Ne zcela nadarmo se některé oblasti Jižní Ameriky, jako valvidiánské lesy v západním Chile, a Austrálie, která se v jižní části kontinentu pyšní unikátem v podobě výskytu lesa jehličnanů druhu wolemie vznšená (Wollemia nobilis), přezdívá "gondwanská flóra" a odkazuje na relikty vzniklé po rozpadu gondwanského kontinentu ve spodní až svrchní křídě. Musím přiznat, že oblast bývalé Gondwany je pro mě zajímavá z několika důvodů, mezi které i gondwanská flóra patří, a především proto, že se zde vyvíjelo či rozvíjelo množství skupin v době mesozoika a mnoho z nich z této oblasti není tak dobře dokumentovaných na to, aby se zde dalo jejich šíření dobře podložit. Ještě stále malé množství záznamů o evoluci některých skupin dinosaurů (Dinosauria), obojživelníků (Lissamphibia), některých savců (kupříkladu Monotremata) i plazů (Sauropsida). Odráží se to i od faktu, že stále jsou pro paleontologii oblasti jako Antarktida nedostupné, a proto zde bude i do budoucna chybět důležité údaje o vývoji skupin v určitém čase v Gondwaně. Narazily na to i některé příspěvky publikované na tomto blogu, které se se zabývaly například oblastmi existence neptačích dinosaurů na konci křídového útvaru v oblasti někdejší Gondwany, šíření a přečkání svrchní křídy u stegosauridů (Stegosauridae) v současné Indii a také vývojem ornitomimosaurů (Ornithomimosauria) v těchto oblastech. V době sepisování poslední jmenované práce jsem ovšem nezanesl v potaz poměrně zásadní fakt, vedle nich se totiž mohli ve stejných oblastech vyskytovat teropodi velmi podobné stavby těla, kteří mohli být za skutečně "pštrosí dinosaury" zaměnění. Šlo o podčeleď Elaphrosaurinae v rámci čeledi Noasauridae, kteří se svou stavbou ornitomimosaurům podobali natolik, že i typový druh Elaphrosaurus bambergii byl za zástupce skupiny považován. Je tudíž důležité, že objev tohoto kladu přišel z místa, odkud byly fosilie ornitomimosaurů hlášeny nejméně od 80. let minulého století a tento nález by jejich zaměnění mohl lépe objasnit.

Rekonstrukce vzhledu nově objeveného zástupce podčeledi Elaphrosaurinae ze souvrství Eumeralla v australské Victorii. Zde vidíme tohoto živočicha pokrytého krátkým, srsti podobným prachovým peřím, které mu slouží jako tepelná izolace, ačkoliv nevíme jistě, zda tato podčeleď mohla podobný integument vlastnit. Jednalo se o štíhle stavěného živočicha, který pravděpodobně do velké míry plnil niky malých až středně velkých dravců menší kořisti, ovšem známe z něj pouze cervikální obratel, a proto se o něm nedá zatím říct více podrobností. Kredit: Ruairidh Duncan

Neptačí dinosauři byli mimořádně úspěšnou skupinou a za dobu více než 170 milionů let svého vývoje nabyli tak velkého množství forem, že se některé staly příkladem konvergentní evoluce. Tento jev lze pozorovat u mnohých, navzájem neblízko příbuzných čeledí, ovšem velmi zřejmým se stává u kladu nám velmi známých teropodů (Theropoda). Můžeme u nich sledovat především vesměs stejné nebo podobné anatomické plány, především u velkých druhů těchto masožravců, a také určitou podobnost mezi primitivnějšími zástupci a naopak poměrně pokročilými, kteří stojí evolučně blíže k ptákům (Aves). Velmi dobře se dá tento jev prezentovat na zástupcích nadčeledi Coelophysoidea, kteří svou tělesnou stavbou poněkud připomínali lehce stavěné teropody z čeledi Compsognathidae a nadčeledi Alvarezsauroidea (s tím rozdílem, že se vyznačovali větší tělesnou velikostí). Ještě více jsou v tomto ohledu podobní zástupci čeledí Noasauridae a Dromaeosauridae, kde zástupci první jmenované byli považováni za zástupce té druhé, a také podčeledi Elaphrosaurinae, která se do paleontologického světa zapsala teprve nedávno. Její zástupci, druhy Elaphrosaurus bambergii, Limusaurus inextricabilis a tento rok recentně popsaný Huinculsaurus montesi, byli transkontinetálně rozšíření po oblasti bývalé Gondwany i Laurasie v Jižní Americe, Africe a také Asii, kde se také patrně poprvé objevují. Nově k nim ovšem přibyl zatím ojedinělý nález z druhého konce světa, který byl vyzvednut z křídových hornin v oblasti Cape Otway v australské Victorii.

Elafrosaurus byl dříve považován za primitivního a prvního nalezeného zástupce kladu Ornithomimosauria, který se objevil ve fosilním záznamu. Paleontologickou veřejnost k tomu vedla gracilní stavba jeho těla, stáří a především nepřítomnost jeho lebky u původních fosilií. Tento názor byl ovšem přehodnocen v posledním desetiletí 20. století a počátku tisíciletí, následně byla rekonstruována jeho lebka podle příbuzného rodu Limusaurus a objasněna jeho skutečná podoba, která se ve skutečnosti podobala ornitomimosaurům poměrně přesně. Vývojově šlo ovšem o značně primitivnějšího teropoda.

Nové nálezy ukazují, že tato podčeleď byla rozšířena po patrně až 70 milionů let na nejméně třech kontinentech, ale stále je její fosilní záznam nekompletní, poměrně nekonzistentní a jsou v něm dosud mezery. Patrně šlo o specializované rané zástupce noasauridních teropodů, kteří z nich také byli dosud největšími objevenými zástupci, zastávající niky středně velkých až malých omnivorů a herbivorů a svou ekologickou nikou tedy také byli poměrně podobní ornitomimosaurům, ačkoliv jejich celkový vzhled se od nich patrně lišil.

Do této podčeledi teď přibyl zcela nový nález popsaný paleontology vedenými hlavním autorem popisné studie tohoto taxonu, Stephenem F. Poropatem. Byl objeven ve spodnokřídovém souvrství Eumeralla, které už mnohokrát poskytlo fosilní materiál neptačích dinosaurů, kteří tuto lokalitu obývali v době geologického věku apt až alb, tedy před zhruba 120 až 100 miliony let. Stratigraficky pod něj spadá i lokalita Dinosaur Cove a nově objevený druh tedy obýval tuto oblast za jižním polárním kruhem spolu s poměrně známými druhy Leaellynasaura amicagraphica nebo Timimus hermanni.

Zatím tento zástupce podčeledi nemá své vlastní binomické pojmenování, je znám z jediného cervikálního obratle, který pochází ze střední části krční páteře, ale jde zároveň o diagnostický materiál díky typickým znakům na obratlech, které mezi sebou elafrosaurini sdílejí.

Pokud se toto zařazení potvrdí i do budoucna, pak se nám otevírá další významná kapitola evoluce těchto teropodů. Také můžeme z nálezu vyvodit, že tito živočichové nebyli adaptováni pouze na horký, tropický a subtropický klimat, ale dokázali odolat i v mnohem těžších, na poměry mesozoika, podmínkách.

Zdejší půlroční období trvající chlad a zima i s množstvím sněhu už byla na blogu také před nedávnem zmíněna, je potom otázkou, jak na ní tito živočichové byli adaptovaní. Nabízí se možnost redukce své tělesné velikosti, ale ta není průkazná z nalezené fosilie a i potom by mohla být zpochybněna jako efekt konkurence jiných menších herbivorů a omnivorů. Další možností je potom evoluce pernatého integumentu, který by nesporně byl vhodný jako tepelná izolace. Vzhledem k bazálnosti evoluční linie tohoto druhu je ovšem otázkou, zda vůbec je pravděpodobný výskyt těchto struktur. Nedá se ovšem ani úspěšně vyloučit.

Z hlediska paleogeografie je tento živočich také zajímavý, protože obýval oblast, která byla ve spojení s Antarktidou ještě ve stejnou dobu. Je tedy pravděpodobné, že se elafrosauři šířili i zde, pokud byli schopní ustát zdejší podmínky a to bychom se mohli dozvědět právě díky objevům dalších fosilií podobné této. Naštěstí je popsaný obratel, jak už bylo řečeno výše, diagnostickým materiálem, takže do budoucna je možné, že se dočkáme i jeho vlastního pojmenování.

Studie jako taková otevřela také prostor pro spekulace ohledně systematiky a evoluční historie podčeledi Elaphrosaurinae, kterou tento nález může posunout znovu dále. Podobně jako jiné zvláštní fosilie vyzvednuté ze zdejších hornin, jako druhy Serendipaceratops arthurcclarkei, zmíněný Timimus hermanni nebo dorzální obratle údajného spinosaurida (Spinosauridae), je u něj na místě se ptát, kdy a jakým způsobem se zde elafrosaurini šířili, a jak dlouho se zde udrželi. Je na místě se také domívat, že tito živočichové mohli využít i migrační trasy vedoucí přes Antarktidu, ale toto zatím nelze potvrdit.

Širší výskyt elafrosaurinů od doby svrchní jury po ranou svrchní křídu po celé Gondwaně také značně koreluje s výskytem fosilií údajných ornitomimosaurů hlášených především z Austrálie a také Afriky. Na základě těchto nálezů je velmi pravděpodobné, že část z nich může ve skutečnosti patřit právě těmto specializovaným noasauridům, protože jejich anatomické znaky jsou z velké části podobné. Elafrosaurini mohli v Gondwaně zastávat jejich niky poměrně rychlých omnivorů a herbivorů a nálezy, podobné tomu z Cape Otway, nám o jejich existenci v této oblasti mohou prozradit více.

Vývoj obratlovců je od jejich složitějších forem "poznamenán" jistou tendencí k opakování úspěšných forem tvarů těla, velikosti, formy metabolismu nebo způsobu získávání potravy. Na fosilních nálezech velmi dobře pozorujeme všechny tyto příklady a je dnes jasné, že některé znaky jako vývoj dostatečně výkonného metabolismu, aby se dal označit za "teplokrevnost", nebo pernatého pokryvu těla se už zdaleka neomezuje pouze na skupiny, kde byly tyto znaky považovány za její odvozené a v žádných jiných živočišných skupinách se nevyskytující. Vlastně i tak na první pohled unikátní způsob obživy, filtrování drobného planktonu a krilu pomocí velkých kostic, vyvinutý u současných kosticovců (Mysticeti) se podařil doložit z fosilního záznamu u nejméně dvou neblízko příbuzných skupin. V prvním případě jde zástupce podčeledi Aristonectinae, rody Morturneria a Aristonectes, kteří si vyvinuli specificky stavěnou čelist pro filtrování drobných mořských organismů, v případě druhém o některé velké zástupce čeledi pachykormidů (Pachycormidae) jako rod Leedsichthys. Není ovšem zcestné se domívat, že se filtrování planktonu a krylu, popřípadě drobných obratlovců, nevyvinulo ještě u dalších skupin úspěšných prehistorických mořských obratlovců jako například velkých ichtyosaurů (Ichthyosauria). A předpoklad o tomto způsobu získávání potravy se nově také potvrdil u druhu poměrně velkého rybovitého obratlovce z doby svrchního devonu. Ačkoliv se u rodu Titanichthys po delší dobu předpokládal podobný behaviorální návyk, recetní výzkum ale jednoznačně prokázal, že jde o nejstaršího dosud známého velkého obratlovce s podobným životním stylem.

Hejno nebo tažná skupina velkých zástupců titanichtysů hledá potravu v podobě drobných organismů při hladině devonského moře na východě Spojených států. Navzdory evoluci některých jiných organismů v paleozoiku, žívích se především nebo zcela pomocí filtrace mořských mikroorganismů, tento druh byl skutečně prvním velkým obratlovcem s těmito adaptacemi. Kredit: Mark Witton, převzato z jeho Twitteru

Největší živočichové v oceánu, kterými jsou plejtvákovité velryby, žraloci velrybí (Rhinocodon typus) a velicí (Cetorhinus maximus) z hlediska své hmotnosti, se většinou živí pomocí filtrace drobných organismů z mořské vody a využívají přitom na první pohled složitých technik, které jejich ústní dutiny vytvářejí. Výjimkou jsou například vorvani (Physeter macrocephalus), popřípadě velké krakatice (Architeuthis dux), ale ty jsou v menšině oproti velké převaze planktonožravých a jiných, drobné organismy filtrujících velkých živočichů. Zatímco kosticovci jsou známí od konce eocénu, je z fosilního záznamu jasné, že vývoj mořských obratlovců živících se podobným stylem započal už mnohem dříve, ačkoliv k tomu byly užívány jiné anatomické struktury a morfologické adaptace. Většina druhů předcházejících recentní kytovce i velké paryby byla také menší či velikostně srovnatelná, ačkoliv do budoucna nelze vyloučit objevení podobně velkých druhů. Stopování evoluce tohoto životního stylu se u obratlovců ale nově průkazně dá datovat až do doby svrchního devonu - geologického věku famen před 372 až 360 miliony let.

Kolektiv britských a švýcarských paleontologů, pod vedením Samuela Coathama z Bristolské univerzity, se rozhodl podpořit či naopak vyvrátit poměrně dlouho známý předpoklad o stejním způsobu krmení u jednoho z největších známých obratlovců devonu - rodu Titanichthys. Tento velký pancéřnatec, zástupce třídy Placodermi, se vyskytoval v oblasti východní Severní Ameriky a západní Afriky a jeho výskyt mohl zasahovat i do současného Polska, ale důležitá je jeho skutečně monstrózní velikost i na ostatní velké známé devonské živočichy. Podle dochovaných fosilií dosahoval délky pravděpodobně přes 8 metrů a možná i více, zajímavé jsou ovšem jeho dodnes pouze předpokládané stravovací návyky v podobě filtrace krilu a drobných rybek.

Bylo takto vyvozeno z několika znaků na lebce této ryby - měla až metr dlouhou čelist podobné stavby jako současní žraloci velicí a také postrádal důležité výběžky dentice na čelistech, které se u většiny ostatních zástupců plakodermů přetvořily ve velice účinné zbraně nahrazující zuby. Kupříklad menší a poměrně známý Dunkleosteus tyto nůžkovité čelisti využíval k požírání kořisti a jejímu rozdělení na malé části s přesností chirurgického řezu. Důkazy o podobném chování se podařilo v několika případech zachovat pomocí fosilizovaných obsahů jejich trávícího traktu, ale u rodu Titanichthys podobné nálezy neznáme.

Fosilie, která byla použita v tomto výzkumu na veškerá biomechanická šetření, byla nalezena v oblasti oázy Tafilalt v devonských uloženinách v marockém Antiatlasu, výzkumný tým v této oblasti hemžící se nálezy devonských obratlovců vedl jeden z spoluautorů, Christian Klug z Curyšské univerzity. Jelikož ze struktur jiných než obecných, které se vyskytují u většiny velkých, planktonem žívích se živočichů, se do současnosti nedala prokázat či vyvrátit schopnost tohoto živočicha se živit pomocí cezení mořské vody. Ačkoliv jeho čelist byla nejen neopatřena žádnými ostrými výběžky, tak také byla méně robustní než u ostatních pancéřnatců a to i po mechanické stránce.

Vědecká skupina se proto na problém rozhodla pohledět očima biomechaniky, přesněji pomocí programu ukazujícím pravděpodobnost zlomení určitých materiálů při jejich reálných proporcích. V tomto případě šlo samozřejmě spodní čelist tohoto rodu, která byla vystavena mechanické zátěži v různých případech, které zahrnovaly kousání kořist podobné s jinými velkými plakodermy a "pouhé" filtrování potravy analogické s recentními žraloky. Pro jejich čelisti byly také vytvořeny stejné modely a následně porovnány.

Zatímco srovnání s masožravými druhy plakodermů přineslo očekávané výsledky, čelist byla moc slabá na silnější mechanické tlaky způsobené silným zkusem, který se hodil k požírání kořisti, tak podobně předpokládané výsledky přineslo srovnání s dnešními velkými druhy žraloků, které se takto živí.

Jejich čelisti byly ve srovnání s těmi u titanichtysů takřka stejného zatížení a tedy ukázaly, že se oba dva ne zcela příbuzné druhy se živily stejnou cestou a to navzdory časovému rozdílu bezmála 380 milionů let. Metoda, kterou vědecká skupina použila, tedy poskytla nezávislý anatomický důkaz získaný čistě na základě fosilie. Titanichthys je tedy skutečně patrně prvním prokázaným obratlovcem, který přesáhl tělesnou velikost 5 metrů a živil se pomocí filtrace mořské vody a získávání z ní drobných organismů.

Vývoj života na Zemi je provázen, po celý fanerozoický eon, dominancí určitých skupin živočichů ve specifických prostředích po povětšinou omezený čas. Velmi dobře můžeme tento mechanismus pozorovat u současných savců (Mammalia), kteří po konci mesozoika začali dominovat na veškerých kontinentech i v otevřeném oceánu. Právě v tomto biotopu jim předcházely další úspěšné nebo méně úspěšné skupiny už od počátku mesozoika, jednou z prvních a vůbec nejúspěšnějších byli delfínům (Delphinidae) či tuňákům (Thunnini) podobní ichtyosauři, ve starší české literatuře také zvaní jako ryboještěři (Ichthyosauria). Tito úžasní živočichové existovali, pokud k nim připočítáme i širší klad Ichthyosauromorpha, v mořích a také pobřežních oblastech i možná sladkých tocích po 176 až 180 milionů let a jejich evoluční adaptace se v mnohém podobali právě kytovcům (Cetacea) současnosti. Jejich zástupci prodělali svůj největší evoluční rozmach v době od svrchního triasu do spodní křídy a po celou juru byli miimořádně úspěšnou skupinou, která byla kosmopolitně rozšířena ve všech oblastech, včetně polárních, velikostech a velkém množství variací. A ke kritickému období od svrchní jury do spodní křídy, kdy jejich diverzita začala ubírat na síle, přidává informace i studie zaměřená na revizi jednoho z taxonů, které se v tuto vyskytovaly. Šlo o druh Nannopterygius enthekiodon.

Rekonstrukce menšího druhu ichtyosaura, taxonu Nannopterygius enthekiodon, jako elegantního střednějurského plavce obývajícího mělká teplá moře v západní Evropě. Nová revize tohoto tohoto taxonu ovšem dokládá poměrně zajímavé závěry, protože dle jejích výsledků šlo o úspěšného živočicha existujícího po několik desítek milionů let nejen v západní, ale i ve východní Evropě. Kredit: Nobu Tamura, převzato z jeho blogu

Moderní technologie neodmyslitelně patří k paleontologii dneška a také do určité míry i utvářejí významné části studií a výzkumů paleontologů i jiných odborníků po celém světě. Množství pokroku odvedeného ve výzkumu vyhynulých živočichů se odvíjí právě na základě použití moderních technik, přístrojů a postupů, například zcela věrným společníkem velkého množství výzkumů posledních let je CT sken a jiné zobrazovací techniky. Pravděpodobně by si ale málokdo z nás uvědomil, že podnítit seriózní výzkum může i spotřební předmět jako je selfie tyč. Tento aparát je dnes široce používaný po celém světě, přesto právě on dopomohl ruskému paleontologovi Nikolajovi Zverkovovi z Ruské akademie věd k odhalení podobnosti exempláře druhu Nannopterygius enthekiodon, který do té doby byl součástí expozice Britského přírodovědného muzea, a jedinců ichtyosaurů nalezených v Rusku. Tato podobnost byla zarážející a přinutila Zverkova k iniciativě výzkumu, který vedl k celkové revizi tohoto taxonu.

Dosud byl tento druh známý z geologického věku kelloway až berrias, tj, před přibližně 166 až 145 miliony let, považován za jednoho z nejméně známých a vzácnějších zástupců celé skupiny v oblasti současné Anglie i západní Evropy. Většina objevených exemplářů byla totiž zachována fragmentárně a pouze několik se zachovalo v lepším stavu. Sdílí tedy poměrně podobný osud jako některé další fosilie mořských plazů i neptačích dinosaurů (Dinosauria), jejichž fosilie byly objeveny v průběhu druhé poloviny 19. století a první poloviny 20. století, tedy jsou většinou fragmentární a někdy i velmi špatně diagnostikovatelné.

Konkrétně pro tento případ, Nannopterygius byl nalezen ve vrstvách souvrství Kimmeridge Clay a představuje přibližně 2,5 metru dlouhého živočicha, čímž se mezi ichtyosaury řadí k menším druhům. Svou ekologií se svým příbuzným podobal, ale lovil o poznání menší kořist sestávající patrně z ryb, korýšů (Crustacea) a hlavonožců (Cephalopoda). Vzhledem k předpokládaným nízkým počtům tohoto živočicha ve fosilním záznamu je pravděpodobné, že se nesdružoval do větších hejn se společnými tažnými trasami nebo návyky. Předpokládáno bylo také, že se vyskytoval spíše v oblastech mělkých moří a korálových útesů, než-li v otevřeném oceánu.

Zverkov je jedním ze dvou autorů studie revidující tento taxon, druhým je jeho americká kolegyně Megan L. Jacobsová z Baylor University, které snímky fosilie pořízené v muzejní expozici zaslal. Její kontaktování následně přerostlo ve společný výzkum a začala práce posuzující společné diagnostické znaky na fosiliích z lokalit v Anglii, v evropské části Ruska a ruské Arktidy.

Oba autoři nalezli na fosiliích, které byly zkoumány i pomocí pořízených a poměrně detailních fotografií, velmi podobné diagnostické znaky a jsou si na nalezených zkamenělinách, ruských i britských, podobné do té míry, že jde pouze o odlišnosti v rámci druhů a nikoliv vyšších taxonomických jednotek. Jinými slovy řečeno, fosilie z Velké Británie a Ruska nesou tak velké množství společných znaků, že jde o zástupce rodu Nannopterygius v obou případech.

Dokonce, podle závěrů revize, jde u jedinců z evropského Ruska o zástupce typového druhu Nannopterygius enthekiodon, zatímco exempláře z Arktidy ukazují výskyt druhého odlišného druhu Nannopterygius borealis, který byl v této studii popsán. Arktický zástupce je také nejmladším a nejsevernějším dosud známým dokladem tohoto rodu, pochází z uloženin geologického věku berrias z doby přelomu jury a křídy (tedy před zhruba 145 až 140 miliony let). Jeho rozšíření tedy bylo nejen daleko širší, než jsme dosud mohli vědět, ale také poskytuje nové otázky týkající se tohoto konkrétního ichtyosaura. Jednou z nich je preference jeho přirozeného prostředí, protože je nepravděpodobné, že by se dokázal po oblasti prakticky celé severní Evropy šířit a preferovat výlučně korálové útesy.

Revize taxonu ukázala tedy poměrně zásadní a důležité skutečnosti - Nannopterygius byl rozšířen na obou stranách evropského kontinentu po dobu dosahující zhruba 25 milionů let geologického času a byl patrně úspěšný do té míry, že se dokázal rozšířit i do chladnějších oblastí ve vyšších zeměpisných šírkách. Přitom k podobnému kroku stačilo několik fotografií pořízených pomocí selfie tyče.