Příběh mysteriózního vejce z Antarktidy - Byli mosasauridi skutečně živorodí?

V odborné i populárně naučné literatuře jsme se mohli seznámit s velkými mořskými mosasauridy (Mosasauridae) jako nejen obrovskými zástupci šupinatých plazů (Squamata) žijících v oceánech ve svrchní křídě, ale především v poslední době jako zástupce poměrně pokročilé čeledi plazů se stabilní tělesnou teplotou, maskovacím zbarvením podobným s kosatkami (Orcinus orca), složitou fyziologií a pravděpodobně také viviparitou nebo ovoviviparitou. Přestože to byli patrně největší draví obratlovci druhohorních mělkých moří a oceánů, pokud si odmyslíme některé rekordně velké druhy ichtyosaurů (Ichthyosauria) nebo případně i pliosaurů (Pliosauroidea), tak o nich víme daleko více infomací, podle kterých je nelze označovat pouze jako gigantická dravá monstra, ale jako skutečně zvláštní skupinu plazů s vývojovým potenciálem, ale celkovou délkou existence trvající "pouze" okolo 20 až 30 milionů let. U mosasauridů jsme také, jako u jedněch z prvních po ichtyosaurech, předpokládali, že šlo o živorodé tvory rodící přímo do vody, pravděpodobně v mělkých šelfových mořích, chráněných lagunách nebo na korálových útesech. Podobně, jako u reprodukční biologie neptačích dinosaurů (Dinosauria), jsme se ovšem mohli dlouhá léta plést v reprodukčních cyklech i těchto mořských plazů, respektive toho, zda se jednalo o živorodé nebo vejce kladoucí druhy. Nález z roku 2011, formálně popsaný v letošním červnu v magazínu Nature, ze Seymourova ostrova v Antarktidě ovšem ukazuje, že druhý scénář by v případě alespoň některých zástupců mohl být přesnější.

Fosilie zmíněného vejce z mělkomořských antarktických uloženin svrchní křídy, geologického věku maastricht před zhruba 68 až 66 miliony let, s mikroskopickým rozborem jednotlivých částí jeho skořápky. Tento podivný útvar byl po pečlivém výzkumu určen jako zvláštní vejce s měkkou skořápkou o celkové váze až přes 6 kilogramů, jde o unikátní fosilii, která ve fosilním záznamu nemá obdobu. Ještě více zvláštní je, že je pravděpodobně, že toto vejce pravděpodobně snesl nějaký velký mořský plaz jako mosasaurid. Kredit: Legendre et. al., převzato z webu Sci-News

Nálezy fosilií z posledních desetiletí posouvají limity, které se pro paleontologii jako vědeckou disciplínu zdály bý neprolomitelné. Zatímco v první polovině 20. století měli paleontologové ke vhodnému výzkumu prostor téměř pouze u kosterních fosilií, stop nebo pevných či dobře zachovalých vajec, schránek a podobných artefaktů dávnověku, dnes jsme schopni zkoumat i zbarvení, měkké tkáně, orgánové soustavy nebo reprodukční biologii vyhynulých organismů. Donedávna se také zdálo, že některé fosilie se zachovat ve fosilním záznamu vůbec nemohou, a pokud ano, tak velice zřídka. Byl to případ i vajec s měkkou kožnatou skořápkou, která není zpevněna biomineralizačními procesy kvůli nerozptýleným iontům vápníku (nacházejících se ve vejcích s vápenatou skořápkou), ale přezkoumání některých nálezů z minulosti ukázalo, že jsme i tyto objekty měli po dlouhá desetiletí před očima. Jejich identifikace byla ovšem ztížena předpokladem, že jde o "klasická" vápenatá vejce s tvrdou skořápkou, tento konkrétní případ je malým shrnutím výzkumu týkajícího se vajec některých neptačích dinosaurů (Dinosauria). Je ovšem zajímavé, že podobný osud potkal i jeden zajímavý a také záhadný nález z ledové Antarktidy, na který nedopadl vědecký zájem téměř jednu dekádu. Narozdíl od dinosauřích vajec ovšem šlo o fosilii uloženou v sedimentech blízko mořského pobřeží, které existovalo ve svrchní křídě na Seymourově ostrově před zhruba 68 ař 66 miliony let. Fosilie se dá nejlépe přirovnat k vyfouknutému fotbalovému míči, ale ukazuje některé taje reprodukční biologie možná největších obratlovců tehdejších moří a oceánů, mosasauridů.

Historie tohoto nálezu sahá do roku 2011, kdy byl, na již zmíněném Seymourově ostrově při pobřeží Antarktického poloostrova, nalezen ve svrchnokřídových uloženinách souvrství Lopez de Bertonado nalezen zvláštní objekt o rozměrech zhruba 28 na 18 centimetrů (délka a výška) ve tvaru elipsy. Jelikož jsou z tohoto souvrství časté fosilie mořských šelfových ekosystémů, kde se vyskytovalo hned několik mořských plazů, o kterých bude pojednáno níže, tak tento nález byl poměrně sporadický - šlo o podivný objekt vzdáleně připomínající vejce, ovšem v tomto prostředí by se nemělo nacházet. Mysteriózní útvar po té putoval do Chilského přírodovědeckého muzea, kde zůstal uložen.

Nevěnovalo se mu příliš pozornosti, dostal ovšem přezdívku "The Thing" (tj. "Věc") v odkazu na kultovní stejnojmenný film, kde se lidé setkávají s mimozemskou formou života parazitující na jiných bytostech a imitující je. Paleontologové měli patrně z tohoto zvláštního objektu stejný pocit. Každopádně je jeho původ více pozemskou záležitostí, alespoň na základě popisné studie vypracované americkými paleontology z Texaské univerzity v Austinu, kteří, pod vedením hlavního autora Lucase Legendrea, se na jeho výzkum zaměřili. Jak bylo řečeno výše, jejich výzkum ukázal, že šlo o obrovské kožovité vejce, největší dosud objevené tohoto typu.

Na výzkumu se jako spoluautor podílel i jeden z původních objevitelů tohoto nálezu, chilský paleontolog David Rubilar-Rogers, který jako jeden z mála otevřel jeho problematiku a zabýval se tím, o co vlastně jde. Jak uvádí zdroje, fosilii předložil každému geologovi, který do muzea zavítal, ale pokaždé se musel spokojit s nepořízenou. Až v roce 2018 tento objekt předložil geoložce a spoluautorce studie, Julii Clarkové z Departmentu geologie při Jacksonově Škole Geologických Věd v Austinu (spadající pod Texaskou univerzitu), která jako první přišla s názorem, že by mohlo jít o fosilii zkamenělého vejce s měkkou skořápkou, ze kterého se již vylíhl zárodek a zkameněla pouze jeho měkká schránka.

Fosilie byla tedy z muzea převezena do Austinu, následně zde započal její výzkum pod již zmíněným vedoucím autorem Lucasem Legendrem, který působí na Jacksonově Škole Geologických Věd. Paleotologové zkoumali její jednotlivé části pomocí sady mikroskopů, zaměřili se na její strukturu vnější i vnitřní a podařilo se jim identifikovat celou měkkou skořápku (respektive jeji zkamenělé komponenty) a její vnější povrch spolu se sedimenty, které se ve vejci před a při fosilizaci usadily. Potvrdila se jim tedy domněnka, že jde o tzv. ootaxon, tedy taxon známý pouze z fosilních vajec.

Míry tohoto nálezu byly i pro paleontology velice překvapivé, protože navzdory předpokladu, že jde o vejce s měkkou skořápkou, má již zmíněných téměř 30 centimetrů na délku, 18 centimetrů na výšku a bylo odhadnuto, že celkově vážilo až 6,5 kilogramu. Vědecká skupina jej tedy, poměrně právem, označila za jedno z největších nalezených vajec u kladu Amniota vůbec a to z hlediska jeho metrické hmotnosti. Podle studie mohlo být velikostí srovnatelné pouze s některými druhy jako byli velcí epyornitidi (Aepyornithidae), ale velmi pravděpodobně také s některými neptačími dinosaury.

Měkká, kožovitá skořápka paleontologům napověděla, že jde o vejce snesené živočichem jako soušasnými ještěry (Lepidosauria) nebo možná mořskými želvami (Chelonioidea), kteří také snášejí vejce s měkkou skořápkou. Teoreticky, přestože je to nepravděpodobné, mohlo toto vejce patřit dokonce i obrovské mořské želvě z konce křídy. Přestože je nález ve velmi dobrém stavu, není diagnostickým materiálem sám osobě, jelikož není jasné, jakému živočichu patřil. jediným vodítkem je v tomto případě jeho samotná velikost, která napovídá, že i jeho původce musel být poměrně velkým živočichem.

K lepší diagnostice nálezu sestavili paleontologové soubor dat, kde porovnali velikost těla s velikostí jejich vajec u 259 recentních zástupců plazů (Sauropsida), kteří mají strukturu vejce podobnou s antarktickým nálezem. Na základě tohoto srovnání autoři stanovili, že původce vejce ze Seymourova ostrova měřil minimálně 6 metrů na délku a to bez započtení ocasní části těla (pokud byla přítomna, viz níže). Bližší určení znemožňuje také fakt, že ve vejci se nenacházelo embryo a nevíme, jestli bylo položeno na pláž či do mělké vody při mořském pobřeží.

Na druhou stranu, na základě znaků skořápky a také shromážděných dat paleontologové stanovili nový ootaxon Antarcticoolithus bradyi a označili jej za fosilii vaječného obalu plaza, pravděpodobně z kladu Mosasauroidea nebo dokonce čeledi Mosasauridae. Ačkoliv nevíme jistě, kde bylo vejce uloženo, fosilie v souvrství Lopez de Bertonado odkryté v okolí nálezu ovšem patří juvenilním jedincům mosasauridů a také svrchnokřídových plesiosaurů (Plesiosauroidea, pravděpodobně zástupci čeledi Elasmosauridae) a jejich dospělým protějškům.

Vědci, v odkazu na dřívější práce pojednávající o této lokalitě, tedy předpokládají, že šlo o chráněnou lagunu blízko mořského pobřeží, kde rodili mořští plazi mláďata a zde se líhla, popřípadě zde i rostla. Na základě tohoto tedy vyslovili oprávněnou hypotézu, že toto vejce snesl mosasauridní plaz v mořské laguně chráněné před predátory. Vzhledem k tehdejší fauně těchto plazů v oblasti svrchnokřídového Antarktického poloostrova, mohlo jít o vejce druhu Kaikaifilu hervei, který i velikostně odpovídá, nebo dokonce samotného rodu Mosasaurus (o kterém jsou v této oblasti ovšem poměrně sporadické informace).

Teoreticky mohla fosilie patřit i velké mořské želvě, ale o nich v této oblasti nejsou zprávy a samotná struktura vejce odpovídá zástupcům kladu Lepidosauria a Squamata.

Problém tkví v tom, že dosud jsme se domnívali, že mosasauridi byli živorodými nebo vejcoživorodými živočichy rodícími přímo do vody a nikoliv snášející vejce do vody. Jeden z odvážných názorů, který je ovšem poměrně nepravděpodobný, dokonce předpokládá, že mosasauridi kladli vejce na souš v těsné blízkosti vody "vystrčením" ocasu nad její hladinu. Vzhledem k jejich biomechanice je ovšem toto tvrzení přinejmenším nepravděpodobné. A je také poměrně nepředstavitelné, že by se matky mosasauridů vracely na souš celým objemem svého těla (zvláště u velkých druhů mosasauridů).

Zdá se tedy, že zvláštní Antarcticoolithus představuje možná první dokazatelný příklad, že u mosasauridních šupinatých lepidosaurů se objevil stejný způsob kladení vajec jako u současných druhů mořských hadů (Hydrophiinae). Tito plazi, kteří mají společného evolučního předka s mosasauridy v mesozoiku, mohou být optimálním vysvětlením pro vývoj (ovo)viviparity i u mosasauridů. Mimo rodu Laticauda jsou totiž tito plazi přizpůsobení k rození živých mláďat, zatímco vejce se líhnou uvnitř matky.

Mosasauridi mohli mít, pokud toto vezmeme v potaz, stejný mechanismus (a zachované vejce mohlo představovat jedince, který se nedokázal vylíhnout uvnitř matky a musela jej tedy vyloučit ven z těla, kde se vylíhlo) nebo ještě lépe kladení měkkých vajec přímo před vylíhnutím na mořské dno v chráněných oblastech.

Ačkoliv jsme se dosud domnívali, že mosasauridi měli uzpůsobení k pravé živorodosti kvůli výskytu ve vodním prostředí, nyní se zdá, že s jejich reprodukcí se skutečnosti mají tak jako u mořských hadů. Antarktická "Věc" tedy možná odkryla velice důležitý aspekt jejich života, který naše dosavadní znalosti o nich, nejen v případě reprodukce, ale i celkové evoluce, převrací. Bohužel, podobné nálezy jsou ojedinělé, jak víme, a tedy budeme muset pracovat patrně pouze s hypotézami, které nám Antarcticoolithus nabízí.