Brachiosaurus se na zadní nestavěl

…aneb V Jurském parku to měli nejspíš špatně

Letos si připomínáme již 30. výročí premiéry filmu Jurský park režiséra Stevena Spielberga, jednoho z nejlepších snímků s dinosaury v dějinách kinematografie.[1] V rámci tohoto výročí hodlám letos publikovat více článků na téma dinosaurů v Jurském parku, a proč nezačít právě ikonickou scénou s obřím sauropodem brachiosaurem, která byla na konci 90. let zařazena mezi stovku nejdojemnějších filmových scén vůbec? Faktor úžasu zkrátka zasáhl nejen filmové návštěvníky parku, ale také návštěvníky kin a z brachiosaura udělal dinosauří celebritu (byť ve stínu menšího teropodního druhu T. rex).[2] Mimochodem, ještě o dva roky dříve „dostal“ brachiosaurus také svoji vlastní planetku, objevenou v tzv. Hlavním pásu planetek – ta dnes nese jméno 9954 Brachiosaurus.[3] Osobně mám zmíněnou filmovou scénu i celý snímek velmi rád a rozhodně k němu i přes některé nedostatky nehodlám přistupovat přehnaně kriticky. Podívejme se tedy „na zoubek“ obřímu sauropodnímu dinosaurovi, který tak skvěle uvedl návštěvníky do krás a následně i hrůz zábavního parku Johna Hammonda. Můžeme začít velikostí. Skutečně měli brachiosauři krk dlouhý devět metrů, jak ve filmu tvrdí sám Hammond? Ano, v tomto směru žádný problém není. Jiní sauropodní dinosauři, jako severoamerický Supersaurus vivianae nebo východoasijský Xinjiangtitan shanshanensis měli krky dlouhé dokonce až kolem 15 metrů[4][5], u největších známých exemplářů brachiosauridů předpokládáme délku krční páteře kolem 8,5 metru i více[6]. Tělesná hmotnost brachiosaura byla dříve výrazně nadhodnocována kvůli přisouzení nadměrného tělesného objemu modelům tohoto dinosaura – americkému paleontologu Edwinu H. Colbertovi tak například v roce 1962 vyšla hmotnost typového exempláře druhu B. altithorax na 78,3 tuny.[7] Naopak nejnižším odhadem, aplikovaným na základě extrapolace s průměru kostí pažní a stehenní byl publikován kanadským paleontologem Dalem A. Russellem a jeho kolegy v roce 1980 – jeho hodnota činí pouhých 14,8 tuny![8] V současnosti je hmotnost exempláře druhu Giraffatitan brancai z Berlína odhadována na 23,3 až 39,5 tuny[9] (exemplář HMN XV2, představující kost lýtkovou větší o 13 %, však mohla patřit brachiosauridovi vážícímu až kolem 48 tun).[10]

———

Brachiosauři byli býložravci stavění „na výšku“. Vzhledem ke své anatomii představovali nepochybně nejvyšší živočichy ve svých ekosystémech a patří také k nejvyšším živočichům, kteří kdy kráčeli po souších naší planety. Samotný rod Brachiosaurus pravděpodobně spásal větve stromů až do výšky kolem 13 metrů. Kredit: Vladimír Rimbala (2020).

———

Severoamerický Brachiosaurus altithorax byl ale celkově podstatně mohutnější (což dokládají robustnější kosti jeho končetin).[11] Dnes předpokládáme, že tento dinosaurus, jehož holotyp byl ještě nedospělým a plně nedorostlým jedincem, dosahoval maximální hmotnosti až v rozmezí 46 a 58 tun.[12] Nebyl tedy ani zdaleka nejhmotnějším dinosaurem, ještě o několik desítek tun hmotnější byl například raně křídový argentinský titanosaur Argentinosaurus huinculensis.[13] Přesto byl brachiosaurus skutečně tak velký, jak jej ve filmu vidíme, což se týká jeho délky (18 až 26 metrů)[14] i jeho výšky (9,4 až 13,3 metru)[15]. Neodpovídá však velikost hlavy tohoto dinosaura, která je v dojemné scéně s trojicí hlavních protagonistů ve větvích stromu příliš velká. Ve skutečnosti byla lebka dospělého brachiosaura dlouhá přibližně jen 70 až 81 centimetrů.[16] A jak je to tedy s oním vztyčováním se na zadní? Tento náročný „tělocvičný“ prvek musel počítačově vytvořený brachiosaurus absolvovat kvůli novátorským myšlenkovým proudům 80. let minulého století, kdy například Robert T. Bakker nebo Gregory S. Paul vykreslovali i obří sauropody jako tvory schopné relativně dynamického pohybu.[17] Takové myšlenky byly přitom v přímém rozporu s předpoklady paleontologů minulých generací, kteří v sauropodech po desetiletí viděli nemotorné obry, donucené svojí ohromnou hmotností žít trvale ve vodním prostředí.[18] Přesto již Elmer S. Riggs, který brachiosaura v roce 1903 formálně popsal, o pouhý rok později vyvozoval z výzkumu brachiosauřích fosilií správný názor, že se jednalo o plně suchozemské živočichy. Argumentoval přitom správným postřehem, že žádný vodní obratlovec nemá tak výrazné dutiny v obratlích a jeho končetiny nejsou natolik kompaktní a dobře uzpůsobené k chůzi po suché zemi jako právě u brachiosaura.[19] Riggsovy názory ale na dlouhá desetiletí zapadly a ke stejnému závěru se paleontologové vrátili až ve druhé polovině 20. století.[20] Ale dokázal skutečně brachiosaurus stát jen na zadních a opírat se přitom o svůj ocas, jak to v roce 1988 tvrdil Gregory Paul? Pravděpodobně ne, což ukázal biomechanický rozbor a analýza fyziologických modelů sauropodů v práci německého paleontologa Heinricha Mallisona z roku 2011.[21]

———

Obří rozměry druhu Brachiosaurus altithorax dokládá i velikost dochované fosilie kosti pažní (humeru), vedle níž jako měřítko leží paleontolog Harold William Menke. Kredit: Elmer S. Riggs, 1900 (The Field Museum in Chicago).

———

Podle zjištění Mallisona měl brachiosaurus těžiště před zadními končetinami a při vztyčení „na zadní“ by bylo jeho ohromné tělo příliš nestabilní. Případné převrácení a pád tak hmotného živočicha by měl samozřejmě velmi vážné a pravděpodobně i smrtelné, následky. Navíc pro takový pohyb brachiosauři potřebovali extrémně silné a velké svaly (a zpevněnou kostru pro extrémní mechanický tlak) v oblasti kyčlí, na kostech v jejich pánevní oblasti přitom žádné náznaky takového uzpůsobení neshledáváme. Další skutečností hovořící proti možnosti „stavění se na zadní“ u brachiosaurů je také fakt, že by to jednoduše za takovou námahu a nebezpečí nestálo. Brachiosauři totiž mohli spásat vegetaci ve velkém rozpětí výšky asi od pouhých 3 až po nějakých 13 metrů nad zemí[22] a případným vztyčením by dosáhli sotva o třetinu výše. Naproti tomu jiní sauropodi (jako jsou diplodokoidi), kteří byli navíc pro případné vzpřímení mnohem lépe anatomicky uzpůsobeni, mohli v takovém případě dosáhnout i do trojnásobné výšky oproti svému běžnému postoji. Podle paleontologa Matthewa Wedela se ale mohli brachiosauři ve výjimečných situacích přece jen vztyčovat, a to například v případě soubojů samců o dominanci.[23] Kritikové filmu měli problém také s potravou zobrazených brachiosaurů, kterou měly být (uměle vysazené?) blahovičníky neboli eukalypty. Ty by pro jurského sauropoda pravděpodobně představovaly toxickou a snad i nepoživatelnou stravu, ostatně vznikly patrně až v třetihorním eocénu před asi 52 miliony let.[24] Brachiosauři žijící ještě o sto milionů let dříve se nejspíš živili přednostně větvemi jinanů a jehličnanů, kapraďorosty a cykasy, denně přitom sežrali přibližně 200 až 400 kg rostlinstva.[25] I s relativně malou hlavou dokázal brachiosaurus během doby krmení, představující například 16 hodin z každého dne, snadno spořádat rostlinnou hmotu o přibližně 1,5 % své vlastní hmotnosti, což je podobné jako u dnešních slonů.[26] Potravu v tlamě příliš mechanicky nerozmělňoval, o její rozložení se postaraly až další části trávicího traktu, v němž se mohlo v jednu chvíli nacházet téměř šest tun fermentací rozkládané tráveniny.[27] Co tedy dodat závěrem? Celkově je scéna z Jurského parku nádherná a působivá a vlastně se jí ani dnes nedá z pohledu vědy zase až tak moc vytknout.

———

Kosterní rekonstrukce šesti exemplářů brachiosaura ukazují, jak malou část kostry tohoto obřího brachiosaurida ve skutečnosti známe. Prakticky všechny obrazové rekonstrukce severoamerického brachiosaura (včetně jeho podoby v Jurském parku) jsou proto odvozeny od blízce příbuzného východoafrického druhu Giraffatitan brancai, jehož kostru známe podstatně lépe. Kredit: Slate Weasel; Wikipedia (CC BY 4.0)

———

———

Short Summary in English: Brachiosaurus is a giant Late Jurassic sauropod dinosaur from North America, which was featured in the 1993 movie Jurassic Park, as one of the first computer generated dinosaur shown in movies. These CGI effects were considered ground-breaking at the time, and the awe of the movie’s characters upon seeing the dinosaur for the first time in the park was mirrored by audiences worldwide. The depiction of Brachiosaurus in the movie is after 30 years still quite scientifically accurate (despite some minor inaccuracies).

———

Odkazy:

https://en.wikipedia.org/wiki/Brachiosaurus

http://www.prehistoric-wildlife.com/species/b/brachiosaurus.html

https://dinodata.de/animals/dinosaurs/pages_b/brachiosaurus.php

http://www.dinochecker.com/gallery/brachiosaurus-altithorax.php

http://www.fossilworks.org/cgi-bin/bridge.pl?a=taxonInfo&taxon_no=54864

———

[1] Shay, D.; Duncan, J. (1993). The Making of Jurassic Park. New York: Boxtree Ltd. str. 99, 133–135. ISBN 978-1-85283-774-7

[2] Britton, P. (1993). The WOW Factor. Popular Science (Listopad 1993): 86–91.

[3] JPL Small-Body Database Browser: 9954 Brachiosaurus (1991 GX7). NASA (přístup aktivní k 13. 3. 2023)

[4] Zhang, X.-Q.; et al. (2020). Redescription of the cervical vertebrae of the Mamenchisaurid Sauropod Xinjiangtitan shanshanesis Wu et al. 2013. Historical Biology. 32 (6): 803–822.

[5] Curtice, B. (2021). New Dry Mesa Dinosaur Quarry Supersaurus vivianae (Jensen 1985) axial elements provide additional insight into its phylogenetic relationships and size, suggesting an animal that exceeded 39 meters in length (PDF, str. 92).

[6] Taylor, M. P.; Wedel, M. J. (2013). Why sauropods had long necks; and why giraffes have short necks. PeerJ. 1: e36.

[7] Colbert, E. (1962). The weights of dinosaurs. American Museum Novitates. (2076): 1–16.

[8] Russell, D.; Béland, P.; McIntosh, J. S. (1980). Paleoecology of the dinosaurs of Tendaguru (Tanzania). Mémoires de la Société Géologique de France. 59: 169–175.

[9] Mazzetta, G. V.; et al. (2004). Giants and Bizarres: Body Size of Some Southern South American Cretaceous Dinosaurs. Historical Biology. 16 (2–4): 1–13.

[10] Molina-Perez, R.; Larramendi, A. (2020). Dinosaur Facts and Figures: The Sauropods and Other Sauropodomorphs. New Jersey: Princeton University Press. str. 259.

[11] Taylor, M. P. (2009). A re-evaluation of Brachiosaurus altithorax Riggs 1903 (Dinosauria, Sauropoda) and its generic separation from Giraffatitan brancai (Janensh 1914) (PDF). Journal of Vertebrate Paleontology. 29 (3): 787–806.

[12] Campione, N. E.; Evans, D. C. (2020). The accuracy and precision of body mass estimation in non-avian dinosaurs. Biological Reviews. 95 (6): 1759–1797.

[13] González Riga, B. J.; et al. (2016). A gigantic new dinosaur from Argentina and the evolution of the sauropod hind foot. Scientific Reports. 6: 19165.

[14] Foster, J. (2007). Brachiosaurus altithorax. Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indianapolis: Indiana University Press. str. 205–208.

[15] Klein, N.; et al. (2011). Appendix: Compilation of published body mass data for a variety of basal sauropodomorphs and sauropods. Biology of the Sauropod Dinosaurs: Understanding the Life of Giants. Indiana University Press. str. 317–320. ISBN 978-0-253-35508-9

[16] D’Emic, M. D.; Carrano, M. T. (2019). Redescription of brachiosaurid sauropod dinosaur material from the Upper Jurassic Morrison Formation, Colorado, USA. The Anatomical Record. 303 (4): 732–758.

[17] Paul, G. S. (1988). The brachiosaur giants of the Morrison and Tendaguru with a description of a new subgenus, Giraffatitan, and a comparison of the world’s largest dinosaurs (PDF). Hunteria. 2 (3).

[18] Henderson, D. M. (2004). Tipsy punters: sauropod dinosaur pneumaticity, buoyancy and aquatic habits. Proceedings of the Royal Society of London B. 271 (Suppl. 4): S180–S183.

[19] Riggs, E. S. (1904). Structure and relationships of opisthocoelian dinosaurs. Part II. The Brachiosauridae. Geological Series (Field Columbian Museum). 2 (6): 229–247.

[20] Jensen, J. A. (1985). Three new sauropod dinosaurs from the Upper Jurassic of Colorado. Great Basin Naturalist. 45 (4): 697–709.

[21] Mallison, H. (2011). Rearing Giants – kinetic-dynamic modeling of sauropod bipedal and tripodal poses. In Klein, N., Remes, K., Gee, C. & Sander M. (eds): Biology of the Sauropod Dinosaurs: Understanding the Life of Giants. Life of the Past (series ed. Farlow, J.). Bloomington, IN: Indiana University Press.

[22] Foster, J. R. (2003). Paleoecological analysis of the vertebrate fauna of the Morrison Formation (Upper Jurassic), Rocky Mountain region, U.S.A. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin 23. Albuquerque, New Mexico: New Mexico Museum of Natural History and Science.

[23] Hallett, M.; Wedel, M. (2016). The Sauropod Dinosaurs: Life in the Age of Giants. Baltimore: Johns Hopkins University Press, ISBN 978-1421420288 (str. 173).

[24] Gandolfo, M. A.; et al. (2011). Oldest Known Eucalyptus Macrofossils Are from South America. PLOS ONE. 6 (6): e21084.

[25] Foster, J. (2007). Brachiosaurus altithorax. Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indianapolis: Indiana University Press. ISBN 978-0253348708 (str. 205–208)

[26] Hallett, M.; Wedel, M. (2016). The Sauropod Dinosaurs: Life in the Age of Giants. Baltimore: Johns Hopkins University Press, ISBN 978-1421420288 (str. 90).

[27] Farlow, J. A. (1987). Speculations About the Diet and Physiology of Herbivorous Dinosaurs. Paleobiology. 13 (1): 60–72.

———