- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Slovenský archeopteryx

Daitinský exemplár acheopteryxa

Nad jurskou tropickou lagúnou sa znenazdajky objavil nezvyčajný tvor. Bol ozubený, operený a ťažkopádne mával krídlami. Archaeopteryx sa stal predzvesťou evolučnej drámy, počas ktorej sa dinosaury menili na lietajúce tvory. Ich potomkovia úspešne ovládli svet nad našimi hlavami a neohrozene mu panujú doteraz.

Novodobý príbeh archeopteryxa sa začal presne pred 160 rokmi. V istom bavorskom lome neďaleko Solnhofenu objavili v roku 1860 pierko v jemnozrnom (tzv. litografickom) vápenci. Skamenelinu pravekého (archeo) pierka (pteryx) náležite pokrstil profesor Hermann von Meyer – pomenoval ho Archaeopteryx lithographica. Jeho predstavy o vlastníkovi pierka sa zhmotnili o necelý rok neskôr. Pohľad na operenú kostru archeopteryxa bol pohľadom cez časovú dimenziu vzdialenú 150 miliónov rokov.

Rekonštrukcia Archaeopteryxa albersdoerferi, autor Zhao Chuang and PNSO

Od pravekého pierka k operenému dinosaurovi

Ak mal perie, tak to bol vták, pomyslel si H. von Meyer, ktorý nezapochyboval o vtáčej identite archeopteryxa. Prítomnosť ozubených čeľustí, ostrých pazúrov a dlhý kostený chvost zjavne jeho presvedčeniu neprekážali. Kritikou však nešetrili vtedajší kreacionisti, ktorí existenciu vtákov v pravekých solnhofenských vápencoch považovali za nemožnú. Verdikt bol nekompromisný: Archaeopteryx nemôže byť vtákom! Bol to jašter, tvrdil Andreas Wagner, ktorý neváhal bez akejkoľvek detailnej analýzy premenovať archeopteryxa na záhadného jaštera, latinsky Griphosaurus.
Zatiaľ čo sa nemeckí kolegovia sporili o identitu, operenú skamenelinu získalo Prírodovedné múzeum v Londýne (1863). Jeho riaditeľom a zakladateľom bol významný porovnávací anatóm Richard Owen, ktorý potvrdil vtáčiu identitu archeopteryxa a zakúpenú skamenelinu pomenoval po svojom – Archaeopteryx macrurus. Historickým paradoxom je, že R. Owen, mimochodom tvorca názvu Dinosauria, nerozoznal na kostre archeopteryxa znaky dinosaurov. Nevedel alebo nechcel?
V tom období sa už vo viktoriánskej spoločnosti blysli prvé evolučné teórie Charlesa Darwina, Alfreda Wallacea a neskôr aj profesora Thomasa Huxleyho. T. Huxley, na rozdiel od svojho dlhoročného rivala Owena, identifikoval až 35 znakov, ktoré evokovali príbuzenstvo medzi vyhynutými dinosaurami a žijúcimi vtákmi. Na zasadnutí Kráľovskej spoločnosti Huxley smelo vyhlásil: Vtáky vznikli z dinosaurov. Stalo sa tak v tom istom roku, v ktorom Owen opísal svojho archeopteryxa.

Protichodné názory

European Synchrotron Radiation Facility, zdroj ESRF

Aj v súčasnosti, po tak dlhej dobe, je sága rodu archeopteryxov opradená evolučnou ikonografiou a kontroverziou, vedeckou hašterivosťou až osobnou nenávisťou a nechýba ani biznis, ktorý premenil skameneliny archeopteryxov na lukratívny tovar. Od prvého nálezu v roku 1861 odhalili bavorské jurské vápence len 12 kostrových exemplárov, ktoré boli alebo sú považované za archeopteryxy.
Vedecký pohľad na identitu týchto skamenelín sa však mení s každou generáciou odborníkov. V podstate sa striedajú dva názory. Prvý tvrdí, že jednotlivé exempláre reprezentujú niekoľko druhov, dokonca rodov. Druhý pripisuje tvarové rozdiely výlučne rastovým odlišnostiam jediného druhu. Napríklad ešte v roku 2009 presadzoval druhý uvedený názor Peter Wellnhofer, nemecký expert na archeopteryxy. V súčasnosti niektorí vedci nielenže oživujú prvý (pôvodný) názor, ale jeden z exemplárov dokonca považujú za zástupcu inej skupiny (čeľade), o existencii ktorej sme sa dozvedeli len nedávno z Číny.

Synchrotrónový exepriment v ESRF

Príbeh ôsmeho exemplára

Mimoriadny záujem o slávne skameneliny z Bavorska vytvoril z acheopteryxa fosílnu ikonu a jedného z najviac študovaných prehistorických tvorov. Až donedávna najzáhadnejším z archeopteryxov bol exemplár číslo osem.
Ôsmu skamenelinu archeopteryxa údajne objavili vo vápencovom lome neďaleko bavorského mestečka Daiting – odtiaľ pomenovanie daitinský exemplár. Má však aj prezývku, ktorá zdôrazňuje jeho záhadnosť: Fantóm.
Príbeh ôsmeho exemplára je námetom na román. Nepoznáme presný dátum jeho nálezu. Vraj ho objavili v 90. rokoch minulého storočia. Prvému vlastníkovi nepriniesol veľa šťastia. Predal ho za smiešnu cenu, pretože sa domnieval, že predáva skamenelinu pterosaura (letuschopného jaštera) – na vápencovej doske totiž nenájdete jasné odtlačky peria. Krátko na to sa nad ôsmym exemplárom zľahla zem.
Nepriamy dôkaz o jeho existencii sa nachádzal v prírodovednom múzeum v nemeckom Bambergu; múzeum vlastnilo odliatok Fantóma. Fotografiu odliatku zverejnil riaditeľ bamberského múzea v roku 1996 v lokálnom periodiku. Fantóm sa na verejnosti znovu objavil až v roku 2009, keď ho kúpil Raimund Albersdörfer, nemecký obchodník so skamenelinami. O dva roky neskôr sa dostal do mojich rúk na odbornú analýzu.

Zapísaný do histórie

Skamenelá lebka daitinského archeopteryxa
a jeho virtuálna rekonštrukcia

Ôsmy exemplár je vnorený do malej vápencovej dosky s rozmermi 29 × 26 × 2 cm. Je nekompletný. Zachovala sa len horná polovica kostry. Zachované kosti sú značne zlisované, mnohé rozlámané a nekompletné. Okrem toho vzácna skamenelina nesie stopy neprofesionálnej preparácie, ktorá kosti poškodila. Vzhľadom na tieto okolnosti boli moje očakávania značne skromné. A predsa sa práve ôsmy exemplár zapíše do histórie hneď niekoľkými prvenstvami!
Prvým je spôsob, ktorý som zvolil na jeho štúdium v roku 2011. Presvietili sme ho na časticovom urýchľovači (European Synchrotron Radiation Facility) vo francúzskom Grenobli. Experiment sme niekoľkokrát zopakovali, aby sme dosiahli čo najlepší výsledok. Bol to riskantný pokus, ale podaril sa. Ôsmy exemplár sme virtualizovali. Po prvýkrát v histórii sme pracovali s virtuálnou replikou všetkých zachovaných kostí a zubov archeopteryxa.
Okrem toho skenovanie poskytlo nečakaný bonus. Vnútri vápencovej vrstvy ležiacej v úrovni krídla bola zvláštna dutina, ktorá vznikla po degradácii letkového peria. Fantóm mal perie!

Kosti plné vzduchu

Ôsmy exemplár je prvou skamenelinou archeopteryxa, ktorej sme neinvazívne prenikli dovnútra kostry pomocou vysokoenergetického röntgenového žiarenia. Pri štúdiu získaných skenov som zistil, že takmer všetky kosti boli pneumatizované. To znamená, že počas života boli vyplnené vzduchom, čím sa podstatne znížila celková hmotnosť tela. Nižšia hmotnosť významne ovplyvnila pohybové schopnosti daitinského archeopteryxa. V tejto súvislosti je pre mňa najcennejším zistenie, že ôsmy exemplár nebol dospelým jedincom. K tomuto hodnoteniu ma viedla najmä mikroštruktúra jeho kostí. Kostný záznam svedčí o vysokej metabolickej aktivite a neukončenom raste.
Čím je teda ôsmy exemplár výnimočný? Je mláďaťom so znakmi dospelého jedinca! Potvrdzujú to zrasty niektorých kostí na lebke a krídle. Inými slovami, niektoré z anatomických znakov dospeli skôr ako celkový organizmus. A táto unikátna kombinácia sa nevyskytuje pri väčších alebo menších exemplároch archeopteryxa, len pri exemplári číslo osem. Ako je to možné?
Ôsmy exemplár je neobyčajný aj svojím geologickým vekom. Všetky doteraz opísané exempláre archeopteryxa boli objavené v solnhofenskom súvrství. Fantóm má iný geologický pôvod. Pochádza z mörnsheimského súvrstvia, ktoré vzniklo neskôr. Túto skutočnosť potvrdili aj výsledky geochemickej analýzy.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 11/2021. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Martin Kundrát
vedúci výskumnej skupiny evolučnej biodiverzity a laboratória PaleoBioImaging
UPJŠ v Košiciach
Foto archív autora