Dinosauři jsou charakteristickým znakem paleontologie a přitahují pozornost lidí už asi dvě století. Tito úžasní plazi jsou součástí naší kultury, jsou jim věnovány knihy a filmy, počítačové hry, jejich obrázky se používají v reklamě a designu.
První dinosaurus byl popsán v roce 1824 z nálezů na jihu Anglie, v hrabství Oxford. Říkalo se mu „megalosaurus“, „obrovský ještěr“. Počet nálezů narůstal, byli popsáni Iguanodon a Hylaeosaurus. Jednalo se o zvířata, pro která v tehdejší biologické taxonomii nebylo místo. A v roce 1842 je zoolog Richard Owen sjednotil do jediné skupiny zvané „dinosauři“.
V moderní taxonomii dinosauři znamenají všechna zvířata, která jsou potomky posledního společného předka Triceratopse, vrabce domácího a Carnegie Diplodocus. Ptáci jsou tedy také dinosauři. Abychom se vyhnuli určitému zmatku, udělejme výhradu, že v následujícím článku budou „dinosauři“ chápáni konkrétně jako neptačí dinosauři.
Dnes je známo více než tisíc druhů dinosaurů a to je malá část z jejich celkového počtu. Možnosti moderní paleontologie umožňují s vysokou mírou přesnosti rekonstruovat vzhled, způsob pohybu a stravovací návyky zvířete. Některé fosílie mohou dokonce určit tělesnou teplotu, zbarvení nebo hlas. Ale musíte uznat, že dinosauři nezískali svou popularitu kvůli barvě jejich peří. O rekordních úspěších dinosaurů a některých zajímavostech si povíme v tomto článku.
Úplně první dinosauři
Než budeme mluvit o prvních dinosaurech, stojí za to říci pár slov o jejich předcích. Dinosauři patří do skupiny diapsidních plazů známých jako archosauři. Samotní archosauři jsou zase reprezentováni dvěma vývojovými větvemi. První – krurotariáni – vedli ke vzniku krokodýlů. Druhá větev se nazývá ornithodirans a dělí se na pterosaury a dinosaury.
Raní předkové dinosaurů žili v části Gondwany, která se později stala jižní a východní Afrikou. Byla to malá, půvabná zvířata s lehkou postavou a dlouhýma nohama. Nejstarší známý dinosauromorf je Asilisaurus kongwe, jehož pozůstatky byly objeveny v Tanzanii. Asilisaurus žil před 245 miliony let, dosahoval délky 3 m a rychle běhal po čtyřech. Jeho potravou byly rostliny, hmyz a drobní obratlovci.
Evoluce předků dinosaurů probíhala rychlým tempem, k čemuž přispěla vysoká konkurence ostatních archosaurů a cynodontů, předků savců. Uprostřed triasu, před 242 – 237 miliony let, se objevil nový druh plazů: rychlí, drobní všežravci, pohybující se na zadních nohách a využívající k získávání potravy zkrácené přední nohy. Jejich srdce bylo čtyřkomorové, jejich metabolismus byl vysoký a některé oblasti jejich kůže byly pokryty štětinami, které se později staly peřím. Tak se objevili úplně první dinosauři.
Dinosauři se dělí do tří velkých skupin: orniti, sauropodomorfové a teropodi. Raní zástupci všech tří skupin jsou známi přinejmenším od karnské doby (před 237 – 227 miliony let). Jejich klasifikace je extrémně obtížná kvůli velké podobnosti mezi sebou a přítomnosti společných znaků s jinými dinosauromorfy. Příkladem je Eoraptor lunnensis, známý z nálezů v Argentině. Tento malý (asi 1 m dlouhý) dinosaurus s obratnými předními tlapami byl všežravec a žil v hustém lesním podrostu. Díky svým kosterním rysům je Eoraptor podobný teropodovi i sauropodu, takže je obtížné ho přesně klasifikovat.
Nejžhavější dinosauři
Dinosauři vydrželi v evoluční aréně asi 175 milionů let. To je obrovské období, 2,6krát delší než trvání kenozoické éry. Takový úspěch by nebyl možný bez zařízení, která zvyšují jejich biologickou účinnost. Jednou z těchto adaptací je vysoký metabolismus.
Tradičně byli dinosauři zobrazováni jako chladnokrevní, pomalu se pohybující plazi. Studie Johna Ostroma o Deinonychovi v 60. letech XNUMX. století vedly k revoluci v chápání fyziologie a chování dinosaurů. Podle moderních představ byli dinosauři do té či oné míry teplokrevní, ale úroveň metabolismu se mezi zástupci různých rodin velmi lišila. Rozdíly byly i ve způsobu, jakým udržovali vysokou tělesnou teplotu. Velká velikost sauropodů jim umožňovala akumulovat teplo. Peří pomáhalo malým a středně velkým teropodům udržovat stálou teplotu. Na termoregulaci by se mohly podílet i kostní ploténky a „límce“, prvky krunýře stegosaurů, ceratopsianů a ankylosaurů.
Je možné měřit tělesnou teplotu dinosaurů? Ano, moderní metody to umožňují. To vyžaduje komplexní analýzu izotopového složení zubní skloviny a vaječných skořápek a rychlosti růstu, které jsou určeny z řezů zkamenělých kostí.
U oviraptorů je tedy tělesná teplota stanovena na 31-32 °C. To je nižší než u ptáků, ale vyšší než prostředí o 5–6 °C. Zvětšení velikosti vede k přirozenému zvýšení teploty. Tělesná teplota Camarasaura je stanovena na 36-38 °C, brachiosaura – 38-39 °C. Sauropodi byla zjevně obří „kamna“, praskající žárem a jedním z jejich problémů nebylo teplo udržet, ale zbavit se jeho přebytku. Roli radiátoru by mohly plnit vzduchové vaky probíhající podél dlouhého krku těchto zvířat.
Nejvíce chladnomilní dinosauři
Schopnost udržovat vysokou tělesnou teplotu umožnila dinosaurům osídlit i polární oblasti. Jejich zkamenělé pozůstatky byly nalezeny na Čukotce a na Aljašce, stejně jako v jižní Austrálii a dokonce i na Antarktidě.
Samozřejmě, že v takových případech existuje pokušení přičítat vše rozdílům v geografii a klimatu. Je známo, že litosférické desky zaujímaly v minulosti jinou pozici a klima bylo mírnější než dnes. Platí to ale pro druhohor?
S kolapsem Pangey se kontinenty začnou od sebe vzdalovat a na konci křídového období se geografie planety stává zcela rozpoznatelnou. Čukotka a Aljaška leží poněkud severněji než dnes. Austrálie a Antarktida představují jediný kontinent, který se dosud neoddělil od Jižní Ameriky. Klima na planetě jako celku bylo teplejší než dnes, průměrná roční teplota v polárních šířkách byla 10-13°C. To je o něco nižší než v Soči, což zaručuje mrazy a sněžení v zimě. Tato místa však obývali jak masožraví, tak býložraví dinosauři.
Z dinosaurů Antarktidy je nejznámější Kryolophosaurus, který žil na počátku jurského období (před 199 – 182 miliony let). Byl to velký dravec až 6,5 m dlouhý, s příčným hřebenem na lebce. Jeho sousedy v antarktických lesích byli sauropodomorfové, pterosauři a krysám podobné synapsidy. Nálezy arktických dinosaurů z pozdního období křídy jsou pestřejší: hadrosauři, ankylosauři, ceratopsiáni a predátoři jako tyranosauridi. Na Aljašce byl tedy nedávno objeven fragment čelisti mladého dromaeosaura příbuzného Saurornitholestes. Pozůstatky mladých hadrosaurů jsou známy z východní Sibiře a Čukotky.
Nejrychlejší dinosauři
Nebyl to jen vysoký metabolismus, který pomohl dinosaurům stát se „krály“ druhohor. Důležitou novinkou byla speciální struktura končetin. U plazů, stejně jako u obojživelníků, jsou končetiny umístěny po stranách těla. To je dědictví dávných lalokoploutvých ryb a pohybovat se tímto způsobem po souši není příliš pohodlné. Je obtížné držet tělo zavěšené mezi rozmístěnými tlapkami. Při pohybu se tělo ohýbá ze strany na stranu a to ztěžuje dýchání. Sledujte ještěrky: jejich čárky jsou nahrazeny častými zastávkami, aby se nadechly.
U archosaurů se měnila poloha nohou, pohybovaly se pod tělem, čímž se snížila zátěž svalů a kloubů a umožňovaly jim dýchat při běhu. Rychlost a vytrvalost se staly důležitými trumfy v boji o místo na slunci. Touha pohybovat se ještě rychleji vedla k pohybu na dvou nohách, nejprve dočasnému a poté trvalému. Jak se jejich velikost zvětšovala, někteří dinosauři se vrátili ke kvadrupedálnímu pohybu. Pohyb po dvou nohách byl mezi teropody zachován a mezi nimi musíme hledat nejrychlejší běžce.
Struthiomimus je považován za nejrychlejšího dinosaura. Tento půvabný dinosaurus velikosti pštrosa a podobného vzhledu měl lehkou kostru, dlouhý krk s malou hlavou a silné nohy. Podle údajů z roku 1988 se jeho rychlost odhaduje na 50-80 km/h, což je srovnatelné s rychlostí pštrosa.
Studium dinosauřích stop dává srovnatelné hodnoty. Řetězec drah z Texasu, patřící dvěma teropodům o hmotnosti asi 500-600 kg, tedy udává rychlost 43 km/h (12 m/s). Toto je maximální zaznamenaný výsledek, ale nečekejte, že tyto stopy zanechali mistři v běhu dinosaurů. Rychlost velkých teropodů, jako je Tyrannosaurus Rex, musela být pomalejší. Moderní odhady se pohybují od 17 do 29 km/h. Nejpomalejšími dinosaury byli obří sauropodi. Jejich rychlost se odhaduje na 3-4 km/h.
Nejzubatější dinosauři
Každý dinosaurus potřebuje zdravou stravu, aby zůstal aktivní a v dobré kondici. Jaký druh výživy existuje bez vyvinutého ústního aparátu?
Důležitou novinkou, která se objevila mezi archosaury, byly zuby sedící ve speciálních buňkách, alveolech. To zajistilo zub v čelisti a zabránilo jeho ztrátě při skusu. To znamená, že se zvýšila přípustná zátěž na čelisti zvířete. Další, neméně důležitou adaptací je diferenciace zubů. Různé tvary umožňují různé funkce, což zlepšuje efektivitu krmení. Masožraví dinosauři, stejně jako savci, mohli mít v tlamě několik druhů zubů. Zuby různých druhů dinosaurů jsou natolik specifické, že je lze použít ke klasifikaci zvířat i bez kostry.
Největšími zuby mezi dinosaury se mohl pochlubit nejznámější druhohorní predátor Tyrannosaurus rex. Spolu s kořenem by jejich délka mohla dosáhnout 30 cm! Síla kousnutí Tyrannosaura rexe je neméně působivá. Podle moderních odhadů je to 30 tun na cm 2. To umožnilo rozdrtit kosti i velkých Triceratopsů.
Zubní systém býložravých dinosaurů byl mnohem složitější. Mnoho druhů mělo vyvinutý zobák, který jim pomáhal prokousávat se tvrdými větvemi. Někteří býložraví dinosauři polykali kameny, které jim rozmělňovaly potravu v žaludku. Jiní ho mohli rozmělnit v ústech a dělat žvýkací pohyby.
Zuby hadrosaurů a ceratopsiů byly spojeny do speciálních baterií.
U hadrosaurů se baterie skládala ze zubních „sloupků“, ve kterých byl spodní zub živý a 3-5 horních bylo již mrtvých. V baterii mohlo být až 60 takových sloupků a v ústech byly 4 baterie.
Zubní baterie u Triceratopse nesla 36 – 40 zubů, ale samotné baterie na jedné polovině dlouhé čelisti mohly mít 3 až 5. Celkem to dává 800 zubů!
Nejjasnější dinosauři
Ale nemyslete si, že dinosauři jsou jen zuby, rychlost a horká krev. Je také pestře zbarvený. Nebo ne? Můžeme dnes na základě zkamenělin vyvodit závěry o kůži a ještě více o barvě těchto zvířat?
Často se můžete setkat s názorem, že vzhled dinosaurů není nic jiného než umělcova představivost. Internet je plný paleo umění a každý si může vybrat dinosaury podle svých představ, v jakémkoli stylu a jakékoli barvě. Je však vhodné rozlišovat mezi kreativními kresbami a vědeckými rekonstrukcemi. Paleoartista je ve svých schopnostech vždy omezen konkrétními vědeckými fakty a obecnými zákonitostmi.
Paleontologové mají k dispozici otisky kůže různých druhů dinosaurů, což ukazuje na rozmanitost kůže těchto zvířat. Téměř všechny druhy měly šupiny a osteodermy, kožní kostní destičky. Osteodermy by mohly vyrůst a vytvořit páteř, hřbetní ploténky (u stegosaurů) a dokonce i kompletní skořápku, jako ankylosaur.
Dalším důležitým krycím prvkem bylo peří. Výrazná pokrývka peří byla běžná u mnoha druhů teropodů. Existují důkazy o jeho přítomnosti u ornitských dinosaurů. Vyskytuje se častěji u malých dinosaurů, ale není typický pro velké druhy. Známý je však velký dravec Yutyrannus, dlouhý až 9 m a vážící asi 1,4 tuny, jehož tělo bylo pokryto peřím. Peří poskytuje další důležitou informaci – pomáhá obnovit barvu dinosaura. Pokud jsou melanosomy zachovány ve fosiliích, lze jejich tvar použít k určení pigmentu v peří.
Peří malého teropoda Caihong bylo tedy černé, ale na hrudi a hlavě se peří třpytilo všemi barvami duhy jako u kolibříka nebo trubače.
Sinosauropteryx byl prvním dinosaurem s potvrzeným peřím. V roce 2010 byly jeho barvy obnoveny. Tělo Sinosauropteryxe bylo červenohnědé, s bílým břichem a kolem očí „maskou bandity“ připomínající mývala. Ocas byl zkřížený příčnými bílými pruhy.
Nejchytřejší dinosauři
Povídali jsme si o vysokém metabolismu, rychlosti pohybu, schopnosti jíst různé potraviny a dokonce i o vzhledu dinosaurů. Promluvme si o bohatém vnitřním světě.
Předpokládá se, že dinosauři byli hloupí. Alespoň to je závěr, který se nabízí při pohledu na jejich nepřiměřeně malý mozek ve srovnání s velikostí těla. Na druhou stranu existuje mnoho příkladů sociálního chování dinosaurů, stavění hnízd a péče o potomstvo. Dokonce i jasné barvy peří mohou naznačovat složité rituály páření. A to vyžaduje určitý druh intelektuální činnosti. Složité chování je také charakteristické pro krokodýly a někteří ptáci jsou z hlediska inteligence lepší než savci.
Jedním ze způsobů hodnocení kognitivních schopností je encefalizační kvocient (EQ). Mozková hmota je porovnána s odhadovanou průměrnou mozkovou hmotou pro zvířata podobné velikosti a je vyvozen závěr. EQ člověka je 7,7, ježka 0,3 a krokodýla 0,036.
V roce 2013 byla provedena studie o EQ řady dinosaurů. U velkých teropodů se toto číslo pohybuje od 0,14 (Carcharodontosaurus) a 0,25 (Allosaurus) do 0,41 (Tyrannosaurus) a 0,58 (Nanotyrannus). Při délce 9 metrů má Nigersaurus, který není největším sauropodem, EQ 0,1. Podle výsledků studie vedly dva druhy. Troodon s ukazatelem asi 0,85 a Bambiraptor 0,8 – 1,1. To odpovídá intelektuálním schopnostem kočky nebo koně.
Co se týče poměru mozkové hmoty k tělesné hmotě, jeden z antirekordů patří stegosaurovi. Na dvě až tři tuny váhy měl jen 70 g mozku.
Největší dinosauři
Dinosauři možná neměli největší velikost mozku, ale co se týče velikosti těla, jsou bezkonkurenční. Dinosauři byli největší suchozemská zvířata v historii Země.
Samozřejmě, že ne všichni dinosauři byli velcí. Průměrná velikost dinosaurů je asi velikost psa nebo ovce. A nejmenší, Epidexipteryx, vážil 164 gramů. A přesto tito malí žili vedle zvířat skutečně obrovských rozměrů.
Obří sauropodi se pásli na pláních období jury a křídy. Mohutné tělo podpíraly čtyři sloupové nohy; dlouhý krk umožnil jíst vegetaci z obrovské oblasti, aniž by opustil místo; a mnohametrový ocas sloužil jako protiváha a obranná zbraň.
Jejich kosti jsou svými parametry úžasné. Ale jak provést výpočty? Situaci komplikuje atypická anatomie sauropodů. Kosti páteře byly lehké, s velkými dutinami pro vzduchové vaky, a proto se špatně zachovaly. Fragmentární povaha pozůstatků ztěžuje určení délky. A přítomnost vzduchových vaků a dutin v kostech ztěžuje určení hmotnosti.
Amphicoelias altus je jedním z uchazečů o vedení z hlediska velikosti. Podle některých zdrojů to byl největší dinosaurus a obecně největší suchozemské zvíře. Zbytky amficelia byly nalezeny v Morrisonově souvrství (USA) již v roce 1878 a pocházejí z období jury. Jednalo se o úlomky stehenních kostí a obratle vysoké 2,3 – 2,4 metru. Podle moderních odhadů dosáhla délka amficelia 32 metrů a hmotnost přesahovala 78 tun. Jeho pozůstatky se bohužel ztratily a vědci se musí vypořádat pouze s nákresy a popisy. Jde tedy o nějaké přehánění nebo záměrné falšování údajů?
Amphicelia ve skutečnosti není jediným obrem a zkamenělé kosti jiných velkých sauropodů vykazují podobné velikosti. Příkladem je Argentinosaurus (Argentinosaurus huinculensis), ze kterého se zachovaly kosti pánve, kyčle a část páteře. Argentinosaurus žil na konci křídového období (před 96-92 miliony let) v Argentině. Jeho délka mohla dosáhnout 35 m a jeho hmotnost se odhaduje na 65 – 75 tun. Díky tomu je Argentinosaurus nejdelším obratlovcem, který překonává délku modré velryby.
Nejnovější dinosauři
Dinosauři jsou tak úžasní, že nevědomky chceme prodloužit jejich existenci. Na konci křídového období, před 66 miliony let, existovalo několik stovek druhů těchto zvířat. Ano, podle některých údajů se jejich druhová rozmanitost postupně snižovala. Podle jiných byl naopak konec křídy jejich obdobím rozkvětu a pro hadrosaury a ceratopsiany to platí naprostá pravda. S jistotou lze říci pouze jedno – dinosauři neplánovali vymření v maastrichtském věku (před 72 – 66 miliony let) a na přelomu křídy a paleogénu náhle zmizeli z geologického záznamu. Ale co když někteří dinosauři přežili své druhy?
Příčiny katastrofálního vymírání jsou tématem na samostatný článek. Pro nás je důležité následující. Zmizení dinosauřích fosilií neznamená jejich vyhynutí, je to důkaz úbytku počtu. Vymírání mohlo pokračovat do paleogénu po desítky tisíc let a malé populace dinosaurů mohly existovat, ale šance na jejich nalezení jako fosílie byla prakticky nulová. Přesto jsou takové nálezy známy.
Nejvýznamnějším nálezem je hadrosauří stehenní kost z Ojo Alamo Formatio v Novém Mexiku. Kost byla nalezena v pískovcových vrstvách starých asi 64,5 milionů let. Přímé datování kosti udává stáří 64,8 milionů let, což odpovídá stáří dánského paleocénu. Pochybnosti vzbuzují říční usazeniny a absence dalších kosterních fragmentů. Kost mohla být znovu uložena z dřívějších geologických vrstev. Ale pokud je datování přesné, pak některá populace hadrosaurů přežila své příbuzné o 1,5 milionu let.
Podobné fosilie jsou známé z Indie a Číny a také z Chathamských ostrovů v jihozápadním Pacifiku. Pozoruhodná je vzácnost nálezů a jejich koncentrace na počátku paleocénu, která hovoří ve prospěch dlouhého vymírání dinosaurů. Objev paleocénních dinosaurů by byl senzací, ale zatím tato verze zůstává hypotézou.
