Vítejte na mém webu

Zdravím všechny návštěvníky na mém blogu, který se jmenuje Prehistoric World. Zajímám se o pravěk a tímto blogem bych chtěl odkrýt tajemství pradávných tvorů ukrytých mliony let pod povrchem Země. Ač jsou tito tvorové dávno mrtví, kdyby jsme se prošli nočním muzeem, možná by se nám podařilo alepsoň na krátkou chvíli slyšet ozvěny minulosti. Pokud se nám toto podaří, tak jsme o krok blíže k poznání tajemství pravěku. Pamtujte však na tuto moudrou větu:

Minulost není mrtvá, dokonce ještě neskončila.

Wiliam Faulkner (1897-1962)

Chci tímto říct, že pravěk není mrtvý a jeho dávné obyvatele můžeme oživit pouhou myšlenkou na to, že jsme nezapoměli na ně, na ty které pohltil čas.

 

Upozornění návštěvníkům

Vážení návštěvníci, na tomto webu je možné kopírovat fotky živočichů a rostlin, ale nikoli text.

Novinky

Co dinosaurus, to styl dýchání - Odlišnosti dýchání v závislosti na velikosti a druzích?

20.10.2019 21:40

Hlavním předmětem zájmu pro většinu z nás na tomto blogu, ať už v roli mě jako autora nebo vás jako čtenářů, jsou nejspíš neptačí dinosauři a vše, co se točí kolem jejich života, tělesných tvarů, morfologie, anatomie nebo vyhynutí. Paleontologie je v tomto ohledu nádherná věda plná skoro nekonečných možností výzkumu a dalších nových hypotéz, které nám výrazně přibližují podobu těchto nejúžasnějších tvorů, jaké kdy Země nosila, ačkoliv je stále musíme inovovat a spřesňovat. Moderní technologie jsou v tomto ohledu nepostradatelným průvodcem a jejich průkopníkem je už od počátků, alespoň co si pamatuji, Prof. Lawrence "Larry" Witmer z Ohioské univerzity zkoumající rozličné vyhynulé tvory a hlavně dinosaury pomocí počítačové tomografie. Ta nám odkrývá velké množství detailů na kostech a už dlouhou dobu pomáhá při objasňování jejich záhad. Witmer, také ve spolupráci s kolegou Rudgerem Porterem, právě díky ní přednesl hypotézu o možné rozdílném způsobu dýchání a prokrvení u jednotlivých skupiny neptačích dinosaurů.

Rekonstrukce hlavy a přibližná velikost jihoamerického ptakopánvého dinosaura ze střední jury, rodu Isaberrysaura, který mohl stát na rozhraní ve stylu dýchání mezi primitivními ptakopánvími a stegosauridními tyreoforany. Právě tyto, ve svých skupinách, bazální druhy mohou dloužit jako velmi dobrá vodítka při zkoumání evoluce plic a regulace tělesné teploty u různých skupin dinosaurů. Zmíněná studie na tuto problematiku pohlíží zatím novým a revolučním pohledem, který by mohl vyřešit i otazníky týkající se třeba systematiky dinosaurů. Kredit: Joschua Knuppe, převzato z DeviantArt

Neptačí dinosauři byli ohromně různorodou skupinou, co se týče všech tvarů, velikostí, adaptací na různé prostředí nebo stylů pohybu - to nejsme ani v desetině výčtu veškerých úžasných rysů celé této skupiny. Delší dobu také víme o existenci pneumatizovaných kostí u některých skupin a konkrétních druhů dinosaurů, které svědčí o existenci vzdušných vaků jako u současných ptačích dinosaurů (Avialae), a dotváří pohled na tyto živočichy jako na nesmírně dynamické a teplokrevné tvory schopné úžasně rychlého reagování (vyjma třeba velkých tyreoforanů nebo sauropodů) a pohybů. A zdá se, že právě vzdušné vaky a respirace mohla do velké míry ovlivnit vnitřní teplotu dinosaurů.

Je to vlastně velmi jednoduchů a logické, protože i dnešní živočichové mají různé styly změny své tělesné teploty pro potřeby se ochladit nebo naopak oteplit. Do extrémů mohl tento efekt dojít třeba u pelykosaurů (Pelycosauria) jako byl známý Dimetrodon s jeho hřbetní plachtou, ale tyto struktury nejsou už dnes uznávány jako regulátory tělesného tepla. Zvláště u velkých dinosaurů ale hrozilo smrtelné přehřátí organismů, což třeba můžeme často slýchávat kolem známého T-rexe, o kterém se ale ukázalo, že vlastnil důmyslnou "klimatizaci" uvnitř hlavy.

Podobné anatomické struktury nebo uzpůsobení ale zatím u většiny ostatních neptačích dinosaurů neznáme, což vedlo hlavního autora studie Rudgera Portera a spoluautora Prof. Lawrence Witmera, kteří se oba podíleli na studii o tyranosauří klimatizaci, k hledání míst a anatomických adaptací pro ochlazování mozku u velkých druhů dinosaurů jako stegosaurů, ankylosaurů, gigantických teropodů a samozřejmně i sauropodů. Jako modelové organismy použili současné ptáky a plazy, zaměřili se hlavně na nozdry, oči a tlamu, kudy regulují teplo i modelové skupiny.

Nebyl to náhodný výběr, protože oba vědci (po prozkoumání uhynulých exemplářů plazů a ptáků a také podle vlastní zkušenosti) věděli, že v těchto místech jsou široká rozvětvení krevních cév a tepen. Krev tedy může být ochlazena nebo oteplena podle potřeby a v této podobě se dopravuje k mozku. A cévy zanechávají v kostech drobné rýhování, které mohlo být zjištěno právě pomocí CT skenu.

Jejich "přečtení" na fosiliích neptačích dinosaurů vědce utvrdilo přinejmenším v tom, že tento aparát vlastnili stejně tak a mohli s ním umět velice dobře hospodařit. Navíc mohli, podle přesného snímkování, odhadnout přibližný průtok krve a jeho dopady na fyziologii živého tvora. Mimo přiblížení dinosauří respirace to také může objasnit otázku přizpůsobení různých druhů velkých dinosaurů na různá prostředí prostřednictvím právě respiračního aparátu.

A je to velice zajímavé, protože, jak ukázaly jiné studie z dřívějších let (Bourke et. al., 2018 - také se podíleli oba autoři studie), tak například pachycefalosauři jako Stegoceras měli vyvážený aparát pro výměnu tepla bez výrazných výkyvů v určitých oblastech těla. Sauropodi jako Camarasaurus nebo ankylosauři, kupříkladu, ale měli naprosto odlišný vozrec, kde prokrvení hlavy sloužilo jako klimatizace, protože na vyživení cév to mnohonásobně stačilo. Ani tam však vědci neskončili.

Dalším objektem jejich zájmu byl výzkum, který způsob dýchání a ochlazování krve u jednotlivých skupin převažoval. Sice tedy, jestli se například ona skupina dinosaurů ochlatovala pomocí nosních přepážek nebo tlamy.

Ukázalo se něco, co by dost dobře vysvětluje velikost a složitost nosních přepážek u ankylosaurů, tedy že tito dinosauři využívali skoro jen nos k regulaci své tělesné teploty. Je to logické, jejich tlama byla široká, ale po většinu svého času nejspíš zavřená, a oči byly malé a kryté víčky někdy i s kostěnou destičkou. O ušních boltcích nemluvě. Toto je tedy možný důvod pro evoluci tak složitých nosních přepážek u této skupiny dinosaurů a je mnohem více prozaický, než se někteří v minulosti domívali (například přisuzování složitosti těchto struktur k vývoji po zhoršení ovzduší za činnosti civilizace dinosauroidů na konci křídy).

Sauropodi naopak často využívali i svou tlamu k regulaci teploty, mimo svého čenichu. Zvláštní útvary jako jsou u čeledi Rebbachisauridae, tedy třeba hlava ve tvaru vysavače jako u rodu Nigersaurus, mohly tedy hojně sloužit jako regulátory tělesného tepla. Sám Rudger se nechal slyšet, že sauropodi s otevřenou tlamou lapající po dechu nejspíš nebyli nevšedním dějem.

A studie přinesla i další zajímavé zjištění. Teropodi měli taktéž vyvážený aparát pro výměnu tepla podobně jako menší druhy dinosaurů. Jenže, jak uvádí Prof. Witmer, tak tento způsob byl naprosto jinou obdobou toho samého ochlazování, který je zpočátku velmi zarazill. Teropodi ale měli pro změnu větší bohatě prokrvené dutiny pro dýchání nosem a ty se aktivovaly při každém výdechu a nádechu tlamou, při jejím otevření. To bylo skutečně nečekané, Witmer to shrnuje slovy, že teropodi na stejný problém nalezli jiné řešení.

Studie je uzavřena výhledem do budoucna - vědci teď budou zkoumat stejné jevy u ceratopsidů a ornitopodů s ohledem na fakt, že způsoby ochlazování těla pomocí nosu, tlamy nebo očí mohly ovlivnit i jejich preferovaná stanoviště. Uvidíme tedy, co zajímavého nám další výzkum ohledně dinosauří respirace přinese.

Se savci to bylo jinak - Pár slov k savčí diurnalitě

19.10.2019 15:25

Paleontologie a evoluční biologie jsou vláštní a ošemetné vědecké obory, které nenechávaly angažované chladné už od počátků jejich existence. Nejprve byli paleontologové a laická veřejnost fascinováni velikostí, podivností nebo úžasností vyhynulých tvorů, ovšem hned na to se začaly ukazovat velmi atraktivní pohledy na minulost a vývoj života na Zemi. A několikrát už paleontologická veřejnost prostřednictvím seriózních studií a diskuzí narazila na kopulaci prehistorických forem života, dokonce existují i takové extrémy jako výzkumník Beverly Halstead předvádějí kopulující neptačí dinosaury na svých přednáškách. Každopádně podobného tématu se drží i nová vědecká studie paleontologa Barryho G. Lovegrovea z Chicagské univerzity, která přináší i světlo o evolučním původu našeho vlastního druhu a to konkrétně při hledání příčiny noční aktivity našich savčích předků v triasu. Podle jeho hypotézy mohla totiž souviset s naprosto jinou příčinou, než tou dosud uznávanou. Sice by měla souviset s vývojem savčích varlat.

Drobný savcotvárný synapsid druhu Stereognathus ooliticus patřil k nejbližším příbuzným pravých savců a právě jeden z těchto druhů už mohl projít proměnou pohlavních organů v závislosti na změně aktivity z denní na noční. Čeleď Tritylodontidae, do které tento střednějurský tvor patřil, tedy patrně sdílela "inovace" ve vývoji samčích pohlavních organů podobně jako praví savci a to kvůli optimální teplotě pro vývoj pohlavních buněk. Kredit: Mark Witton, převzato z jeho blogu

Bez ohledu na fakt, jak toto téma může být pro určitou část veřejnosti choulostivé, tak paleontologii částečně zajímá i rozmnožování vyhynulých organismů způsoby jejich kopulace a podoba nebo rozměry jejich pohlavních orgánů. Tentedence k pochopení tohoto přirozeného děje vidíme především u hlavních protagonistů minulosti a sice neptačích dinosaurů, jenže u mnohých dalších skupin by mohl objasnit dosud nerozuzlené skutečnosti spojené s jejich reprodukcí, úspěšností jako druhů nebo otázkou vývoje některých skupin. A, jak se ukazuje, tak právě pohlavní orgány a vývoj spolu mohly korelovat v docela výstřední, ale důležité problematice, která se týká všech současných savců.

Základem je pochopení evoluce terapsidů ve skutečné savce, kde narážíme na fakt, že po velkém permském vymírání druhů už tito různorodí živočichové ztrácejí výchozí pozice v ekosystémech a zůstává pouze několik čeledí (vyjma třeba nadčeledi Dicynodontoidea), které žijí po boku daleko větších archosaurů všech různých skupin od býložravých etosaurů po velké rauisuchidy, erytrosuchidy a později i první neptačí dinosaury. A právě tato konkurence byla dlouhou dobu pokládána za hlavní příčinu převážně nočního stylu života, který přenesli vývojem i na savce.

Hypotéza o vzájemné konkurenci obou skupin a postupného přesunutí terapsidů za nátlaku větších dravců do nočního způsobu života je nejen logická, ale jedná se o jev, který se v minulosti opakuje. Americký paleontolog Barry Lovegrove ale přichází ještě s dalším důvodem, který je také přirozenou a logickou záležitostí, byť je trochu takříkajíc peprný.

Vypracoval hypotézu, která se opírá o fyziologické limity terapsidů spojené s udržením jejich vlastního druhu, protože jejich velikost se po velkém permském vymírání znatelně zmenšila. A právě to mohlo souviset i s přechodem na převážně noční způsob života.

Víme, že terapsidi byli teplokrevnými tvory, což dokazují fosilie zkamenělého trusu pozdně permských terapsidů s přítomnou srstí, pozůstatky po tzv. Haversově systému sdíleném obratlovci s vysokým stupněm metabolismu a jiné doklady, takže po zmenšení velikosti uchovávali své tělesné teplo daleko delší dobu a účinněji. Přestože jejich energetické nároky na lov potravy, pohyb a skrývání se před predátory byly vysoké, stále jim zůstávalo mnoho tělesného tepla a to především v době spánku.

Podle výše zmíněné hypotézy pak právě navýšená tělesná teplota a vysoká teplota během spodního až svrchního triasu mohla vést k noční aktivitě, kdy teplota klesla a terapsidi mohli lépe s teplem hospodařit. Stručněji řečeno, nepřehřívali se a to jim zajistilo další přežítí v rámci celé skupiny, čeledí a druhů. Zvášená tělesná teplota s kombinací obrovských teplot během dnů v triasu totiž mohla vést k přehřátí pohlavním buněk terapsidů a tedy následné neplodnosti. Protože podobné podmínky panovaly v triasu globálně, těmto živočichům by při nehospodaření s teplem hrozilo zaniknutí kvůli neplodnosti.

Jak Lovegrove uvádí, varlata samců terapsidů mohla snést teplotu do asi třiceti čtyř stupňů Celsia, pokud byla tato teplota přesažena, tak to ovlivnilo zrání spermií a mohlo vést až k neplodnsti. Navíc stále neměli šourek, tedy riziko tvorby většího množství volných radikálů ve varlatech se zvětšovalo a tím i klesala plodnost samců terapsidů.

Noční způsob života ale mohl tyto skutečnosti kompenzovat. Tělesná teplota terapsidů a noční teploty dosahovaly takových hodnot, které bez problémů umožnily spermiím vhodné podmínky k vývoji, plodnost a budoucnost druhů tedy byla zabezpečena.

Přestože to může znít zvláštně, první savci a jim příbuzní synapsidi mohli přežít právě kvůli potřebě se rozmnožovat, ovšem způsobem přechodu na noční způsob života, kdy bylo v okolí i méně dravců. Správné podmínky a teplota jejich spermiím umožnila vývoj bez problémů a tedy šance na udržení další generace byly velké. Tato hypotéza sice může vypadat poněkud divně a možná i směšně, ale vlastně se nevymiká žádnému principu vývoje známému i z dnešní přírody a sama osobě je tedy vysoce pravděpodobná.

Paryby a post-druhohorní ekosystémy - Jak se rejnoci srovnali s vymíráním

04.10.2019 16:00

Ve velkých událostech v rámci vývoje života na Zemi na tomto blogu rozhodně vyčnívá velké vymírání na konci křídy, o kterém jsem tu zmiňoval mnohokrát v různých souvislostech. Jak nejspíš všichni dobře víme, tato katastrofická událost zasáhla do vývoje pokročilého života na této planetě tak výrazně, že odstranila ze zemského povrchu přes sedmdesát procent veškerého života a odnesli to předešvím neptačí dinosauři a mnohé další skupiny jako velcí mořští plazi, pterosauři, velká část primitivních savců a výrazně se vymírání dotklo třeba i sedimentotvorných prvoků foraminifer. Zdá se ale, že některé skupiny byly jakoby vymírání popohnány vpřed, jak se dalo předpokládat, a podle recentních výzkumů to byly kupříkladu žáby (Anura), některé skupiny savůc, paprskoploutvé ryby (Actiopterygii) a paryby (Chondrichthyes) jako rejnoci a žraloci. Podle popisné studie nového druhu rejnoka z italských sedimentů středního eocénu se pak ale evoluce těchto paryb dostala až do bodu, kdy vznikaly anatomické rysy naprosto specifické a uníkátní. To bude tématem dnešního příspěvku.

Rejnoci patří mezi živočichy, kteří se dají označit za živoucí fosilie, protože se podobně jako třeba jejich příbuzní žraloci nebo krokodýli po vnější vzhledové stránce příliš nezměnili. Z hlediska vnitřní anatomie ale prošli samozřejmě svou vlastní vývojovou etapou, která navíc pravděpodobně gradovala po velkém vymírání na konci křídy, jak by ukazoval nově popsaný druh ze severní Itálie. Zde vidíme potom dalšího kenozoického rejnoka ze spodního eocénu, jde o rod Heliobatis, který se v tu dobu vyskytoval na území Wyomingu. Kredit: Fossil Re-Creations, převzato z webu The Fossil Forum

Velké vymírání na konci křídy, doposud poslední velké vymírání organismů v geologické historii této planety, je na tomto blogu dost probíraným tématem a´t už v rámci novinek a aktualit nebo třeba samostatných příspěvků o tomto tématu. Nedá se popřít, že v případě tohoto vymírání hrají hlavní roli, viditelnou především pro laickou veřejnost, velcí obratlovci jako neptačí dinosauři, ptakoještěři a jiné skupiny, o kterých už byla řeč v úvodu. Značné množství dokladů také ale svědčí o obrovském úbytku druhů v rámci skupiny rejnoků (Batoidea), kdy na přelomu křídy a kenozoika vymírá téměř celá tato skupina a mizí takřka všechny rozeznatelné druhy - ty, které přežívají, jsou zhruba posledních 15 % všech tehdejších zástupců (Noubhani, 2010).

Na druhou stranu ale fosilní doklady z doby staršího kenozoika, paleogénních útvarů paleocénu a především eocénu, svědčí o předpokladech k velké evoluční radiaci ryb probíhající právě kvůli vekému vymírání na konci křídy (Sibert a Norris, 2015). Paryby včetně rejnoků na tom mohly být velmi podobně, přestože už v té době musely čelit nátlaku ze strany prvních platýsů, a podle všeho tomu tak skutečně bylo s tím, že evoluce rejnoků gradovala do anatomických útvarů, které u jiných fosilních nebo recetních druhů nenajdeme.

Alespoň takto prezentuje problematiku popisná studie nového druhu eocénního rejnoka z italského spodního eocénu, paleontologové vedení Giuseppem Marramem při Vídeňské univerzitě ho popsali a pojmenovali jako Lessiniabatis aenigmatica. Pochází z proslulého nalziště Monte Bolca v severovýchodní Itálii, které je doslova pokladnicí fosilií ukazujících podobu dávného mořského dna z doby před zhruba 50 miliony let, kdy toto území bylo mělkým tropickým mořem propojeným se systémem korálových útesů, jak je prezentováno.

Nález tohoto rejnoka je ale zajímavý hned ze dvou hledisek - jedná se o dobře známý druh z kompletní fosilie, které nejsou zase tak časté (z fosilních rejnoků a paryb obecně se nalézají především zubní desky a zuby, popřípadě obratle) a také nese unikátní anatomickou strukturu jeho kostry.

Lessiniabatis vykazuje přítomnost hrudního disku ve tvaru vejce a především extrémně zkráceného ocasu, který dokonce ani nevyčnívá nad disk. Při pohledu seshora měl proto živočich takřka kruhový tvar a ocas tedy určitě nesloužil k obraně jako třeba u současných trnuch (Dasyatidae), které osten v ocase používají jako prostředek k napadení potenciálního predátora. Pro vědce je tento druh ekologické adaptace skutečně neznámou záležitostí a nad jeho využítím zůstává otazník.

Podle autorů popisné studie jde, jak bylo výše několikrát uvedeno, o důsledek evoluční radiace rybovitých obratlovců po velkém křídovém vymírání. Když zůstala volná místa i v ekosystémech mořských, jako právě i po rejnocích, tak jiné druhy vyvíjely různé strategie pro zastání jejich míst. Lessiniabatis pak dokládá, že tyto adaptace mohly zajít až do té míry, že se vymikaly anatomii do té doby zcela běžné a globálně rozšířené.

Na druhou stranu ale musíme vzít v potaz, že mohlo jít o určitou formu ekologické adaptace právě třeba pro oblast Monte Bolca a tedy rozšířit analýzu znaků na veškeré ostatní zdejší rejnoky. Tomuto názoru by nahrávalo i geologické stáří o 16 milionů let mladší než vymírání K-Pg, stále by se ale pohybovalo v rozpětí udaném výše uvedenou studií z roku 2015, kde bylo odhadnuto na 24 milionů let.

Zatím ale můžeme s jistotou říct, že Lessiniabatis je zvláštní evoluční hříčkou, která má pravděpodobně kořeny již v době, kdy většina velkých skupin obratlovců zažívala těžké chvilky. Uvídíme, zda to bude platit i nadále.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 >>