V malém kousku horniny z Německa objevili badatelé stopu po jídle predátora z doby před téměř 300 miliony let. Nepříliš nápadná hmota připomínající nakupené kostičky se ukázala být nejstarším známým příkladem zkamenělého žaludečního obsahu z pevninského prostředí.
Díky novým analýzám vědci ukázali, kdo stál na vrcholu tehdejšího potravního řetězce, dlouho před érou dinosaurů. Nález pochází z geoparku Thüringen Inselsberg ve středním Německu, kde horniny pocházejí z raného permu, tedy z období před 290 až 248 miliony let.
V té době na pevnině ještě nedominovali dinosauři, ale primitivní plazi a raní příbuzní savců. V jednom z bloků pískovce narazili paleontologové na malou, sevřenou hrudku obsahující desítky drobných kostí. Zpočátku to vypadalo jako běžné nahromadění fragmentů koster.
Teprve podrobnější výzkum ukázal týmu, že se dívají na něco mnohem vzácnějšího. Šlo o zkamenělý žaludeční obsah, který predátor vyzvrátil, když nedokázal strávit část své kořisti. Autoři práce publikované v prestižním časopise Nature zdůrazňují, že takové nálezy jsou nesmírně vzácné, protože jemná organická hmota se obvykle rozpadne a zmizí dřív, než ji zasypou usazeniny a uchová se v horninách.
Co jsou to bromality a proč jsou důležité
Zkoumané tělísko patří do skupiny takzvaných bromalitů. To je společný název pro všechny fosilie spojené s obsahem trávicího traktu dávných zvířat. Do této skupiny se řadí koprolity, tedy zkamenělé výkaly, obvykle tmavé fosforečnanové hrudky plné dobře natrávených fragmentů kostí, rostlin nebo pancířů.
Dále pak regurgitality, což jsou zkamenělé hmoty, které zvíře vyzvrátilo a často obsahují méně natrávené, úplnější kostičky. Vzácněji se popisují i zbytky střevního obsahu zachované uvnitř koster. V tomto případě byl charakteristický právě stav kostí.
Místo silně natrávených, rozdrcených fragmentů viděli badatelé mnoho drobných, relativně dobře zachovaných prvků skeletu, kolem nichž byla jen malá fosforečnanová hmota. To je klasický obraz regurgitalitu, tedy vyzvrácené obsahy žaludku. Jde o nejstarší známý příklad tohoto typu fosilie z pevniny.
Čtyřicet jedna kostí a alespoň tři oběti
Ve zkamenělé hrudce napočítali vědci celkem 41 jednotlivých kostek. Aby je přesně identifikovali, využili techniku mikro-CT, tedy velmi přesné počítačové tomografie. Tento druh skenování funguje podobně jako rentgenové prosvícení, ale umožňuje nahlédnout do nitra fosilie ve vysokém rozlišení, aniž by se poškodila.
Analýza ukázala přítomnost kosti lebky, žeber, páteře a kostí končetin. Patřily nejméně třem různým jedincům z minimálně tří různých druhů malých čtvernožců žijících v období permu. Tyto druhy dosahovaly délky jen několika centimetrů.
Kosti leží velmi blízko sebe a částečně jsou orientovány podobně. Badatelé to interpretují jako stopu přirozeného „zabalení“ v žaludku predátora. Po určitém čase zvíře vyzvrátilo neúplně natrávené fragmenty, které spadly na dno mělké kaluže bahna na říční nivě.
Další vrstvy usazenin hrudku překryly a časem ji proměnily v horninu. Takové uspořádání kostí prozrazuje, že nejde o náhodnou směs ostatků, ale stopu po jediné epizodě lovu. Tento přímý záznam vztahu mezi predátorem a kořistí je v paleontologii mimořádně vzácný.
Kdo byl viníkem a jak vypadal permský ekosystém
Vědci se snaží určit, který drapec mohl po sobě zanechat takovou vývržku. Přímo u ní nenašli žádné kosti většího zvířete, ale pomáhá obecná znalost fauny z této části Německa v raném permu. V analyzovaném ekosystému dominovaly dva druhy považované za největší suchozemské predátory tehdejší doby.
Podle badatelů je nejpravděpodobnějším kandidátem jeden z nich. Dimetrodon teutonis byl raný synapsid, často spojovaný s charakteristickou „plachtou“ na hřbetě. Nebyl to dinosaurus, ale vzdálený příbuzný savců.
Druhým kandidátem je Tambacarnifex unguifalcatus, jiný dravý synapsid, který se také řadil vysoko v tehdejším potravním řetězci. Obě tato zvířata dosahovala 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.
Období permu představuje etapu prudkého vývoje suchozemských ekosystémů. Z vody již vystoupilo mnoho skupin čtvernožců a souš osídlily složité společenstva rostlin a zvířat. Známé jsou fosilie velkých býložravců, predátorů i menších všežravců.
Proč jsou takové nálezy na pevnině vzácné
Dosud většina popsaných regurgitalitů pocházela z dávných moří a jezer. Ve vodním prostředí se mnohem snadněji zachovají jemné organické struktury. Bahno rychle překryje mrtvé organismy, odřízne je od kyslíku a zpomalí rozklad.
Na pevnině situace vypadá jinak. Mrtvoly a výkaly rychle roztrhají mrchožrouti, hmyz a mikroorganismy. Déšť, vítr a eroze mechanicky ničí zbytky. Aby se hrudka vyzvrácené žaludeční obsahy zachovala po stovky milionů let, musí nastat několik šťastných shodou okolností.
Predátor musí vyvrhnout nestravené zbytky na místě, kde se pravidelně usazuje bahno nebo písek, například na břehu řeky. Hmota se musí rychle pokrýt čerstvými usazeninami dřív, než ji roztrhají jiná zvířata. Chemické podmínky v usazeninách musí podporovat mineralizaci kostí a zpevnění hrudky. Tento soubor faktorů způsobuje, že každý takový nález se stává nesmírně cenným zdrojem informací o dávných vztazích mezi druhy.
Co nám přináší menu staré 290 milionů let
Pro paleontology připomínají regurgitality trochu starobylé účty z restaurace. Ukazují nejen to, že oběť existovala, ale také kdo ji snědl a v jakých kombinacích. V propojení s dalšími fosiliemi, stopami zubů na kostech, koprolity a 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.
Alespoň tři popsané druhy žily vedle sebe ve stejném prostředí a sdílely tentýž prostor a zdroje. Pro dnešní čtenáře to může znít abstraktně, ale takové detaily se promítají do lepšího pochopení dlouhodobých evolučních procesů. Právě ze skupin jako Dimetrodon a jeho příbuzní se odvozují pozdější linie vedoucí k savcům, včetně nakonec člověka.
Stojí za zmínku, že skenování mikro-CT se stává jedním z klíčových nástrojů v práci paleontologů. Umožňuje „otevírat“ fosilie 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 výrazného tvaru. Není vyloučeno, že mezi nimi se skrývají další regurgitality připravené odhalit nové podrobnosti dávných sítí závislostí.
