Tajemství ptakoještěřích křídel

…znovu poodhaleno

Jemnozrnné sedimenty spodnokřídových usazenin z čínské provincie Liao-ning odhalily za posledních patnáct let velké množství skvěle zachovaných exemplářů obojživelníků, dinosaurů, savců, ptakoještěrů i bezobratlých živočichů, často i se zachovaným pokryvem těla v podobě srsti nebo peří. Nový výzkum nyní přinesl další zajímavé informace o stavbě měkkých tkání jednoho z menších ptakoještěrů, popsaných z Číny v roce 2002. Jeholopterus ninchengensis byl ramforynchoidním pterosaurem z čeledi Anurognathidae, který žil v oblasti dnešního Vnitřního Mongolska (autonomní oblast Čínské lidové republiky) asi před 135 miliony let. Jen 30 cm dlouhý létající plaz s rozpětím křídel o šířce necelého 1 metru byl objeven v roce 2000 na břidlicové desce spolu s četnými fosíliemi korýšů a sopečného prachu – časté příčině skvělého uchování zdejší fauny a flóry. Výpary jedovatých vulkanických plynů zde v krátké době periodicky zabíjely množství živočichů a umožnily tak jejich zachování v podobě skvělých fosílií až do současnosti.

Nový podrobný výzkum se zaměřil na strukturu ptakoještěřího křídla, přesněji řečeno křídelní membrány, napnuté mezi čtvrtým prstem přední končetiny a trupem či zadní končetinou zvířete. Ptakoještěři byli prvními aktivně létajícími obratlovci v historii planety, jejich počátky sahají stejně jako počátky jejich dinosauřích příbuzných až do středního triasu, doby vzdálené nějakých 230 milionů let od současnosti. Právě anatomická struktura pterosauřích křídel byla zřejmě jedním z kritických faktorů jejich nebývalé úspěšnosti (existovali až do samého konce druhohorní éry před asi 66 miliony let). Nová studie nyní přichází s tvrzením, že struktura membrány umožňovala pterosaurům podstatně lepší manévrovací schopnosti, než se dříve předpokládalo.

———

Skeletální rekonstrukce ptakoještěra druhu Jeholopterus ninchengensis, popsaného v roce 2002 z Číny. Nový výzkum struktury jeho křídel může výrazně napomoci v pochopení biomechaniky ptakoještěřího letu i celkové anatomie těchto fascinujících druhohorních obratlovců. Autorem ilustrace je Mike Hanson, převzato z Wikimedia Commons (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jeholopterus_ningchengensis.png).

Podle jednoho z autorů studie, Alexandra Kellnera z Brazilského národního muzea v Rio de Janeiro, dokázali pterosauři za letu mírně uzpůsobovat a korigovat „nastavení“ křídelní membrány, což mohlo výrazně zlepšovat jejich letové a manévrovací schopnosti. Fosílie zkoumaného jedince navíc obsahuje také tělesný pokryv „srstnatého“ vzhledu, tvořený vlákny jiného typu, než je srst savců. Integument ptakoještěrů byl přitom znám již od 70. let minulého století, kdy byl v Kazachstánu objeven svrchnojurský druh Sordes pilosus. Přítomnost tělního pokryvu však byla dříve často zpochybňována. Čínský Jeholopterus je v mnoha ohledech ještě slibnějším objektem výzkumu než jeho kazašský příbuzný. Vlákna podobná chlupům savců se vyskytují téměř na celém těle i na některých křídelních partiích tohoto ptakoještěra. Kellner se domnívá, že šlo o prostředek uchování tělesné teploty, podobně jako proto-peří u tzv. „opeřených“ dinosaurů. Pozorovaný integument měl tedy termoregulační a izolační funkci, pro letové schopnosti se nijak neuplatnil.

Jeholopterus měl stejně jako ostatní příslušníci jeho čeledi zvláštní širokou a relativně krátkou lebku s jakoby kolíkovitými zuby, vhodnými nejspíše k chytání hmyzu. Rohovinové násadce na drápech zase nasvědčují, že alespoň část svého života trávil arborikolně, tedy ve větvích stromů. Malý ptakoještěr musel být po své smrti velmi rychle pohřben, a to buď pádem do řeky nebo jezera, kde byl brzy zakryt sopečným prachem či říčním sedimentem. V opačném případě by se jemná struktura měkkých tkání až do současnosti nemohla dochovat. Právě dávné katastrofě tak vděčíme za další nádherný fosilní exemplář.

Předchozí výzkumy pterosauřích křídel ukázaly, že každá membrána obsahovala jedinou vrstvu natěsnaných strukturálních vláken, zvaných aktinofibrily. Tato specifická vlákna, unikátní jev u ptakoještěrů, poskytovala jejich křídlům potřebnou pevnost. Po nasvícení fosílie ultrafialovým světlem se však ukázalo, že u jeholoptera se vyskytovaly přinejmenším tři vrstvy křížících se aktinofibril v jedné membráně. Jedná se o vůbec první objev tohoto druhu a jeho implikace pro pochopení letových schopností a anatomie ptakoještěrů mohou být značné. V současnosti se Kellnerův tým snaží odhalit tajemství stavby vláken v křídle jeholoptera, což může výrazně pomoci v pochopení jejich přesného účelu. Otázkou totiž zůstává, zda jde o sval, kolagen, keratin či jiný biologický materiál. Z výzkumu nicméně již nyní vyplývá jasný závěr – křídla ptakoještěrů byla mnohem složitější a strukturálně komplexnější, než se kdokoliv dříve domníval.

Nová studie byla počátkem srpna publikována ve vědeckém periodiku Proceedings of the Royal Society B.

———

Odkazy:

http://news.nationalgeographic.com/news/2009/08/090804-pterosaurs-wings-fossil-hairs.html (Článek na webu National Geographic, anglicky)

http://en.wikipedia.org/wiki/Jeholopterus (Informace o rodu Jeholopterus na anglické verzi Wikipedie)

P. S. Autor by závěrem rád zmínil, že dnes si připomínáme kulaté výročí – 210 let od narození významného francouzského paleontologa Joachima Barranda (1799-1883), proslaveného studiem českých prvohorních sedimentů (více viz např. http://cs.wikipedia.org/wiki/Joachim_Barrande).

———