viventibus esse: S cirkulárkou v hube

utorok 20. januára 2015

S cirkulárkou v hube

Chrup o živočíchovi prezradí veľmi veľa. „Povedz mi, čo ješ a ja ti poviem, kto si.“ Na túto pravdu sa (okrem iného) spolieha paleontológia, ktorej objektom sú takmer výlučne nekompletné zvyšky dávno vymretých organizmov. A keďže zuby sú zložené z mimoriadne odolného materiálu, chrup je často to jediné, čo o niekdajšej existencii študovaného tvora svedčí. Takže ešte raz. Paleontológ: „Ukáž zuby a ja ti poviem, kto si.“ Veľký neznámy: „OK. Mám v hube cirkulárku. Môžeš hádať...“

Žraloky a raje patria medzi drsnokožce. Tomuto názvu vďačia plakoidným šupinám, ktoré pripomínajú malé zúbky, takže pri „hladkaní“ žraloka od chvosta k tlame máte pocit, že sa maznáte so šmirgľom. Kostra drsnokožcov je tvorená chrupkou, preto sa označujú aj ako chrupkovité ryby, prípadne paryby (lat. Chondrichthyes). Tento fakt má pre paleontológiu žralokov a ich príbuzenstva ďalekosiahle dôsledky: v drvivej väčšine prípadov sa fosílne pozostatky drsnokožcov obmedzujú na izolované zuby. Viaceré druhy pritom mali heterodontný chrup, čo znamená, že v jednej papuli sa nachádzalo viacero typov zubov. Po ich vypadnutí z tlamy je potom veľmi náročné určiť, ktoré zuby patria rovnakému druhu, zvlášť ak ide o dávno vyhynuté formy. Občas sa nájdu kompletné fosílie žralokov aj s obrysmi ich tiel; takéto nálezy sú však neobyčajne zriedkavé a obmedzujú sa iba na tzv. „konservat Lagerstätten“, teda lokality z výnimočným typom zachovania.

Kotúčik zubov rodu Helicoprion. Zdroj.

Vyššie uvedené sa dá zhrnúť do jednej vety: rekonštrukcia stavby tela predhistorických žralokov nie je „ízy“. Ak sa nájdu zuby (geologicky) mladých foriem, patria obvykle blízkemu príbuzenstvu dnešných druhov a predstaviť si ich anatómiu nie je až také ťažké. Ale čím vzdialenejšiu minulosť mapujeme, tým bizarnejšie tvory nám z nej vyskakujú. V tomto príspevku sa jednému takému čudákovi pozrieme na zúbky.


Autor obrázku: Ray Troll

Tým čudákom je pražralok rodu Helicoprion. Vlastne nejde ani o pravého žraloka, ale o blízkeho príbuzného chimér. Chiméry sú drsnokožce, ktoré vďačia za svoje meno bizarnému vzhľadu: majú veľkú masívnu hlavu s veľkými očami, veľké prsné plutvy a bičovitý chvost. Na rozdiel od žralokov, ktorým sa chrup počas života permanentne obmieňa (polyfiodontný chrup), sa zubné doštičky chimér nevymieňajú (monofiodontný chrup). V jednom ohľade však dnešné chiméry Helicoprion vo svojej čudesnosti prekonáva. Z tohto žralokovitého tvora poznáme síce iba zuby, tie sú však usporiadané do špirály a pripomínajú tak kotúč cirkulárky.

Autor obrázku: Ray Troll

Vedci sa dlho trápili nad hádankou helikopriona. Rôzni autori umiestňovali kotúč vyzbrojený ostrými zubami na rôzne miesta a niektorí dokonca neváhali umiestniť kotúčik na chrbtovú či chvostovú plutvu (b a c na obrázku vpravo). Iba nedávno (Tapanila et al. 2013) sa na jednom z exemplárov helikopriona podarilo objaviť okrem kotúča so zubami aj časti lebky. Na základe podrobného štúdia tohto šťastného kúska tak máme konečne jasno minimálne o tom, kde sa cirkulárka v hube helikopriona nachádzala. Navyše tohto mesiaca vyšla práca o funkčnej morfológii cirkulárk (Ramsay et al. 2015), teda o spôsobe, ako zuby stočené v špirále vlastne fungovali. Predpokladá sa, že pri zatvorení papule sa zuby otáčali smerom dozadu (dovnútra papule) a pritom krájali mäso koristi. Navyše sa zistilo, že Helicoprion asi nepapal nič tvrdé, pochutnával si skôr na mäkkých telách napr. hlavonožcov

Autor obrázku: Ray Troll

Ako som vyššie spomínal, chiméram zuby nevypadávajú a rovnako to bolo aj u helikopriona. Nové zuby mu rástli vnútri papule, pričom sa postupne zväčšovali tak, ako rástol aj daný jedinec. Kotúčik sa pritom zatáčal dovnútra papule, pričom najstaršie (a zároveň najmenšie) zuby boli trvalo vnorené v čeľusti a už ich zviera nepoužívalo.

Mechanika čeľustí rodu Helicoprion. Prevzaté z práce Ramsay et al. (2015).

Helicoprion sa v oceánoch objavil počas neskorého karbónu asi pred 310 miliónmi rokov, prežil hromadné vymieranie na hranici permu a triasu (najväčšie v histórii našej planéty) a vyhynul počas skorého triasu pred 250 miliónmi rokov. Napriek svojej bizarnosti (či práve vďaka nej) prežíval tento rod plných 60 miliónov rokov. Na základe porovnania s príbuznými rodmi sa odhaduje dĺžka helikopriona až na 7 metrov, nešlo teda o žiadneho trpaslíka.

Helicoprion v obývačke....(z výstavy venovanej hrdinovi dnešného blogového príspevku. Design má na svedomí Ray Troll).

Použitá literatúra

Gaisler, J. & Zima, J. 2007: Zoologie obratlovců. Academia, Praha 2007. 694 s.

Ramsay, J.B., Wilga, Ch.D., Tapanila, L., Pruitt, J., Pradel, A., Schlader, R. & Didier, D.A. 2015: Eating with a Saw for a Jaw: Functional morphology of the Jaws and Tooth-Whorl in Helicoprion davisii. Journal of Morphology 276: 47-64.

Tapanila, L., Pruitt, J., Pradel, A., Wilga, C.D., Ramsay, J.B., Schlader, R. & Didier, D.A. 2013: Jaws for a spiral-tooth whorl: CT images reveal novel adaptation and phylogeny in fossil Helicoprion. Biology Letters 9: 1-4.

Odkazy

http://blogs.scientificamerican.com/running-ponies/2013/02/27/prehistoric-ghost-shark-helicoprions-spiral-toothed-jaw-explained/

http://paleobiology.si.edu/helicoprion/

http://phenomena.nationalgeographic.com/2013/02/26/buzzsaw-jaw-helicoprion-was-a-freaky-ratfish/

http://trollart.com/