Díky obrovským pokrokům v paleontologii, v níž se dnes snoubí podrobná znalost koster s analýzami prováděnými pomocí počítačů, lze odhadnout i to, které druhy dinosaurů dávaly přednost dennímu světlu a které žily, přežvykovaly a lovily spíše v noci.

Nové výzkumy do značné míry nesouhlasí s klasickou představou, že savci se vyvinuli po boku plazů jako jejich noční protějšky.

Máte na stole hrneček? Máme pro vás menší pokus. Vezměte druhý a snažte se jej umístit na stejné místo, na němž je ten první. Nejde to? Samozřejmě, že ne! Jak zkušenost, tak logika učí, že na jednom místě může být vždy jen jedna věc.

Mezi živočichy se však rozšířil malý „fígl“, jak tuto nezvratnou logiku obejít. Nečekejte žádná kouzla kvantové mechaniky. Fígl spočívá v tom, že na stejném místě jsou jedna zvířata aktivní ve dne a jiná v noci.

Využití stejného prostředí v jinou dobu je jedním z důležitých motorů evoluce, díky němuž se organismy také do jisté míry proměňují. A byly to právě tyto drobné změny, které vedly badatele Ryosuke Motaniho a Larse Schmitze z univerzity v kalifornském Davisu v jejich bádání o nočním životě druhohorních plazů.

Vládci druhohor

Při vyslovení slova archosaurus řada lidí, k jejichž koníčkům patří i zájem o druhohorní plazy, zbystří. I když se archosauři pravděpodobně vyvinuli na konci permu těsně před začátkem druhohor, první skutečné zástupce této skupiny nacházíme až v raném triasu, v geologickém stupni nazvaném podle sibiřské řeky Oleňok olenekian (před 249,7–245,7 milionu let).  A proč se vlastně bavíme o archosaurech a nikoliv pouze o jejich nejznámější skupině, dinosaurech?

Mezi zástupce této skupiny skutečně patřila velká část forem plazů ovládající suchozemské ekosystémy po dlouhých 185 000 000 let, po které trvala druhohorní éra. Kromě dinosaurů však mezi archosaury řadíme i létající pterosaury a také dvě linie, jež jako jediné přežily katastrofickou srážku Země s asteroidem na konci křídy – krokodýly a zejména ptáky.

Ptáci jsou s největší pravděpodobností potomky některé ze skupin teropodních dinosaurů.

Úmorná práce s měřením

Z našeho krátkého úvodu je nyní jasné, že vědci zabývající se archosaury, mají skutečně přebohaté množství materiálu pro vzájemné srovnávání. Právě bedlivé porovnávání fosilizovaných zbytků těl s těly dnes žijících organismů je jednou nejúčinnějších metod, jak se dobrat až překvapivě dobrého poznání o skutečnostech, u nichž nikdo z lidí nemohl být přítomen.

Každý, kdo chce takový „stroj času“ použít, musí však být připraven především na úmornou práci, sestávající především ze stovek měření.

Řeknete si – měřit jakoukoliv část těla dnešních živočichů jistě není velký problém. Možnosti měřit druhohorní tvory, jejichž měkké tkáně se zachovaly jen zcela výjimečně (viz rámeček), je však problém již mnohem větší.

Abychom smysl jejich práce lépe pochopili, je třeba podívat se na důležité části jejich těla poněkud zblízka.

Proč máš tak velké oči?

Množství kvant světelného záření (fotonů) je pochopitelně jiné v podmínkách, které nazýváme denním světlem, a jiné za tmy. Aby noční druhy vylepšily své schopnosti vidět, jsou přinuceny co nejvíce navýšit pravděpodobnost, že jejich oči alespoň nějaké světlo zachytí.

Nejjednodušším způsobem je získat schopnost rozšířit plochu zornice tak, aby vyplňovala pokud možno co největší část oka, na níž dopadá světlo. Jistě si vzpomenete například na známou reklamu na jednu nejmenovanou loterijní společnost, kde zornice nápadně roztahovaly východoasijští noční primáti nártouni.

Příklad nártounů nás může poučit ještě o druhém způsobu, jenž mají noční živočichové k vylepšení nočního vidění k dispozici. Jejich oči jsou totiž nápadně větší, než u zvířat typicky denních. A jsou-li větší oči, musí být větší i oční důlky, v nichž jsou oči umístěny.

Tento parametr lze již dobře přeměřit jak na lebkách současných tvorů, tak i na fosilních kostrách.

Prstýnek v oku

Většinu archosaurů a jejich dnešních potomků (čestnou výjimkou z tohoto pravidla jsou krokodýli) vybavila evoluce ještě jednou zvláštní strukturou ovlivňující jejich schopnost vidět. Je jí kruhová kost umístěná přímo v oku, takzvaný sklerální prstenec (scleral ring), podle níž lze docela dobře usoudit, jak velké šířky mohla dosáhnout plně roztažená zornice.

Naštěstí pro paleontology bývá právě tato struktura ve fosíliích řady druhohorních druhů velmi dobře zachována.

Kombinace poznatků o velikosti očního důlku a velikosti sklerálního prstence paleontologům posloužila jako velmi dobré vodítko pro poznání, zda žila zvířata denním, nočním či soumračným životem (viz rámeček).

Jejich měření bylo skutečně rozsáhlé. Chudší byl výběr u fosilií – zdaleka ne každá má totiž dobře zachované právě ty struktury, které bylo třeba měřit.

Téměř 1500 měření

Profesor Motani se svým bývalým doktorandem Larsem Schmitzem nakonec přeměřili 33 fosilizovaných pozůstatků nejrůznějších skupin druhohorních archosaurů (raných archosaurů, pterosaurů i dinosaurů včetně praptáků).

V případě fosilních druhů se pohybovali v obrovském časovém rozpětí. Nejstarší fosílií byl Proterosuchus vanhoepeni, který žil na počátku triasu před 250 000 000 let, nejmladší naopak dinosaurus  Nemegtosaurus mongoliensis, jehož stopy mizí z fosilního záznamu až na samotném konci křídy před 65 500 000 let.

Aby měli k dispozici co nejširší srovnávací materiál, věnovali pozornost i co největšímu množství současných druhů. U nich totiž můžeme velmi dobře vysledovat souvislost mezi rysy lebky a způsobem života, který je dobře znám.

Výběr vědců se omezil na zástupce ptáků, ještěrů a savců. Celkový počet přeměřených exemplářů se nakonec vyšplhal na celých 1401 zástupců současné fauny.

Přepište učebnice!

Výzkumům dodává nebývalé věrohodnosti i to, že díky širokému srovnávacímu materiálu a vlastnímu počítačovému programu dokázali vědci velmi věrohodně odfiltrovat „vlivy předků“. Mohlo by se totiž velice snadno stát, že některý druh měl velké oči nikoliv kvůli nočnímu životu, ale proto, že ačkoliv byl ve skutečnosti tvorem denním, tento znak pouze zdědil po svém nočně žijícím předkovi.

Na konci všech úmorných měření a prohánění dat počítačovými programy stál úhledný graf.  Z něho bylo patrné, že tradiční představy o tom, jak vypadalo rozdělení ekologických nik v průběhu druhohor, je třeba skutečně přepsat.

„Z našich výsledků je patrné, že vnímání dinosaurů jakožto pouze denních tvorů může být zamítnuto,“ popisuje základní výsledky Lars Schmitz. Rozložení aktivity různých druhů dinosaurů napříč 24 hodinovým cyklem odráželo jejich ekologické nároky, zejména způsoby shánění potravy.

Malí lovci a velcí býložravci

Snad nejvýznamnějším závěrem kalifornských paleontologů je však to, že jejich výzkumy zpochybnily tradiční představu, že savci se vyvinuli jako noční „sousedi“ druhohorních plazů. Podle Motaniho a Schmitze byli drobní draví dinosauři rodu Microraptor či Velociraptor přinejmenším částečně nočními lovci.

Podobně tomu bylo i u některých létajících pterosaurů.  Dávní předkové dnešních savců měli v těchto mrštných dravých tvorech jistě velmi zdatné predátory.

Poměrně rozsáhlá skupina druhů byla však aktivní jak ve dne, tak v noci. Tento vzorec aktivity podle všeho dobře kopíroval jejich ekologické nároky. Mezi takové druhy patřili například velcí býložraví dinosauři jako  Psittacosaurus či Diplodocus.

„Pokud máte tak velké tělo a konzumujete tak energeticky málo vydatnou potravu, jako jsou těla rostlin, je třeba krmit se co nejdelší dobu. Současní obří býložravci, jako například sloni, jsou také aktivní ve dne i v noci,“ vysvětluje Schmitz.

Jak živočichové snášejí světlo?

*Když chceme my lidé prožít alespoň část svého života v noci, neobejdeme se bez umělého světla loučí či žárovek.

*Evoluce nás totiž stejně jako většinu vyšších primátů vytvořila jako tvory s denní aktivitou. *Nejbližšími příbuznými člověka s výhradně noční aktivitou jsou jihoamerické opice mirikiny.

*V přírodě však žije řada tvorů, kteří snášejí sluneční světlo úplně jinak, než my lidé.

*K denním druhům mají nejblíže druhy soumračné (tzv. krepuskulární, z lat. crepusculum= soumrak, šero).

*Mezi ně patří řada živočichů, kteří bývají běžně považováni za noční, např. kočky, psi či králíci.

*Za soumraku nebo za časného rána je také aktivní řada druhů hmyzu, např. můry či světlušky, které tak snadněji unikají predátorům.

*Řada druhů rostlin se hmyzu přizpůsobila a rozvíjí své květy pouze v této době.

*Jinou zvláštností přírody jsou druhy takzvaně kathemerální, tedy takové, kterým se mezi dnem a nocí daří procházet víceméně rovnoměrně. Mezi takové patří například řada druhů madagaskarských lemurů.

Na dinosaury s laserovým scannerem

*Kdyby vás někdo požádal, abyste přesně změřili něco tak subtilního, jako je průměr oka malého druhu ptáka, jistě byste chvíli váhali, jakou metodu použít. Většina z nás by se nakonec asi rozhodla pro přesné posuvné měřítko (šupléru).

Pro přesné měření se užívá takové posuvné měřítko, které zobrazuje naměřenou délku na digitálním displeji.

*Motani a Schmitz však museli měřit i velmi vzácné exempláře fosílií, které jsou vystaveny v Americkém přírodovědeckém muzeu na Manhattanu v New Yorku.

*„Tyto fosílie jsou umístěny za sklem, které je chrání před poškozením. Sejmutí skleněného obalu by mohlo fosílie poškodit. Pro takové případy jsme museli využít laserový scanner NextEngie,“ popisuje jeden z technických zádrhelů mladší z obou autorů Lars Schmitz.

Měkké tkáně v kameni

Zdaleka ne všechny tkáně se hodí k proměně v kámen: z procesu fosilizace jsou prakticky vyloučeny měkké tkáně. Několik objevů z poslední doby však staví tento paleontologický princip na hlavu.

V roce 2005 publikoval tým vedený paleontoložkou Mary H. Schweitzerovou článek v prestižním časopise Science, v němž oznámili nález zbytků cév a také elastické zbytky kostní tkáně v zadní končetině predátora Tyranosaurus rex, staré asi 67 000 000 let.

Jakmile se ukázalo, že fosilní kosti mohou nést zbytky měkkých tkání, začali po nich paleontologové pátrat mnohem usilovněji. A s jednotlivými nálezy se téměř „roztrhl pytel“! Stejná autorka vedla tým, který roku 2009 ohlásil objev zbytků proteinů v 80 000 000 let starých fosíliích hadrosaura Brachylophosaurus canadensis.

Jen před několika málo měsíci ohlásili vědci vedení Johannem Lindgrenem objev zbytků kostních proteinů ve fosílii obřího vodního ještěra mosasaura ze svrchní křídy, staré asi 70 000 000 let.