V malém kusu horniny z Německa badatelé objevili stopu po jídle dravce, který lovil téměř před 300 miliony lety. Díky přesné tomografii dokázali rekonstruovat, kdo stál na vrcholu potravního řetězce dlouho před érou dinosaurů.
Tato nenápadná hrouda, vypadající jako stlačená hromádka kostiček, se ukázala být nejstarším známým příkladem zkamenělého žaludečního obsahu z prostředí souše. Díky novým analýzám vědci ukázali, kdo dominoval tehdejšímu ekosystému v době, kdy dinosauři ještě neexistovali.
Nález pochází z geoparku Thüringen Inselsberg ve středním Německu. Skalní vrstvy v této oblasti se datují do raného permu, tedy období před zhruba 290 až 248 miliony let. Byla to doba, kdy na pevnině ještě nevládli dinosauři, ale primitivní plazi a raní příbuzní savců.
V jednom z bloků pískovce paleontologové narazili na malou, stlačenou hrudku obsahující desítky drobných kostí. Zpočátku to vypadalo jako typická akumulace fragmentů koster. Teprve důkladnější zkoumání přivedlo tým k poznání, že se dívají na něco mnohem vzácnějšího – zkamenělý žaludeční obsah, který dravec vyzvrátil, když nebyl schopen strávit části své kořisti. Autoři studie publikované v prestižním časopise Nature zdůrazňují, že takové nálezy jsou mimořádně vzácné, protože citlivá organická hmota se obvykle rozpadá a mizí dříve, než se pohřbí a zachová ve skalách.
Co jsou to bromality a proč jsou důležité pro vědu
Zkoumané tělísko patří do skupiny takzvaných bramolitů. Jde o společný název pro všechny zkameněliny spojené s obsahem trávicího traktu dávných zvířat. Do této skupiny se řadí několik typů nálezů, které paleontologům pomáhají rekonstruovat potravní vztahy v prehistorických ekosystémech.
Koprolity jsou zkamenělé výkaly, obvykle tmavé, fosfátové hrudky plné dobře natrávených fragmentů kostí, rostlin nebo pancířů. Regurgitality představují zkamenělé hmoty, které zvíře vyzvrátilo a často obsahují hůře natrávené, úplnější kostičky. Vzácněji vědci popisují i zbytky střevního obsahu zachované uvnitř koster. V tomto případě byl charakteristický právě stav kostí.
Místo silně natrávených, rozdrcených úlomků badatelé viděli mnoho drobných, relativně dobře zachovaných elementů skeletu, kolem nich jen málo fosfátové hmoty. To je klasický obraz regurgitalitu – vyvržené obsahy žaludku. Specialisté z Univerzity v Tübingenu použili metodu micro-CT, tedy velmi přesné počítačové tomografie, aby mohli přesně identifikovat jednotlivé kostičky bez poškození zkameněliny.
Jak vědci rozpoznali tři různé oběti uvnitř hrudky
Ve zkamenělé hroumadě vědci napočítali celkem 41 jednotlivých kostiček. Aby je dokázali přesně identifikovat, využili techniku micro-CT, což je velmi přesná počítačová tomografie. Tento druh skenování funguje podobně jako rentgenové prosvícení, ale umožňuje nahlédnout do nitra zkameněliny ve vysokém rozlišení bez jejího ničení.
Analýza ukázala, že uvnitř se nacházejí kosti nejméně tří různých druhů malých čtvernožců. Identifikovány byly fragmenty lebek, obratlů, žeber a končetin patřící pravděpodobně mladým jedincům tehdejší fauny. Kosti leží velmi blízko sebe a částečně jsou podobně orientované. Badatelé to interpretují jako stopu po přirozeném „zabalení“ v žaludku dravce.
Po určité době zvíře vyzvrátilo ne zcela strávené fragmenty a ty spadly na dno mělké kaluže bahna na říční nivě. Další vrstvy sedimentů přikryly hrudku a časem ji proměnily v horninu. Takové uspořádání kostí prozrazuje, že nejde o náhodnou směs pozůstatků, ale stopu po jedné epizodě krmení. Výzkumníci z Přírodovědeckého muzea v Berlíně potvrdili, že všechny tři oběti žily ve stejném prostředí a čase.
Dimetrodon nebo jiný synapsid: kdo byl pravým pachatelem
Vědci se snaží zjistit, který dravec mohl po sobě zanechat takovou „vyvrhnutou kouli“. Přímo u ní nenašli žádné kosti většího zvířete, ale pomáhá obecná znalost fauny z této části Německa v raném permu. Ve zkoumaném ekosystému dominovaly dva druhy považované za největší suchozemské dravce tehdejší doby.
Podле badatelů je jedním z nejpravděpodobnějších kandidátů:
- Dimetrodon teutonis – raný synapsid často asociovaný s charakteristickou „plachtou“ na hřbetě, nebyl dinosaurem, ale vzdáleným příbuzným savců
- Tambacarnifex unguifalcatus – další dravý synapsid rovněž se řadící vysoko v tehdejším potravním řetězci
- Oba tito tvorové dosahovali výrazně větších rozměrů než drobné oběti nalezené v regurgitalitu
- Analýza proporcí kostí a srovnání s jejich potenciálními oběťmi naznačuje, že hrudka mohla patřit jednomu z těchto dvou druhů
- Jde o příklad takzvané trofie – přímého propojení mezi dravcem a jeho oběťmi v kopalném záznamu
Paleontologové z Univerzity v Erfurtu zdůrazňují, že tento nález poskytuje vzácný přímý důkaz o potravních vztazích v permském ekosystému. Dimetrodon patřil mezi synapsidy, skupinu plazů, ze které se později vyvinuly savci. Jeho charakteristická plachta na hřbetě pravděpodobně sloužila k termoregulaci, což mu umožňovalo být aktivnější než jiní dravci.
Permský ekosystém: složitá síť vztahů na souši
Období permu představuje etapu bouřlivého rozvoje suchozemských ekosystémů. Z vody již vystoupilo mnoho skupin čtvernožců a pevninu osídlovala složitá společenstva rostlin a zvířat. Známé jsou zkameněliny velkých býložravců, dravců i menších všežravců. Mnohem vzácněji se však daří zachytit přímé potravní vztahy.
Regurgitalit z Durynska ukazuje, že tehdejší dravci nevybírali výhradně velké oběti, ale lovili také malé, hbitá čtvernožce. Autoři práce naznačují, že dravec jedl to, co bylo zrovna k dispozici – od větších býložravců po nevýznamné suchozemské živočichy. Taková strategie, dnes nazývaná oportunistickým způsobem krmení, zvyšuje šance přežití v proměnlivém prostředí, kde období dešťů a sucha, požáry či změny vodní hladiny rychle přeskupují dostupnost potravy.
Zajímavé je také to, že kosti patří nejméně třem různým druhům. Znamená to, že tato zvířata žila na stejném místě a ve stejné době. Zkamenělá hrudka je tedy nejen svědectvím jednoho jídla, ale také „skupinovou fotografií“ malé části permské fauny. Vědci z Geologického ústavu v Hannoveru upozorňují, že takové nálezy pomáhají pochopit, jak fungovaly složité potravní sítě před příchodem dinosaurů.
Proč jsou takové nálezy na souši tak vzácné
Dosud většina popsaných regurgitalitů pocházela z dávných moří a jezer. Ve vodním prostředí je mnohem snazší zachovat citlivé organické struktury – bahno rychle přikryje mrtvé organismy, odřízne je od kyslíku a zpomalí rozklad. Na souši situace vypadá jinak.
Mrtvoly a výkaly rychle roztrhají mrchožrouti, hmyz a mikroorganismy. Déšť, vítr a eroze mechanicky ničí zbytky. Aby se hrudka vyvržené obsahy žaludku zachovala po stovky milionů let, musí dojít k několika šťastným shodám okolností. Dravec musí vyvrhnout nestrávené zbytky na místě, kde se pravidelně usazuje bahno nebo písek, například na břehu řeky.
Hmota se musí rychle přikrýt čerstvými sedimenty dříve, než ji rozeberou další zvířata. Chemické podmínky v sedimentu musí podporovat mineralizaci kostí a upevnění hrudky. Tato kombinace faktorů způsobuje, že každý takový nález se stává mimořádně cenným zdrojem informací o dávných vztazích mezi druhy. Badatelé z Maxova Plancka v Lipsku zdůrazňují, že regurgitality ze suchozemského prostředí jsou vzácnější než koprolity.
Co nám říká pravěké menu z doby před érou dinosaurů
Pro paleontology regurgitality trochu připomínají staré účty z restaurace. Ukazují nejen to, že oběť existovala, ale také kdo ji jedl a v jakých kombinacích. V kombinaci s jinými zkamenělinami – stopami zubů na kostech, koprolity, otisky stop – umožňují budovat mnohem úplnější obraz dávných ekosystémů.
V tomto konkrétním případě hrudka z Durynska potvrzuje několik důležitých závěrů. Raní synapsidi skutečně stáli na vrcholu suchozemského potravního řetězce v permu. Jejich strava byla rozmanitá a zahrnovala mnoho druhů malých čtvernožců. Nejméně tři popsané druhy žily vedle sebe ve stejném prostředí, sdílely tentýž prostor a zdroje.
Pro současné čtenáře to může znít abstraktně, ale takové detaily se promítají do lepšího porozumění dlouhodobým evolučním procesům. Právě ze skupin jako Dimetrodon a jeho příbuzní se odvozují pozdější linie vedoucí k savcům, včetně nakonec k člověku. Vědci z Univerzity v Mnichově připomínají, že každý takový nález přispívá k rekonstrukci cesty, kterou evoluce ušla od primitivních plazů k moderním savcům.
Stojí také za zmínku, že skenování micro-CT se stává jedním z klíčových nástrojů v práci paleontologů. Umožňuje „otevírat“ zkameněliny virtuálně, vrstvu po vrstvě, bez rizika jejich poškození. Díky tomu lze znovu analyzovat mnoho exemplářů, které léta leží v muzejních zásuvkách jako „obyčejné“ hrudky kostí nebo kameny bez zřetelného tvaru. Není vyloučeno, že mezi nimi se skrývají další regurgitality, připravené odhalit nové podrobnosti dávných sítí závislostí. Možná právě ve tvé nejbližší přírodovědné sbírce čeká podobné překvapení na své objevení?
