Dávný příběh v kuse skály z Německa
Malý fragment opracované horniny skrýval něco výjimečného – zbytky z jídla lovce, který se zde živil téměř 300 milionů let zpátky. Tímto malým kulem, připomínajícím v podstatě shluk kostí, se podařilo vědeckému týmu nahlédnout do světa dlouno před érou dinosaurů a porozumět tomu, kdo v tehdejším potravinovém řetězci vládl.
Pozůstatky žaludečního obsahu z doby, kdy ještě nebyly dinosaury
Nález pocházel z přírodního parku v türinské oblasti středního Německa. Horniny v tomto kraji lze datovat do raného permu, období, které trvalo přibližně od 290 do 248 milionů let zpátky. V té době ještě neměly pevné místo mezi největšími tvory – jejich místo zaujímaly primitivní plazi a rané příbuzné savců.
Když paleontologové prozkoumávali pískovcový blok, narazili na malou, stlačenou brylu obsahující doslova desítky drobných kostí. Zpočátku vypadalo jako obyčejné nakupení fragmentů kostry. Avšak po důsledné analýze si tým uvědomil, že má co dělat s něčím mnohem vzácnějším – fosilizovaným žaludečním obsahem, který predátor vyzvrátil, když části své kořisti nemohl strávit.
Jde o nejstarší známý případ regurgitalichu nalezený na souši – fosilizované hmoty, kterou zvíře vyzvrátilo po jídle.
Výzkumníci zveřejnili své zjištění v prestižním vědeckém periodiku. Zdůraznili, že taková naleziště se nacházejí výjimečně zřídka, neboť měkká organická matérie se zpravidla rozloží a zmizí dříve, než se dostane do sedimentů a uchová v horninách.
Bromality: fosilní zbytky z trávicích cest
Studovaná bryła patří do skupiny takzvaných bromalitů. Jedná se o souhrnný termín pro všechny fosilní stopy související s obsahem trávicího traktu pradávných zvířat. Do této skupiny řadíme zejména:
- Koprolit – fosilní výkaly, obvykle tmavé fosforečnanové hroudky plné dobře trávených fragmentů kostí, rostlin či pancířů
- Regurgitalit – fosilní hmota, kterou zvíře vyzvrátilo, často obsahující méně trávené, více uceleně zachované kostky
- Vzácněji se vyskytují zbytky střevního obsahu zachované uvnitř skeletu
V tomto konkrétním případě byla charakteristická právě kondice kostí. Místo silně trávených a drcených fragmentů se vědcům naskytlo velké množství drobných, poměrně dobře zachovaných kostních prvků obklopených málo fosforečnanu. Takto vypadá typický regurgitalit – vyzvrácený žaludeční obsah.
Čtyřicet jedna kost a nejméně tři oběti
Během výzkumu fosilní bryly vědci spočítali celkem 41 jednotlivých kostí. K jejich přesnému určení využili mikro-počítačovou tomografii, totiž velmi precizní skenování. Tato technika funguje podobně jako rentgenový snímek, ale umožňuje prozkoumat vnitřek fosilií v vysoké rozlišovací schopnosti bez jejich poškození.
Skenování ukázalo následující:
| Typ prvku | Očekávanému zvířeti | Co to vypovídá o kořisti |
|---|---|---|
| Kost horní čelisti | Plází podobný čtyřnožec | Malé pozemské zvíře masožravé nebo všežravé |
| Kosti končetin | Dva další druhy raných čtyřnožců | Menší zvířata, pravděpodobně hbitá a pohyblivá |
| Zbývající drobné kostky | Různé malé obratlovce | Směs kořisti z téže oblasti |
Kostí ležely velmi blízko sebe a částečně měly shodnou orientaci. Badatelé to vysvětlují jako přirozenou „balicí" strukturu, kterou vytvořily v žaludku predátora. Po jisté době zvíře vyzvrátilo neúplně strávené kousky, které spadly na dno mělké bažiny v říční nížině. Postupné vrstvy usazenin brylu zakryly, a v průběhu času se transformovaly v horninku.
Toto uspořádání kostí naznačuje, že nejde o případnou směs pozůstatků, nýbrž o stopu jednoho epizody lovení.
Kdo byl tímto lovcem? Stopa vede k příbuzným savců
Vědci se pokoušejí určit, který predátor mohl tuto „kouli zvracení" zanechat. Žádné kosti většího zvířete se neobjevily přímo v její blízkosti, ale pomáhá znalost celkové faunu z této části Německa v raném permu.
V tomto ekosystému se vyskytovaly dva druhy považované za největší lovce tehdejší doby. Podle výzkumníků je právě jeden z nich nejpravděpodobněji kandidátem:
- Dimetrodon teutonis – ranný synapsid, často znám charakteristickým „plachtovitým" hřbetem; nebyl dinosaurem, ale vzdáleným příbuzným savců
- Tambacarnifex unguifalcatus – další dravý synapsid, rovněž zaujímající vysoké místo v tehdejším potravinovém řetězci
Obě tato zvířata dosahovala mnohem větších rozměrů než malé bytosti objevené v regurgalichu. Rozbor proporcí kostí a porovnání s jejich možnými oběťmi naznačuje, že bryla mohla pocházet z jednoho z těchto dvou druhů. Jde o příklad takzvaného trofie – přímého vztahu mezi predátorem a jeho kořistí v paleontologickém záznamu.
Permský potravinový řetězec: Jak vypadal život na souši
Perm představoval dobu prudkého rozvoje pozemských ekosystémů. Z moří už vyšlo množství skupin čtyřnožců, a pevnina byla osídlena složitými společenstvy rostlin a zvířat. Známy jsou fosilní pozůstatky velkých býložravců, masožravců a menších všežravců. Podstatně řidčeji se ale podaří zachytit přímé potravinové vazby.
Regurgitalit z Durynska ukazuje, že zdejší predátoři si nevybírali výhradně velké oběti, nýbrž také lovili malé, obratné čtyřnožce.
Autoři výzkumu naznačují, že lovec požíral to, co se právě nabízelo – od větších býložravců po malá pozemská zvířata. Taková strategie, v současnosti označovaná jako oportunistické chování při živení, zvyšuje šance na přežití v proměnlivém prostředí, kde srážkové a suchozemské období, požáry či kolísání vodní hladiny rychle mění dostupnost potravy.
Zajímavé je také to, že kostí pocházejí od nejméně tří odlišných druhů. To znamená, že tato zvířata existovala na stejném místě a v stejné epoše. Fosilní bryza tedy není pouhou svědkyní jednoho jídla, nýbrž spíše „skupinovou fotografií" malého výseče permijské zvířeny.
Proč jsou taková naleziště na souši tak vzácná
Dosud byly takřka všechny popsané regurgality pocházející ze starých moří a jezer. Ve vodním prostředí se delikatní organické struktury zachovávají mnohem snadněji – sediment rychle pokryje mrtvé organismy, odřízne je od vzduchu a zpomalí rozpad.
Na souši je situace odlišná. Mrtvoly a výkaly rychle roztrháme padlinožraví živočichové, hmyz a mikroorganismy. Déšť, vítr a mechanické větrání ničí zbytky. Aby se bryza vyzvrácené žaludeční hmoty zachovala po stovkách milionů let, musí dojít k několika štastným shodám:
- Predátor vyvrátí netrávené zbytky na místě, kde se usazuje bahno nebo písek, například na břehu řeky
- Hmota se rychle pokryje čerstvými sedimenty dříve, než ji roztrhají jiní živočichové
- Chemické podmínky v usazeninách podporují mineralizaci kostí a stabilizaci bryly
Tato kombinace faktorů činí každý takový nález nesmírně cenným zdrojem poznatků o dávných vztazích mezi druhy.
Co nám odhaluje toto „jídelní lístek" z minulosti
Pro paleontology se regurgality připodobňují starobylým restauračním účtům. Neodkrývají totiž jen existenci kořisti, ale také toho, kdo ji konzumoval a v jakých kombinacích. Vezmeme-li to dohromady s jinými fosilními nálezy – stopami zubů na kostech, koprolitami, otisky stop – můžeme vytvořit podstatně úplnější portrét pradávných ekosystémů.
V tomto zvláštním případě bryza z Durynska potvrzuje několik podstatných pozorování:
- Rané synapsidy se skutečně nacházely na vrcholu pozemské potravinové hierarchie v permu
- Jejich strava byla rozmanitá a zahrnovala mnoho druhů malých čtyřnožců
- Nejméně tři popsané druhy žily vedle sebe ve stejném biotopě a sdílely prostor i zdroje
Pro dnešní čtenáře to může znít abstraktně, ale takovéto podrobnosti se promítají do lepšího pochopení dlouhodobých evolučních procesů. Právě ze skupin podobných Dimetrodonu a jeho příbuzných se později vyvíjely linie vedoucí k savcům, a nakonec i k člověku.
Stojí za zmínku, že mikro-počítačová tomografie se stává jedním z klíčových nástrojů v práci paleontologů. Umožňuje „otevírat" fosilní pozůstatky virtuálně, vrstva po vrstvě, bez rizika jejich poškození. Díky tomu je možné znovu analyzovat četné vzorky, které desítky let odpočívají v muzejních sbírkách jako „obyčejné" kusy kostí či kameny bez zjevného tvaru. Není vyloučeno, že mezi nimi se skrývá více regurgalitů, připravených odhalit další detaily dávných potravinových závislostí.
