Také dinosauři umírali na rakovinu

….aneb Co nám prozradila paleopatologie

Paleopatologie je vědní obor, zabývající se výzkumem dávných nemocí jak u historických populací člověka, tak i u pravěkých zvířat různých geologických období. Předmětem zájmu této vědy jsou pochopitelně také neptačí dinosauři, jakožto dominantní forma suchozemské megafauny v období před 200-65,5 miliony let. I přes ohromný časový úsek, který nás od jejich existence dělí, jsme již odhalili mnohá zajímavá fakta o nemocech, kterými dinosauři trpěli. Víme také poměrně hodně o zraněních, která za svého života utržili.

Musíme si však uvědomit, že interpretace takových objevů není snadná. Dinosauři samozřejmě nebyli savci, proto je třeba posuzovat některé objevy ve správném a nezavádějícím kontextu. Z velkého množství dosud odkrytých fosílií dinosaurů jen velmi malé procento vykazuje abnormality. Typickými příklady jsou pak zejména „obroušené“ či jinak za živa poškozené kloubní konce kostí nebo nepřirozeným srůstem spojené kostní elementy. Chrupavčité nebo kostní srůsty mohou spojovat jednotlivé části skeletálního aparátu (např. obratle, žebra) nebo místa, na která se dříve upínaly šlachy, vazy či svalové snopce.

———

 ———

Dalšími objevy tohoto druhu jsou prosté otvory v kostech, které nasvědčují mechanickému poranění. V drtivé většině případů se jedná o poranění, způsobené teropodními (dravými) dinosaury. Otvory po zubech velkých predátorů nacházíme například na kostech rohatých dinosaurů, kachnozobých dinosaurů i obřích sauropodních dinosaurů. Ve výjimečných případech šlo o nevydařený útok a zranění se pak částečně vyhojilo (zvláště, pokud šlo o nalomené či jen mírně narušené kosti). V takových případech máme před sebou nádherný doklad ekologických a trofických vazeb jednotlivých dinosaurů. Víme například, že před zhruba 67 miliony let přežil veliký jedinec kachnozobého edmontosaura útok tyranosaura i po jeho mocném kousnutí v oblasti ocasní báze. Zranění se vyhojilo a dinosaurus pak ještě alespoň nějakou dobu žil. Větší část podobných zranění, objevených na kostech býložravých, ale i masožravých dinosaurů však nasvědčuje spíše tomu, že šlo o mršinu, kterou ohlodávali oportunisté z řad nevybíravých predátorů (v takovém případě nenese kost stopy po vyhojení). Nelze v této souvislosti nezmínit, že také dosud jediné známé kosterní pozůstatky dinosaura z našeho území nesou znaky okusu – tělo tohoto iguanodontida poskytlo potravu četným žralokům.

Paleta dinosauřích nemocí a zranění je však pochopitelně mnohem širší. Jak již bylo zmíněno, jedním z nejběžnějších případů jsou zlomeniny a jiná traumatická zranění. Častými objevy mezi takovými kostmi jsou také náznaky infekce (např. nepřirozené zduření kosti) a osifikace (zkostnatění) měkkých částí pojivového systému, jakými jsou šlachy a vazivo. Zajímavé je, že prakticky chybí jakékoliv doklady o osteoartritidě, tedy degenerativní nemoci, postihující kostní klouby (s výjimkou dvou exemplářů iguanodonů z Bernissartu). Dinosauři tedy měli klouby v dobrém stavu po celý život, a to i přes své často gigantické rozměry a hmotnost. Zmíněná nemoc je přitom poměrně častá u starších lidí a některých dalších obratlovců, například u psů. Doklady o její přítomnosti však nenacházíme ani u starých jedinců fosilních dinosaurů.

Rakovina je nepochybně strašákem moderní doby a právě u nás savců je bohužel relativně hodně rozšířená. Jak bylo zjištěno z fosílií, nevyhnuli se jí ani dinosauři. Ovšem je třeba ihned dodat, že byla velmi vzácná, alespoň pokud můžeme z kostí usuzovat. Zdá se, že k ní nejvíce náchylnou skupinou dinosaurů byli hadrosauři, tedy kachnozobí dinosauři. Podle vědců, kteří prováděli výzkum tisíců muzejních exemplářů, vykazovaly právě kosterní pozůstatky těchto býložravých dinosaurů největší procento nádorových onemocnění. Zatímco u tyranosaura, stegosaura nebo triceratopse žádné kostní nádory zjištěny nebyly, v případě 97 jedinců hadrosaurů jich bylo odhaleno hned 29. V roce 2003 provedl tým vědců výzkum fosílií baktrosaurů – příbuzných brachylofosaura, edmontosaura, gilmoreosaura a dalších hadrosauridů. Za pomoci počítačové tomografie a fluoroskopického skríningu odhalil tento tým (Rothschild et al.) velké množství nádorů (hemangiomy, osteoblastomy, desmoplastický fibrom, metastatickou rakovinu) právě na kostech těchto dinosaurů. Není pochopitelně známo, jaké faktory toto onemocnění způsobily. Jedna z možných verzí pracuje s faktem, že tito dinosauři zřejmě pojídali větší množství jehličin, které obsahují jisté procento karcinogenních látek. Kromě toho byli na základě rozboru stavby dlouhých kostí zjevně teplokrevní, což výrazně zvyšuje pravděpodobnost výskytu rakovinného onemocnění. Opět v roce 2003 byl ve fosíliích 72 milionů let starého gorgosaura (menší příbuzný tyranosaura) objeven lebeční útvar, který mohl představovat za života zvířete mozkový nádor. Každopádně však můžeme konstatovat, že rakovina není často se vyskytující nemocí identifikovatelnou na základě výzkumu dinosauřích fosílií.

Studium dinosauřích nemocí je pochopitelně do značné míry limitováno zachovaným materiálem. O 99 % nemocí se jen na základě objevených zkamenělin nemusíme dozvědět vůbec. Mnohé nemoci organismu se jistě nijak nepromítly do stavby kostí, proto se o nich nedochovaly žádné doklady. Většina smrtelných nemocí se na stavbě kostí nestihne za života postiženého živočicha projevit, případně zasáhne jen důležité orgány jako srdce, plíce či mozek. Vzhledem k tomu, že až na extrémně vzácné případy nemáme k dispozici žádné dochované měkké části těla dinosaurů, můžeme se o dalších možných nemocech jen dohadovat. V případě tzv. „dinosauřích mumií“ brachylofosaura zvaného „Leonardo“ a edmontosaura s přezdívkou „Dakota“ sice byly objeveny obrysy vnitřních orgánů a svaloviny, pro identifikaci jakéhokoliv vnitřního zranění jsou však 77, resp. 67 milionů let staré fosílie nevyužitelné. V břišní dutině „Leonarda“ však byly údajně objeveny jakési chodbičky, nasvědčující možné přítomnosti střevních parazitů za jeho života.

I když už nějaký náznak nemoci na kostech dinosauřího jedince rozeznáme, stále o jeho celkovém zdravotním stavu mnoho nevíme. Kosti jsou obvykle zasaženy jako odpověď na vyrovnávání se s nemocí ze strany organismu. Pokud slabý jedinec dinosaura rychle zemřel následkem infekce, na jeho kostech se to ještě nestihlo projevit – budou se nám tedy jevit jako „zdravé“. Naopak, abnormality a jiné znaky „nemocí“ na kostech mohou nasvědčovat spíše jedinci se silným imunitním systémem, který se s nemocí ve svém životě dokázal vypořádat. Z hlediska paleopatologie jsou tedy zajímaví paradoxně více „zdraví“ než „slabí“ a rychle umírající jedinci. Pochopitelně však nemůžeme předpokládat, že všichni dinosauři, jejichž fosílie nevykazují žádné znaky hojení či abnormalit, byli slabí a rychle umírali již po prvním projevu infekce.

———

Jeden z nejslavnějších dinosauřích exponátů světa, kostra tyranosaura zvaného „Sue„. Za svůj 28 let dlouhý život utržil tento impozantní dravec četná zranění a prošel také řadou nemocí. Fotografie Fritze Geller-Grimma, převzata pod licencí Creative Commons Attribution ShareAlike 2.5 z Wikipedie.

 ———

Další nesnází je také identifikace typu onemocnění, které se nám ukazuje ve fosilním záznamu. Je možné, že organismus dinosaurů reagoval na nemoci stejným způsobem jako organismus savčí, nevíme to však jistě. Pokud se jedná o onemocnění způsobené parazitem, krvesavým hmyzem či mikroorganismy, je sotva představitelné, že šlo o stejné původce nemocí, jaké existují dnes. To ještě více snižuje pravděpodobnost přesného určení druhu nemoci. Některé náznaky infekcí i mikrobiálních nákaz mohou odhalit také koprolity, o kterých jsem psal v minulém příspěvku. Veškeré informace tohoto typu jsou však po desítkách milionů let přinejmenším špatně čitelné. Podstatně lépe se tedy dobereme spíše zjištění, jaké úrazy různé skupiny dinosaurů za života utržily.

Kategorií samou pro sebe je největší exemplář tyranosaura, známý jako „Sue„. Za svůj 28 let dlouhý život tento obří dravec utrpěl značné množství zranění, které se projevilo také na četných místech jeho kostry. Lýtková kost tohoto jedince prodělala zhojení po infekci, na obou stranách hrudníku bylo několik zlomených žeber, zraněna byla přední končetina a lopatkový pletenec, páteř vykazuje na několika místech srůsty a na zadním konci spodní čelisti jsou stopy po otvorech. Ty mohou představovat pozůstatky kousnutí jiného tyranosaura nebo možná vznikly důsledkem infekce. Přehlídkou nemocí a zranění je také jiný slavný exemplář teropoda, alosaurus přezdívaný „Velký Al„. Zraněná a opět zahojená zlomenina nohy je známá také u jednoho exempláře albertosaura z Kanady. Na kostech dravých dinosaurů se často projevuje jejich divoký životní styl, který spočíval v takřka neustálé full-kontaktní interakci s nebezpečnou potenciální kořistí.

U býložravých dinosaurů jsou známky vyhojených zlomenin obecně méně časté. Zajímavé v tomto ohledu je, že většinu zlomenin a zjevných zranění si například rohatí dinosauři způsobovali sami navzájem – většinou se jednalo o samce, utkávající se v soubojích o dominanci ve stádě (a ovšem – spolu s tím i o samice). Ze 30 000 fosílií ceratopsidů rodu centrosaurus a pachyrhinosaurus, zkoumaných v Tyrrellově paleontologickém muzeu u Drumhelleru, vykazovala zranění jen asi jedna z tisíce zkoumaných kostí. U těchto ceratopsidů zřejmě vnitrodruhové souboje neprobíhaly. Častá zranění na lebkách triceratopsů jsou naopak připisována běžným vzájemným soubojům. U kachnozobých dinosaurů nacházíme různá zranění spíše na bederní a křížové části páteře. Předpokládanou příčinou těchto zranění jsou poněkud nevybíravé kopulační praktiky. V tomto ohledu však nebyli hadrosauridi ojedinělí. Podobně totiž mohly ke svému zranění přijít i některé samice obřích sauropodů. Díky paleopatologii tedy chápeme dinosaury podstatně lépe – jako pozoruhodné živé tvory, jimž se stejně jako nám nevyhýbaly ani nemoci a zranění všelikého druhu.

———

Odkazy:

http://www.sciam.com/article.cfm?id=do-we-know-anything-about (en)

http://www.bioedonline.org/news/news.cfm?art=598 (en)

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0704/0704.1912.pdf (en, studie ve formátu PDF)

http://discovermagazine.com/2003/nov/killer-cancer1102 (en)

———