Pisanosaurus mertii a systematika dinosaurů - Jak si stojí klad Ornithoscelida?
Klasifikace neptačích dinosaurů (Dinosauria) zůstala po jejím rozdělení paleontologem Harrym Govierem Seeleyem v roce 1888, na klad/řád Saurischia a řád Ornithischia, platná po celých 129 let do roku 2017, kdy paleontologická skupina třech britských vědců představila vědecké obci studii, kde představuje nové pojetí systematiky těchto živočichů a znovu zavádí klad Ornithoscelida sdružující ptakopánvé dinosaury a teropody (Theropoda). Tento pohled na celou problematiku systematiky dinosaurů a jejich raného vývoje vyvolal značné kontroverze, zatímco Seeleyho klasifikace byla založena na předpokladu, že oba klady mají různé předky a dinosauři nejsou monofyletickým kladem, což se ovšem nepodařilo prokázat a následně se ukázalo za jasné, že mají společného evolučního předka, tak tito paleontologové se zaměřili na analýzu množství anatomických znaků u širokého spektra skupin dinosaurů. Je zajímavé, že jejich výsledky byly určitým způsobem podpořeny i recentními nálezy a kladistickými analýzami, přesto je ovšem pravda, že převažují spíše její odpůrci argumentující tím, že Matthew Baron, David Norman a Paul Barrett, autoři výzkumu z roku 2017, dosud přesvědčivý důkaz o nové klasifikaci nepodali. Také se zatím stále objevují některé její modifikace, takže, i v případě její platnosti, by její podoba pravděpodobně stále nebyla definitivní a musela by být podrobena dalšímu výzkumu. K podpoře tradičního rozložení evolučních větví dinosaurů na ptákopánvé dinosaury a jejich plazopánvé protějšky se "hlásí" i nově publikovaná studie mezinárodního paleontologického týmu, která v něm zohledňuje enigmatický druh archosaura (Archosauria), druh Pisanosaurus mertii. Podle něj by tento druh z triasové Argentiny mohl hrát roli v interpretaci jejího původního podání.
Pisanosaurus byl popsán již v roce 1967 a od té doby byl považován za několik různých druhů - zástupce čeledi Fabrosauridae a Heterodontosauridae, nejprimitivnějšího známého ornitischiana či dokonce hypsilofodonta (Hypsilophodontidae). V posledních 3 letech se ovšem objevilo několik studií, které ho poměrně nezávisle na sobě zařadily jako zástupce čeledi Silesauridae, tedy blízkých příbuzných "pravých" dinosaurů, ale nikoliv jejich zástupců. Nová studie by ovšem v jeho klasifikaci mohla pomoci. Zde je vystaven model jeho kostry rekonstruované jako heterodontosauridní, výrazné jsou špičáky ve spodní čelisti. Kredit: Eduard Solá, převzato z Wikipedie
Rozdělení neptačích dinosaurů na 2 samostatné řády, které měly mít pouze společného předka v době spodního až středního triasu, bylo platné po dobu více než 120 let a žádná široce uznávaná studie se jej nepokusila vyvrátit a předložit jeho nové schéma. V době probíhající "dinosauří renesance" v 70. a 80. letech minulého století se ovšem objevilo několik konceptů především pod taktovkou Roberta T. Bakkera, který předpokládal například možnost existence poněkud jiného evolučního stromu dinosaurů a sice kladů Theropoda a Phytodinosauria, kde druhý zmíněný měl sdružovat klady Ornithischia a Sauropodomorpha a mezi nimi ještě skupinu Segnosauria, která byla za své zvláštní anatomické znaky považována za jakýsi evoluční mezistupeň mezi oběma zmíněnými. Zjednodušeně, fytodinosauři měli být veškeří býložraví dinosauři (jak znační i jejich pojmenování znamenající doslova "rostlinní dinosauři") a teropodi měli být z blízkého příbuzenského vztahu vyloučeni jako separátní skupina. Toto zařazení ale nikdy nezískalo vědeckou podporu ani jednoznačné důkazy pro něj hovořící. Ostatně, rozdělení na plazopánvé a ptakopánvé dinosaury převládlo nejen v paleontologickém světě, ale v populární kultuře a také vědecké fikci a bylo podpořeno anatomickými důkazy i studiemi jejich fylogenezí a kladistiky.
Na druhou stranu, je také faktem, že dosud neznáme velké množství podrobností vývoje dinosaurů ve středním až svrchním triasu a existuje velké množství diskutabilních nálezů. Konečně, stále známe zlomek z fosilního záznamu, který by nám pomohl rekonstruovat jejich evoluci a diferenciaci od nejbližších příbuzných dinosauroformů (Dinosauriformes), a dokud se naše mezery v tomto výzkumu nezaplní zcela, je zde prostor pro množství spekulací.
Patrně největší změnu v pojetí dinosauří systematiky ovšem pojala studie již zmíněné trojice britských paleontologů, kteří zkoumali dostupné anatomické znaky na kostrách dinosaurů ze všech velkých skupin, jejich nejbližších nedinosauřích příbuzných a následně na základě tohoto výzkumu sestavili "nový" evoluční strom této skupiny. Zavedli tak do moderní systematiky již dříve opuštěný klad Ornithoscelida, který původně zanesl významný evoluční biolog Thomas H. Huxley v roce 1870 jako klad sdružující tehdy známé dinosaury do 3 čeledí a 1 skupiny (Megalosauridae, Iguanodontidae, Scelidosauridae, Compsognatha) a sauropody či sauropomorfy do samostatného kladu. Byl opuštěn po Seeleyho klasifikaci v roce 1888, protože ta se zdála být přijatelnější a vycházející z konkrétních anatomických znaků.
Baron, Norman a Barrett vnesli do klasifikace tento klad z důvodu, že dle jejich výsledků má celý řád Ornithischia původ nebo společného předka s kladem Theropoda a naopak čeleď Herrerasauridae a klad Sauropodomorpha mají více společných znaků mezi sebou, než-li s teropody. Ačkoliv se interpretace kladu Ornithoscelida za poslední 3 roky vědeckého bádání částečně změnila v ohledu jiné polohy jednotlivých dinosauřích taxonů, její otázka zůstává otevřena.
Autoři původní studie z roku 2017 sice nepředložili, podle kritiků této interpretace, dostatečné množství podporujících argumentů, ale nelze jim upřít některé nálezy učiněné v posledních několika letech, které by existenci úzkého příbuzenského vztahu mezi teropody a ptakopánvými podporovaly.
Za nepřímý důkaz je v této souvislosti uváděna také téměř absence pozůstatků ptakopánvých v raných fázích svrchního triasu, dalo by se tedy předpokládat, že tyto druhy se vyvinuly až v pozdním svrchním triasu a jejich evoluce započala až po vývoji jejich teropodních příbuzných. Do jisté míry to podpořily i studie, které nejstarší druh ptakopánvého dinosaura, argetinský Pisanosaurus mertii, spatřovaly spíše jako zástupce nedinosauřích silesauridů.
Podle týmu argentinských a brazilských paleontologů, se kterými spoulupracoval americký geochronolog Džahandár Ramezani, ovšem je více pravděpodobné, že tento výše zmíněný zástupce kladu Dinosauriformes je primitivním ptakopánvým dinosaurem a nikoliv nedinosauřím silesauridem. Přestože by nešlo o zcela nezvratný důkaz evoluce ornitischianů ve zhruba stejné době jako prvních saurischianů, což by znamenalo spíše rozdělení obou kladů ze společného předka ve stejnou dobu a ne vývoj jednoho z nich z toho druhého, tak jde o výzkum, který bychom měli brát v úvahu.
Studie, která byla publikována na konci července tohoto roku, je výsledkem 6 let trvajícího výzkumu, probíhajícího mezi lety 2013 až 2019, v lokalitě Hoyada del Cerro Las Lajas v provincii La Rioja na výchozech souvrství Ischigualasto. Konkrétně v této lokalitě nebyly výzkumy prováděny od 60. let minulého století.
Prvním poměrně zvláštním a důležitým zjištěním byla korelace zdejších nálezů s jinými výchozy stejného souvrství a jiných souvrství obecně. Vědci zkoumali tuto lokalitu poměrně podrobně a dokázali zde izolovat přes 100 různých vzorků, přestože žádný z nich nepatřil neptačím dinosaurům, a také značně rozšířit znalosti o stratigrafii těchto hornin.
Na základě fosilií tetrapodů (Tetrapoda) i jiných živočichů totiž byly tyto horniny určeny staré stejně jako ty, ve kterých jsou dinosauří fosilie přítomné. Celkově bylo ovšem zvláštní a zlomové zjištění získané analýzou vzorků vulkanického popela z této oblasti pomocí izotopů zirkonu a metody uran-olovo (také známé jako U-Pb). Podle Ramezaniho výsledků horniny souvrství Ischigualasto jsou mladší než se dosud předpokládalo a mají stáří zhruba 230,2 až 221,4 milionů let, zatímco dříve bylo rozpětí udáváno mezi 235 až 225 miliony let. Dinosauří fosilie byly přitom zjištěny v jeho nejstarších vrstvách, ačkoliv samy osobě nejsou nejstaršími dosud objevenými dinosauřími fosiliemi.
Korelace odhalila další zajímavý nález, Ischigualasto je podle této interpretace zhruba stejného geologického stáří jako souvrství Chinle na jihozápadě Spojených států, ve kterém jsou nalezeny nejen některé fosilie neptačích dinosaurů (Chindesaurus bryansmalli, Caseosaurus crosbyensis aj.), a tedy pravděpodobně neplatí dosavadní představa o tzv. diachronní evoluci, což autoři zmiňují.
Ještě ve velmi nedávné době byla platná představa o evoluci prvních dinosaurů na jihoamerickém kontinentě a jejich postupném šíření po celé Pagneyi a do Severní Ameriky se měli dostat až později, vyvinuti z forem, které z jihoamerických uloženin známe (což je proces diachronní evoluce). Při srovnatelném stáří souvrství Ischigualasto a Chinle je ovšem více pravděpodobné, že dinosauři mají mnohem starší původ (jak je již po delší dobu jasné) a v severní části Pangeyského superkontinentu se objevují současně jako v té jižní.
Mimo těchto a jiných zajímavých údajů studie přináší ještě další zjištění, které se přímo týká systematiky neptačích dinosaurů. Druh Pisanosaurus mertii, o kterém bylo pojednáno již výše, totiž jeden ze spoluautorů studie, brazilský paleontolog Max Langer z Univerzity v Sao Paulu, zkoumal poněkud detailněji dle lépe zachovaných exemplářů ve zdejších muzejních depozitářích a došel k závěru, že jde skutečně o fosilii raného ptakopánvého dinosaura. Dle Ramezaniho datování, v tomto bodě tedy do sebe přímo zasahují geochronologické, stratigrafické a stránky zkoumající tento konkrétní druh archosaura (Archosauria), jsou nejstarší exempláře tohoto druhu staré okolo 229 milionů a srovnatelně tedy staré s jejich plazopánvými příbuznými.
Autoři právě tento argument zmiňují pro podporu tradičního pojetí systematiky dinosaurů a nelze jim upřít, že pokud se ve svých závěrech nemýlí, zasahují hypotéze z roku 2017 ránu v podobě zpochybnění absence ptakopánvých dinosaurů v průběhu vývoje raných teropodů a plazopánvých dinosaurů. Pokud její výsledky budou v blízké budoucnosti potvrzeny, pak je prostor k debatě o raném vývoji dinosaurů stále otevřen, ale měli bychom za pravděpodobnější brát verzi původní Seeleyho systematiky.
Studie zhodnotila jako taková hned několik zajímavých bodů, které ukazují, že bychom měli jednotlivé aspekty raného vývoje dinosaurů stále přehodnocovat a srovnávat s moderními poznatky. Na druhou stranu, zde přidám své subjektivní stanovisko, vytvořila další vakuum a ve své podstatě klad Ornithoscelida jako takový nevyvrací a naopak, její výsledky mohou být kontraproduktivní.
Pokud sledujete aktivitu v popiscích konkrétních rodů neptačích dinosaurů delší dobu, pravděpodobně víte, že jsem se přiklonil ke kladu Ornithoscelida více, než k původnímu rozdělení na klady Ornitischia a Saurischia. Je to tak z důvodu, že tato hypotéza není zcela zcestná a má na své straně podklady, které nelze opomíjet, na druhou stranu stále není ustálená a potřebuje více podrobného výzkumu. Zde, u této studie, jsem se také z tohoto důvodu rozepsal více, než ve většině jiných příspěvků v této rubrice, protože mě její interpretace zaujala.
Redeskripce druhu Pisanosaurus mertii pro výzkum původu a rané evoluce neptačích dinosaurů je důležitý prvek, osobně jsem vždy tohoto živočicha viděl spíše jako primitivního ptakopánvého dinosaura než silesaurida či jiného nedinosauřího archosaura, ale to, že byl takto určen nemění tolik zásadních skutečností. Konečně, autoři hypotézy z roku 2017 předpokládali, že původ neptačích dinosaurů je mnohem starší, než jsme z fosilních nálezů schopni potvrdit, a pohybuje se okolo 247 milionů let na rozhraní geologických věků olenek až anis (dle některých nálezů by se dal datovat do ještě hlubší minulosti na hranici permu a triasu), takže o téměř 20 milionů let později se mohlo vyvinout více kladů těchto živočichů a to včetně prvních ptakopánvých.
Na začátku svrchního triasu lze navíc pozorovat větší druhou rozmanitost a diverzifikaci na více kladů a čeledí neptačích dinosaurů, takže nelze jednoznačně říci, zda se teropodi a plazopánví dinosauři nevyvinuli dříve a v době před 230 miliony let se z jejich společného předka nevyvinuli ptakopánví. Také, zatím se zdá, že pokud vyčleníme hererasauridy (Herrerasauridae) jako teropody a některé další, diskutabilní zástupce, první teropodi se objevují před 233 až 230 miliony let, ne tedy výrazně vzdálení od pisanosaurů (v geologickém čase).
Rozsah tohoto příspěvku ž bohužel překročil mez, kterou jsem mu původně zamýšlel, takže bych rád pouze shrnul, že studie celkově podala velmi zajímavý pohled na celou problematiku zařazení dinosaurů do správného systému. Zároveň ovšem ukázala, že dinosauři jsou pravděpodobně starší skupinou a dala tedy prostor pro spekulace, zda se ptakopánví dinosauři nevyvinuli spolu s prvními teropody po prvních větších evolučních radiacích neptačích dinosaurů.