezeny fosilie velkých kulovitých vajec druhu Hypselosaurus priscus již o téměř 75 let dříve). Dosud jsme znali fosilie vajec neptačích dinosaurů z poměrně širokého spektra druhů, přestože většinu z nich tvořila vejce teropodních dinosaurů včetně skutečně obrovských exemplářů jako Macroelongatoolithus o délce až 53 centimetrů snesených velkými ovriraptorosaury (Oviraptorosauria) jako rody Gigantoraptor erlianensis a Beibeilong sinensis.

Lze říci, že fosilie vaječných skořápek nebo vajec či popřípadě celých hnízdišť neznáme od všech skupin neptačích dinosaurů a chybí nám kupříkladu u velkých tyranosauridů (Tyrannosauridae), ankylosauridů (Ankylosauridae) nebo malých ornitopodů (Ornithopoda). Citelné nedostatky byly doplněny poměrně dobrým a v některých případech skvělým zachováním fosilií vajec, embryí nebo dokonce celých hnízdišť o obrovských rozlohách, ale zatím to nic nemění faktu, že bychom stále potřebovali více důležitých údajů o reprodukční biologii velké části evolučních větví dinosaurů.

Nově se ovšem paleontologové rozhodli zabývat povahou a podobou skořápek dinosaurů a jejich vajec obecně a to i v rámci jejich evolučních vztahů a vývojové vyspělosti. Výsledkem je studie, která přichází s neočekávaným výsledek avizovaným již v úvodu příspěvku - neptačí dinosauři totiž měli vejce měkká a kožovitá a mineralizované skořápky se u nich vyvinuly nezávisle na sobě v nejméně 3 různých evolučních liních.

Poměrně překvapivý objev byl výsledek výzkumu skupiny amerických paleontologických z Amerického přírodovědeckého muzea a Yaleovy univerzity, kteří se, pro co největší evoluční rozpětí, zaměřili na výzkum vajec u druhů Protoceratops mongoliensis (zhruba 2 až 2,5 metru dlouhý zástupce čeledi Protoceratopsidae, poměrně pokročilý typ zástupců kladu Ceratopsia spadající mezi ptakopánvé/ornitischidní dinosaury (Ornitischia)) a Mussaurus patagonicus (vývojově poměrně pokročilý zástupce kladu Sauropodomorpha na evolučním rozmezí primitivních a pokročilých druhů tohoto kladu, známý pouze z fosilií juvenilních jedinců a vajec nalezených v argentinské Patagonii).

Oba posuzované druhy mají od sebe evolučně i stratigraficky poměrně daleko, první se vyskytoval na území současného Mongolska a Číny v období svrchní křídy, před zhruba 75 až 71 miliony let, zatímco druhý existoval v době před zhruba 215 až 203 miliony let v současné argentinské Patagonii. Odlišují se od sebe po většině směrů a výsledky výzkumu v tomto rozpoložení jsou tedy ze dvou obzorů a dostatečně široké pro příliš nezkreslené výsledky.

U protoceratopsů vědci zkoumali dochované fosilní exempláře embryií a vajec, celkem šlo o 12 jedinců se 6 kostričkami zachovanými v prakticky výborném stavu představující téměř kompletní kostry. Několik z nich potom odpovídalo poloze, kterou měla embrya ve vejci a dokonce se kolem nich nacházelo cosi podivného, černobílá difúzní hmota ve tvaru zhruba takovém, který původní vejce mělo. Paleontologové tedy usoudili, že toto muselo být původní součástí vejce, což podpořil i nález 2 vylíhlých jedinců tohoto druhu, kteří zkameněli krátce po svém vylíhnutí (myšleno, že zemřeli krátce po vylíhnutí a posléze se fosiilizovali).

Černobílý objekt ve společnosti vaječných skořápek a embryí vědce zaujal a následně byl podroben analýze petrografickým mikroskopem a Ramanovou mikrospektroskopií s vysokým rozlišením, které zkoumaly jeho chemické složení. Jejich výsledky odhalily, že jde o původní bílkovinnou hmotu z vejce, zbytky proteinů tvořících jednu z částí vaječné skořápky u recentních druhů archosaurů.

Stejný výzkum byl aplikován i na vejce mussaurů a výsledek byl kupodivu stejný - byla nalezena stejná zvláštní hmota ve vejci a také se jí podařilo identifikovat jako zbytek jedné z vrstev původního vaječného obalu. U tohoto druhu mohl být zkreslující pouze fakt, že adultní exempláře dosud nejsou k dispozici a máme tedy k dispozici pouze juvenilní a právě vyhlíhlé exempláře s embryii. Nicméně, nic to nemění na výsledku výzkumu v případě vajec tohoto sauropodomorfa.

Na základě tohoto byly oba fosilní nálezy porovnány se žijícími plazy, ještěry (Squamata), hady (Ophidia), želvami (Testudines), krokodýly, ptáky a jinými vejce kladoucími obratlovci. Při tomto porovnání vyšla najevo překvapivá skutečnost, vejce těchto dinosaurů nebyla vůbec biomineralizovaná, jak jsme dosud předpokládali a což vyvrátilo také porovnání stupně molekulární biomineralizace, a tedy neměla pevnou skořápku. Jednoduše, kdybychom vzali vejce některého z nich a pokoušeli se jej rozbít o kuchyňskou linku za přípravy omelety, bylo by efektivnější je rozříznout pomocí nože. Skořápka totiž nebyla tvrdá a vápenatá, naopak byla měkká a kožovitá a podobná tedy spíše vejcím některých hadů, ještěrů a nebo želv.

Paleontologové tímto dokládají zajímavý fakt, který se zdá být velmi dobře prokázanou skutečností. Prokázali také, že nejde pouze o důsledek nějakého nezvyklého fosilizačního efektu nebo evoluční adaptace určité čeledi neptačích dinosaurů v určitém prostředí. Právě porovnání dvou neblízko příbuzných a po velké většině stránek odlišných druhů neptačích dinosaurů slouží jako nepřímý důkaz pro tuto hypotézu, vedle těch, které jsou přímé.

Vědecký tým pokračoval v práci tím, že sestavil, na základě studia chemických a mechanických vlastnostech skořápek dalších 112 recentních i vyhynulých druhů, vývojovž model, který nazývají "superstrom!. Mapuje postupný vývoj stavby a vlastností vaječných skořápek u referovaných taxonů a ukazuje velmi zajímavý fakt - vaječná skořápka ve tvrdé podobě jako u současných ptáků a krokodýlů se vyvíjela nezávisle a naopak měkká a kožovitá skořápka byla ancestrální pravděpodobně pro všechny vyhynulé i moderní amnioty.

Výzkum dokazuje další důležitý poznatek, u neptačích dinosaurů se nezávisle na sobě objevila tvrdá vaječná skořápka v nejméně 3 vývojově nezávislých evolučních liních (Hadrosauridae, Titanosauria, Maniraptora). Rozporuje tedy nejen s dosavadní představou o vývoji vajec u archosaurů a dinosaurů, ale také ukazuje, že předek obou těchto skupin kladl měkká vejce s kožovitou skořápkou. Vývoj její vápenaté obdoby tedy u známých evolučních liní byl nezávislý.

Jako poslední bod lze zmínit, že evoluce tohoto typu obalu svého zárodku znamená i důvod, proč u velkého množství skupin prehistorických archosaurů i dinosaurů neznáme jejich vejce, měkká se totiž špatně fosilizují a naděje na jejich zachování po miliony let není velká.

Můžeme předpokládat, že neptačí dinosauři si tedy také osvojili určitou formu rodičovské péče, protože vajíčka s měkkou a prodyšnou skořápkou jsou mnohem náchylnější ke ztrátě vody i jiných tekutin, mechanickému opotřebení nebo také vystevní slunečnímu záření. Je tedy oprávněné předpokládat, že vejce byla uchovávána ve vlhké půdě, zahrabána, přikryta tlející vegetací nebo podobně jinak uchráněna před vlivy okolního prostředí. A toto všechno nám prozradilo pouze podrobné studium objektů, které jsme měli před očima téměř po století vědeckého výzkumu.

Zatímco po minulá 2 století výzkumu prehistorických organismů hrály roli jejich hmatatelné fosilie v podobě kostí, obratlů nebo zubů, současnost patří i daleko širší paletě stop po vyhynulém životě na Zemi. Včetně skutečných fosilií jde o zkamenělá vejce, otisky kostí nebo kosterních elementů v horninách, koprolity nebo stopy po jejich působení na jiných fosiliích, nesmíme ovšem opomenout i ichnofosilie označující prakticky veškeré stopy po prehistorickém životě, které byl schopen zanechat. Bylo o nich pojednáno, jen v tomto půlroce, více než dost a do dalšího týdne se ještě jeden příspěvek o tomto typu zkamenělin dozajista ještě objeví. Ichnofosilie jsou zajímavé z důvodu, že můžeme pouze odhadovat, jak jejich původce vypadal a dáváme tak prostor své fantazii, zvláště pokud jde o unikátní případ podobných pozůstatků nebo velice málo známou ichnospécii. U obratlovců je navíc poměrně vzrušující odhadovat, jak byl původce stop velký, a jakou přibližnou ekologickou pozici ve svých paleoekosystémech zastával. V tomto konkrétním případě jde ovšem o překvapivý nález, který může přepsat evoluční historii lokomoce, tedy pohybových vlastností, krokodýlovitých plazů (Crocodylomorpha). Jižní Korea dnes není jen elektronickou a industriální velmocí, ale také pomyslnou velmocí ve výzkumu ichnofosilií druhohorních obratlovců a to včetně ptakoještěrů (Pterosauria), neptačích dinosaurů (Dinosauria) a jiných skupin, přestože jejich kosterní zbytky jsou z toho asijského státu vzácnější. Tyto ovšem představují neobvyklý jev, patřily totiž zástupcům některé z evolučních linií krokodýlovitých plazů ze spodní křídy, ovšem tito kráčeli po zadních nohou.

Stopy ichnospécie Batrachopus grandis otisknuty ve sedimentech souvrství Jinju z okolí města Sacheon na východě země. Jejich původci byli na poměry křídy poměrně neobvyklým jevem, protože patrně šlo o až přes 3 metry dlouhé živočichy s rysy krokodýlů, kteří ovšem kráčeli pouze po zadních končetinách. Podobný nález zatím nemá ve světě obdoby a tomuto to dodává punc jedinečnosti, zároveň silně podněcuje k přehodnocení u vývojových trendů u krokodýlovitých předků. Kredit: Seul Mi Bae, převzato z webu Sci-News

Fosilní otisky stop jsou pro paleontology velmi důležitou komoditou, protože pomáhají rekonstruovat to, co z některých fosilií kosterních pozůstatků živočichů nelze. Můžeme jmenovat kupříkladu otisky sedícího teropoda (Theropoda) ze spodnojurského souvrství Twin Peaks, kde jsou vidět kontury prachového peří nebo nějakého z typů protopeří, a pravděpodobně patří živočichovi blízce příbuznému rodu Dilophosaurus nebo přímo tomuto středně velkému teropodovi. Ukazují také záležitosti ekologie vyhynulých živočichů, jak dokazují například stopy neptačích dinosaurů i jiných živočichů zanechané v bývalé sopečně aktivní oblasti na jihu Afriky ve spodní juře. Ichnofosilie jsou jednoduše stále důležitější součástí výzkumu prehistorických forem života od chvíle, kdy se začal rozvíjet do složitějších a větších forem, tedy už do konce proterozoika. Někdy jsou také jediními nebo vzácnými doklady o životě v nepřístupných nebo paleontologicky neprozkoumaných oblastech jako je Gabon, Tibet nebo západní Austrálie, a mnohdy mohou přivést mnoho užitečných informací o šíření různých skupin živočichů a na tomto blogu nejčastěji zmiňovaných neptačích dinosaurů. Tento příspěvek se ovšem bude nést v poněkud jiném duchu, přestože s evolucí této skupiny obratlovců poměrně souvisí.

Jižní Korea je dnes východoasijskou velmocí a přes sociální rozdíly a některé stále markantní nedostatky se pomalu přesouvá ze země 3. světa k novým asijským velmocím 1. světa, s čímž roste i úroveň tamnějšího paleontologického a geologického výzkumu. Mimo některých také bezesporu unikátních fosilií (jako je rod Koreaceratops), se v poslední dekádě stává jednou ze světových "velmocí" ve výzkumu paleoichnologie, protože na jejím území se nachází velké množství stop neptačích dinosaurů i jiných velkých suchozemských obratlovců a to většinou ze spodní křídy. Nachází se zde otisky patrně těch nejmenších dinosauřích stop, které dosud byly nalezeny (o délce přibližně 1,29 centimetru), fosilní otisky velkého kráčejícího azhdarchida (Azhdarchidae, ichnorod Haenamichnus) a také  skvěle zachované fosilní otisky drobných masožravých dinosaurů popsaných teprve v minulém roc e. Fosilie popsané kolektivem australských a jihukorejských paleontologů ovšem představují podobně unikátní záležitost.

Zatímco jsme dosud předpokládali, že zástupci kladu Crocodylomorpha narozdíl od svých vyhynulých předků z širšího kladu Pseudosuchia, kam spadají i paralelní vývojové linie zcela bipedních druhů, jako Poposaurus gracilis, Sillosuchus longicervix nebo Effigia okeeffeae, či částečně nebo příležitostně bipedních, jako Ornithosuchus woodwardi a Postosuchus kirkpatricki, byli už v drtivé většině případů plně kvadrupedními živočichy, z nálezů z jihokorejského souvrství Jinju víme, že tomu tak patrně nebylo zcela.

V provincii Severní Kjongsang na východě země leží vrstvy této geologické formace datované do doby geologických věků barrem až apt, před zhruba 129 až 110 miliony let, a představují tak úctyhodných 19 milionů let geologického času (nutno podotknout, že dolní hranice se opírá o popisnou studii otisků, které do této formace mají stratigraficky spadat).

Fosilní otisky o délce až 24 centimetrů zde byly nalezeny už před nějakým časem, byly původně považovány za  otisky zadních končetin velkého bipedního ptakoještěra, který kráčel pouze po zadních nohách. Své stopy živočich otiskl do měkkého podkladu, kráčel patrně po bahnité pláži nebo jiném podmáčením sedimentu. Podle velikosti zanechaných šlépějí by končetiny měly být dlouhé zhruba stejně jako nohy dospělého člověka. Ačkoliv by tento závěr zněl zvláštně, šlo by dozaijista o první prokazatelné stopy bipedního ptakoještěra.

Výzkum, který vedl paleontolog Anthony Romilio z Queenslandské univerzity jako hlavní autor popisné studie těchto otisků, ovšem tento závěr revidoval a značně upravil. Původní domněnka se totiž ukázala jako nesprávná, ovšem výsledek výzkumu je neméně překvapivý.

Spolupráce s jihokorejskými kolegy, vedenými paleontologem Kyung Soo Kimem z NUE (National University of Education) v Chinju, znamenala také výzkum lokality fosilií jako takové a byly odhaleny některé velmi jemné detaily na ichnofosiliích. Jejich tvar ale ptakoještěrům neodpovídal a další porovnání s otisky jiných živočichů ukázal překvapivou skutečnost - šlo o otisky krokodýlovitých plazů, respektive nespecifikovaných zástupců kladu Crocodylomorpha.

Výzkum lokality ovšem dále odhalil několik nezvyklých skutečností - postoj krokodýlovitého plaza, který zanechal tyto šlépěje, totiž byl odlišný od současných i většiny vyhynulých druhů, protože nohy původce byly přímo pod tělem a ne v polorozkročném postoji. Končetiny těchto plazů musely být přímo vedle sebe, samotné dráhy otisků byly úzké a vědci je dokonce přirovnali ke "krokodýlu vyvažujícímu na laně".

Také nebyly na lokalitě nikde nalezeny otisky předních končetin a ocasu. Autoři se sice původně snažili odhalit podobné šlépěje i pro přední konřetiny, ovšem podrobný výzkum lokality původního nálezu ukázal, že se podobné pozůstatky nenacházejí. Revidováním výsledků před palentology vyvstal zajímavý a provokativní, ovšem zjevný závěr.

Fosilní otisky byly zařazeny do ichnotaxonu Batrachopus, který sdružuje fosilní otisky krokodýlovitých plazů napříč mesozoickou érou, konkrétněji potom do druhu Batrachopus grandis. Absence otisků ocasu a předních končetin je ale pro tento taxon unikátní a u žádných jiných otisků k tomuto ichnorodu řazených ji nenacházíme. Pro nezávislé ověření skutečnosti, že dané otisky patří krokodýlovitým plazům, odpovídal přiřazení k určité skupině plazů (Sauropsida) také celkový tvar zadních končetin. Živočich/původce byl v přenesením slova smyslu ploskochodec, pokládal na zem při chůzi celé chodidlo i prsty, což současní krokodýlové splňují.

Na základě posuzovaných skutečností dospěli autoři studie k závěru, že jde o první prokazatelný příklad bipedního plaza z kladu Crocodylomorpha nebo přinejmenším zástupce, který dokázal být bipední v případě běhu nebo jiné potřeby.

Nález jako takový je velmi překvapivý už pouze z důvodu, že ichnfosilie krokodýlů a jejich předků jsou z východní Asie poměrně neznámou záležitostí a jejich fosilie z éry mesozoika také, což uvádějí i autoři studie. Tím se význam jihokorejských otisků bipedního krokodylomorfa umocňují, protože vedle něj v ekosystémech o stáří 120 až 110 milionů let existovali i dosud nepopsaní neptačí dinosauři a to nejspíš i bipední teropodi, čímž pro ně představoval nejen konkurenci, ale i živočicha o stejném tělesném plánu.

Podle autorů, původce stop dosahoval délky zhruba 3 až 4 metry a ve svých ekosystémech byl patrně jedním z dominantních predátorů poměřujících síly i se zmíněnými teropodi. Jde o první dosud známý a plně prokazatelný příklad bipedního krokodylomorfa v období křídy a otevírá před námi vzrušující a nové otázky ohledně vývoje jejich postoje a způsobu chůze. Existuje také možnost, že tento styl chůze si zmíněný původce stop vyvinul za nepřílišné konkurence teropodních dinosaurů a patřil díky němu k aktivním a na poměry svých příbuzných k rychlým a obratným dravcům.