Paraziti nejspíš tyranosaury nezabíjeli

…aneb T. rex trichomonózou přece jen netrpěl

V roce 2009 zahýbala světem dinosauří paleontologie zajímavá vědecká práce badatele Ewana Wolffa z Wisconsinské univerzity a jeho kolegů, podle níž také nejlépe dochovaný exemplář druhu Tyrannosaurus rex, tedy slavný jedinec známý jako „Sue“, zahynul z důvodu infekce parazitickým prvokem, příbuzným současné ptačí nemesis bičence drůbeží (Trichomonas gallinae).[1] Tento parazitický prvok napadá zejména zástupce dvou skupin současné ptačí říše – dravce a měkkozobé, tedy například jestřáby, orly, holuby a hrdličky. Draví ptáci se přitom obvykle nakazí právě od své kořisti v podobě měkkozobých. Nemoc označovaná jako trichomonóza je dnes již dobře známou chorobou horní části trávicího traktu, projevující se mj. také nekrotickými změnami v oblasti zobáku a jícnu.[2] Ve zmíněné práci Wolffa a jeho kolegů je konstatováno, že některé otvory na lebkách mnoha tyranosaurů neodpovídají svým tvarem a strukturou zraněním způsobeným zuby jiných tyranosaurů. Nejedná se pak ani o bakteriální či virovou infekci, mykotické onemocnění nebo činnost parazitických „červů“. Autoři odborné práce vyloučili i nedostatek vitamínů C a D, který může rovněž podobné patologické útvary v kostech vyvolat.[3] Jediným kandidátem na tyto několik milimetrů až několik centimetrů velké otvory nacházené zejména na dolních čelistech tak zůstala infekce parazitickým prvokem, nejspíš podobným a snad i blízce vývojově příbuzným zmíněné bičence drůbeží. Draví dinosauři si nákazu měli předávat kousanci při soubojích (teritoriálních, rituálních nebo dokonce při projevech kanibalismu), s menší pravděpodobností pak například pitím znečištěné vody.[4] Konečným výsledkem byla každopádně těžká infekce dásní a okolí hrdla, kde vznikly velké vředy a polykání potravy se tak pro nebohého tyranosaura stalo nesmírně bolestivým. Podobně jako dnešní ptáci tak mohli po nějaké době zahynout hlady nebo přinejmenším celkovým vysílením.

———

Podle vědecké práce z roku 2009 mohl být i obří jedinec druhu Tyrannosaurus rex, známý jako „Sue“, zahuben infekcí způsobenou parazitickým prvokem. Nová studie ale tuto verzi nepodporuje. Kredit: Evolutionnumber9; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

———

Z mnoha zkoumaných fosilií tyranosaurů vykazovalo přítomnost otvorů „trichomonózního vzezření“ přibližně 15 % z nich, což není zanedbatelný počet. Jedním z postižených tyranosaurů byl skutečně i slavný obří exemplář „Sue“, což Wolffovu práci ještě více proslavilo a zajistilo jí slušný zájem ze strany médií.[5] Ačkoliv odborníci na teropodní dinosaury (a tyranosauridy zvlášť) brali tuto zajímavou hypotézu spíše s rezervou, až dosud se nikdo nepokusil ji přímo vyvrátit. Teprve nová odborná práce tří vědců pod vedením paleontologa Bruce Rotschilda z instituce Carnegie Museum of Natural History má ambici vyvrátit prakticky všechny hlavní vývody starší studie.[6] Rotschild a jeho dvě vědecké kolegyně prováděli detailní výzkum lebek tyranosauridů (u nichž se zmíněné otvory a „léze“ vyskytují obvykle v zadní části dolní čelisti) a porovnávali je s podobnými patologiemi objevenými již dříve na lebkách plazů, ptáků a savců, včetně člověka.[7][8] V případě lidských lebek byly zkoumány zejména exempláře se zachovanými kruhovými otvory po trepanacích (chirurgických zákrocích, spočívajících v proražení lebky), a to i v rámci exponátů z muzejních archeologických sbírek. U současných trepanací sledovali autoři práce dobu, za kterou se kostní tkáň po zákroku začne hojit a rána zacelovat. Obvykle lze po 74 dnech a následně jednom roce zaznamenat postupující remodelaci okrajů otvoru v kosti a dále po 8 až 34 letech následujících po operačním zákroku jsou již stopy hojení výrazné.[9] Okraje proraženého otvoru se tehdy stávají hladkými a zaoblenými a objevují se jakési kalcifikace a nové „ostrůvky“ kostní hmoty. U člověka a například i myší pak tato částečně zacelená a zhojená poranění nebo záměrné lékařské zákroky vypadají v detailním pohledu velmi podobně jako „léze“ na čelistech tyranosaurů. Vzhledem k tomu, že na makroskopické úrovni vypadá odpovědní reakce kostní tkáně na zranění a infekce velmi podobně u synapsidů (jako je člověk) i sauropsidů (jako je T. rex), dá se předpokládat, že tato reakce je u všech obratlovců evolučně homologická. Navíc dermatokranium, tedy soubor plochých krycích kostí lebky, vzniklých původně z podkožního vaziva, je vývojově homologické a odvozené od předka všech vyšších obratlovců, tedy také u společného evolučního předchůdce člověka a tyranosaura.

———

Výtvarná rekonstrukce vzezření dospělého tyranosaura zasaženého infekcí parazitickým prvokem příbuzným dnešnímu druhu Trichomonas gallinae. Založeno na exempláři MOR 980, objeveném v Montaně roku 1997. Kredit: Chris Glen – Wolff, E. D. S., et al. (2009). Common Avian Infection Plagued the Tyrant Dinosaurs. PLoS ONE. 4 (9): e7288.; Wikipedia (CC BY 2.5)

———

Kosti lidské mozkovny i čelistní kosti tyranosaurů mají tedy evolučně shodný původ a lze je přímo porovnávat. Výzkum trepanovaných lebek z Peru a zároveň například i lebky sokola stěhovavého napadeného trichomonózou ukázal, že projevy mechanického poškození kostní tkáně a jeho postižení infekcí jeví znatelně odlišnou podobu.[10] U infekčního projevu se například objevují reaktivní zóny kosti okolo centrální mrtvé tkáně, které mají jinou strukturu než poranění bez infekce. U tyranosauřích lebek byly přitom pozorovány pouze struktury odpovídající svou stavbou a texturou přiléhající kostní tkáně trepanacím, nikoliv infekcím. Závěrem nové práce je potom tvrzení, že mnohem pravděpodobnějším vysvětlením vzniku otvorů v dolní čelisti tyranosaurů jsou kousance vzniklé při vzájemných soubojích těchto obřích dravých dinosaurů, u nichž již byl ostatně zjištěn kanibalismus[11] i neklamné náznaky smrtonosné tendence k vnitrodruhové agresivitě a teritorialitě[12]. Otvory proražené v kosti pak měly být dle očekávání způsobeny kousnutím od jiných tyranosaurů. Tyranosauři známí schopností drtivého čelistního stisku se pravděpodobně mohli utkávat v jakýchsi námluvních rituálních soubojích a kousali se možná dokonce i při kopulaci.[13] Vše se tedy na první pohled zdá být jasné, ve skutečnosti to ale tak jednoduché není. S touto hypotézou je totiž menší potíž – umístění a vzájemná orientace otvorů v kaudální části dolní čelisti tyranosaurů (včetně těch, které nacházíme u „Sue“) neodpovídají orientaci zubních řad u tyranosaurů. Žádný jiný dostatečně velký a silný teropod, schopný takové stopy na kostech (například při hodování na mršině) způsobit, však v ekosystémech obývaných tyranosaury nežil.[14] Možností pro alternativní vysvětlení je tedy opravdu mnoho a podivné otvory na čelistech tyranosaurů pro nás zatím zůstávají nerozluštěnou hádankou.

———

Kosti dolních čelistí několika exemplářů rodu Tyrannosaurus, Daspletosaurus a Albertosaurus, vykazující údajné léze podobné projevům trichomonózy u současných ptáků. Kredit: Wolff, E. D. S., et al. (2009). Common Avian Infection Plagued the Tyrant Dinosaurs. PLoS ONE. 4 (9): e7288.; Wikipedia (CC BY 2.5)

———

Short Summary in English: Multiple holes in the lower jaw of some Tyrannosaurus rex specimens were originally thought to be either from a bacterial infection or bite marks by some other tyrannosaur. A subsequent study published in 2009 found these to be possible areas of parasitic infection by a protozoan parasite similar to Trichomonas gallinae that infests birds and ultimately leads to death by starvation due to internal swelling of the neck. A new study casts doubt on the conclusions of the older study and favors the original hypothesis.

———

Odkazy:

https://en.wikipedia.org/wiki/Sue_(dinosaur)

https://www.nationalgeographic.com/science/article/the-plague-of-tyrants-a-common-bird-parasite-that-infected-tyrannosaurus

https://www.livescience.com/7913-mighty-rex-killed-lowly-parasite-study-suggests.html

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/tyrannosaurus-suffered-from-bird-disease-54097405/

https://www.eurekalert.org/news-releases/604511

———

[1] Wolff, E. D. S.; et al. (2009). Common Avian Infection Plagued the Tyrant Dinosaurs. PLoS ONE. 4 (9): e7288.

[2] Robinson, R. A.; et al. (2010). Emerging Infectious Disease Leads to Rapid Population Declines of Common British Birds. PLOS ONE. 5 (8): e12215.

[3] Huff, G. R.; et al. (2002). Effect of dietary supplementation with vitamin D metabolites in an experimental model of turkey osteomyelitis complex. Poultry science. 81: 958-965.

[4] Tanke, D.; Currie, P. (2000). Head-biting behavior in theropod dinosaurs: paleopathological evidence. Gaia. 15: 167-184.

[5] Rega, E. A.; Brochu, C. (2001). Paleopathology of a mature Tyrannosaurus rex. Journal of Vertebrate Paleontology. 21: (Suppl. to No. 3) 92A.

[6] Rothschild, B.; O’Connor, J.; Lozado, M. C. (2022). Closer examination does not support infection as cause for enigmatic Tyrannosaurus rex mandibular pathologies. Cretaceous Research. 105353.

[7] Jacobsen, E. R. (2007). Infectious diseases and pathology of reptiles. Boca Raton, CRC Press.

[8] Saif, Y. M. (2003). Diseases of poultry, 11^th edition. Iowa State Press, Ames.

[9] Kushner, D. S.; Verano, J. W.; Titelbaum, A. R. (2018). Trepanation Procedures/Outcomes: Comparison of Prehistoric Peru with Other Ancient, Medieval, and American Civil War Cranial Surgery. World Neurosurgery. 114: 245-251.

[10] Krone, O.; Altenkamp, R.; Kenntner, N. (2005). Prevalence of Trichomonas gallinae in northern goshawks from the Berlin area of northeastern Germany. Journal of Wildlife Diseases. 41 (2): 304.

[11] Longrich, N. R.; et al. (2010). Cannibalism in Tyrannosaurus rex. PLOS ONE. 5 (10): e13419.

[12] Brown, C.; Currie, P.; Therrien, F. (2022). Intraspecific facial bite marks in tyrannosaurids provide insight into sexual maturity and evolution of bird-like intersexual display. Paleobiology. 48 (1): 12-43.

[13] Wolff, E. D. S.; Varricchio, D. (2005). Zoological paleopathology and the case of the tyrannosaur jaw: integrating phylogeny and the study of ancient disease. Wildlife Disease Association International Conference Proceedings, Cairns, Australia. Abstracts with Programs – Geological Society of America. 37 (7): 88.

[14] Marshall, C. R.; et al. (2021). Absolute abundance and preservation rate of Tyrannosaurus rex. Science. 372 (6539): 284-287.

———