Na mořské hladině jako doma - Preference prostředí u rodu Tanystropheus

Trias, geologický útvar plný zvláštních a úžasných živočichů, byl obýván velmi širokým spektrem vyhynulých obratlovců a po velkém vymírání na konci permu se podařilo množství skupiny zaujmout nejen nová místa po zmizelých vládcích planety, ale také obsadit nová a to někdy ve zvláštních tvarech nebo pomocí specifické morfologie. Je úžasné, že se evoluce vydala směrem do všech tvarů a různých typů prostředí, mezi její "nejoriginálnější výtvory" patří i početnost a poměrně velká ekologická úspěšnost plazů s dlouhý protáhlým krkem. Ať šlo o zástupce kladu Pistosauria či později Plesiosauria, vyvinulo se jich hned několik a to převážně ve vodním, přesněji mořském, prostředí jako prostředek k chytání ryb a jiné kořisti. Vývoj dlouhého krku ale byl nezávislý a mezi skupinu, kde ho lze přesvědčivě a dobře dokumentovat, je i čeleď Tanystropheidae a její typový zástupce Tanystropheus ze spodního triasu Itálie, Švýcarska, Číny a Blízkého východu. Tento živočich byl interpretován po dobu, kdy jeho pozůstatky známe, různými způsoby a postupem času se uchytily 2 z nich, jeho vzezření jakožto lovce ryb z bezpečí pobřežních skalisek a ze suché země nebo alternativní verze, kdy představoval primárně vodního predátora s dlouhým krkem. Vědecká obec ovšem dokázala shromáždit dost podpůrných tvrzení pro obě verze jeho vzezření a spory ohledně něj přetrvávají. Studie pod vedením Stephana Spiekmanna ovšem přišla s údaji, které by hovořily spíše pro druhý jmenovaný závěr. Vedle toho také zhodnotila morfologii známých fosilií rodu a přišla s jejich novou systematikou.

Tanystropheus v představě paleontologa Marka Wittona jakožto terestrického lovce se způsoby lovu podobnými, jako mají současné volavky (Ardeidae). Tento paleontolog dokázal, že anatomie tohoto druhu byla alespoň z větší části vhodná pro terestrický způsob života, který větší část vědecké veřejnosti ve stejnou dobu (2015) nepředpokládala, a zhodnotil, že tento živočich se nutně nemusel při vodním prostředí pohybovat. Rozpory mezi jednotlivými interpretacemi jeho životního stylu přetrvávají a pro podporu jeho více akavtického pojetí hovoří i nový výzkum evropských a amerických paleontologů. Kredit: Mark Witton, převzato z jeho blogu

V dětských encyklopediích nebo obrázkových knížkách o dinosaurech (Dinosauria) se pro velmi nezvyklého triasového plaza s velmi prodlouženými krčními obratli a celkově dlouhým krkem povětšinou najde místo, jakožto zajímavého a unikátního zástupce tehdejší fauny. Tanystrofeové jsou bezesporu zvláštní a pohled na jejich anatomii a morfologii vyvolává řadu otázek od chvíle, kdy byli jako prehistoričtí obratlovci rozeznáni. Původně, na počátku 50. let 19. století, považováni za dlouhoocasé ptakoještěry (Pterosauria/Rhamphorhynchoidea), interpretace jako dlouhokrkých primitivních archosaurmorfů (Archosauromorpha) se jim dostalo až ke konci 19. století a od té chvíle se objevují různé úhly pohled na jejich ekologii a behaviorální návyky. Postupem času můžeme říct, že se vědecká obec s touto problematikou obeznámena rozdělila na 2 skupiny, první spatřila v tomto rodu lovce v suchozemském prostředí, který svůj dlouhý krk natahoval ze břehu do vln a chytal zde ryby i jiné vodní organismy těsně pod hladinou, druhá jej viděla jako primárně akvatického dravce žijícího a lovícího v mořském prostředí. Pro oba úhly pohledu byly v minulosti shromážděny důkazy a nutno podotknout, že zatímco laická veřejnost jej favorizovala jako mořského nebo jinak vodního dravce, anatomie jeho kostry, morfologie i tafonomické údaje hovořily spíše o opaku. Nic to ovšem nezměnilo na faktu, že známe velké množství fosilií tohoto rodu a z oblasti jižní, střední a možná i východní Evropy, Blízkého východu, Číny a možná i jiných míst světa, což dokazuje jeho rozšířenost a evoluční úspěšnost. Jeho výskyt v geologickém čase datujeme do doby geologických stupňů anis až karn, před 242 až 228 miliony let, jeho délka je odhadována mezi 3,5 až 6 metry a z toho zhruba více než polovinu tvořil dlouhý krk.

Donedávna jsme také předpokládali, že alespoň částečně známe ontogenezi tohoto druhu a to i na základě fosilií nalezených na nalezišti Monte San Giorgio na italsko-švýcarské hranici. V této oblasti spadají zdejší triasové sedimenty do souvrství Besano, zdejší fosilie tanystrofeů byly popisovány už od 30. let minulého století a do současnosti jsme je řadily všechny jako zástupce druhu Tanystropheus longobardicus. Všechny byly až dosud řazeny jako zástupci jediného druhu, ale pravděpodobně spíše rozdílných ontogenetických linií, juvenilních a adultních jedinců, ačkoliv i kolem této problematiky panovaly rozpory.

Na obě otázky, zda jsou tito jedinci zástupci ontogeneze tohoto druhu a jaké prostředí tanystrofeové preferovali, se ovšem nově pokusila odpovědět nová studie amerických a evropských paleontologů pod vedením již zmíněného Stephana Spiekmanna z Univerzity v Curychu.

Výzkum se opírá o histologii a morfologii fosilií nalezených v této geologické formaci, fosilie tohoto rodu se totiž v množství případů dochovaly s deformovanou lebkou, jež byla povětšinou stlačena horizotálně v hornině. V případě exemplářů zkoumaných v této studii nešlo o jiný případ, nicméně paleontologové se je rozhodli rekonstruovat na základě skenů CT a následné rekonstrukce pomocí počítačové analýzy naskenovaných lebečních elementů.

Podle Spiekmanna, trojrozměrně rekonstruované lebky nesly až překvapivě zásadní detaily, a jedním z nich bylo i postavení nozder vysoko na lebce jako u současných krokodýlů (Crocodilia). Především velké exempláře měly takto stavěnou morfologii lebky a můžeme si povšimnout, že vysoko položené nozdry se vyskytují především u obratlovců vázaných na vodní prostředí, nacházíme je hojně u mořských sauropsidů (Sauropsida; Sauropterygia et. Ichthyosauromorpha) včetně plesiosaurů, se kterými Tanystropheus snese srovnání.

Autoři studie se přiklánějí k závěru, že právě poloha nozder svědčí o větší vázanosti na vodní prostředí a do určité míry dává jasný smysl v tom, že pro tohoto živočicha by byl život v mořských vlnách jednoduchý alespoň z hlediska opakovaných nádechů na hladině. Také se vědci shodují, že jeho obvyklou potravu tvořily ryby (Euteleostomi) nebo hlavonožci (Cephalopoda), které měl chytat pomocí protáhlých čelistí dlouhými kónickými zuby.

V této části příspěvku bych rád pouze rozvedl, že zatímco autoři v tomto druhu spatřují primárně vodního tvora, nelze ignorovat, že k plně vodnímu způsobu života neměl dostatečné adaptace prokazatelné přímo z fosilií, a naopak se mohl pohybovat na souši poměrně dobře. Americký paleontolog Oliver Rieppel, který, dle svých slov, pracuje na výzkumu tohoto rodu přes 30 let, odporuje pojetí tohoto rodu jako suchozemského, ale ve skutečnosti pro tento životní styl hovoří více prokazatelných znaků, než pro interpretaci autorů této studie. Prokazatelně také nebyl krk tohoto tvora tak těžký, jak bylo donedávna předpokládáno, v čemž Rieppel spatřuje hlavní slabinu teorie tanystrofeovy "suchozemskosti". Ačkoliv je pravděpodobné, že Tanystropheus vlastnil na svém těle kožní záhyby, plovací blány a jiné adaptace vhodné pro plavání, téměř s jistotou nelze mluvit o tom, že by šlo o plně mořského živočicha.

Studie se dále zabývala jedinci s rozdílnou velikostí ze stejného naleziště, u kterých bylo nejasné, zda jde o zástupce jediné ontogenetické linie druhu T. longobardicus. Paleontologové v tomto případě zkoumali histologii kostí u obou morfotypů, malých, zhruba 1,5 metru dlouhých, i velkých jedinců s délkou mezi 3 až 6 metry, a studium přírůstků v kostech. Objevili velmi zajímavou skutečnost, velké i malé exempláře vykazovaly dostatek přírůstkových linií v kostech na to, aby prodělaly pohlavní dospělost. Jinými slovy, v obou případech jde o plně dospělé jedince a ne zástupce ontogeneze jediného druhu, juvenilních a adultních exemplářů.

Diagnostickými znaky poté paleontologové větší zástupce popsali jako zcela nový druh - Tanystropheus hydroides, jméno mu bylo zvoleno na základě Lernské Hydry, obludy z řecké mytologie, s 9 hlavami na dlouhých hadích krcích. Jistá podobnost s velkým triasovým plazem tu tedy je, přestože jeho krční obratle nedovolovaly ohebnost takovou, která by se rovnala hadímu tělu.

Podle tafonomických údajů a srovnání jejich morfologie také vědci dospěli k poměrně jasnému závěru, sice že oba druhy preferovaly jiná ekologická stanoviště. Zuby a chrup jedinců větších než 2 metry jsou jiné, chybějí zde některé zuby a skladba chrupu je odlišná. Zatímco menší z nich se pravděpodobně, dle závěru autorů, živil malými korýši (Crustacea) nebo měkkýši (Mollusca), tak druhý a větší z nich se živil jinou kořistí, která byla nastíněna výše. Tato ekologická nekonkurence možná přispěla i k tomu, že se oba druhy udržely vedle sebe ve stejném ostrovním prostředí.

Autoři studie získali prostřednictvím tohoto výzkumu přinejmenším určení nového druhu rodu Tanystropheus, které se dá bezpečně určit pomocí histologie jeho kostí. Morfologické rozdíly jsou také dány ne jako výsledek ontogeneze, ale odlišných druhů, které se pravděpodobně dokonce pohybovaly v jiných ekologických pozicích a vzájemně si nekonkurovaly. Vědci také poukazují na fakt, že dlouhý protáhlý krk sloužil u obou druhů k jiných ekologickým účelům, což je velice překvapující.

Na druhé straně, argumenty pro podporu jeho akvatického způsobu života jsou současně silnější, ale zároveň vlastně pouze potvrzují závěry, že šlo o tvora pohybujícího se také ve vodním prostředí. Můžeme tedy říct, že tento rod byl spíše semiakvatický živočich s určitými uzpůsobeními na život ve vodě, ale pokud nenajdeme další důkazy, pohyb na souši mu také nedělal problémy.