Po stopách veľkých jašterov

Neodkrývajú len fosílie, ale modelujú aj umelé dinosaurie žalúdky, rozpúšťajú praveké kosti v kyseline, skenujú fosílne lebky v počítačových tomografoch alebo na počítačoch simulujú ich pohyb: paleontológovia sa snažia vylúštiť záhady dinosaurov rafinovanými metódami.
Už vyše 100 rokov vykopávajú paleontológovia fosílie v jednom kameňolome v štáte Utah – a doteraz objavili jedenásť rôznych druhov dinosaurov. Kosti jašterov sú ukryté vo vrstvách hornín, ktoré sa počas vývoja Zeme vrásnili, až napokon zostali v takmer zvislej polohe.

Pracovník Mongolského štátneho múzea usporadúva zvyšky ankylosaura tak presne, ako sa len dá. Správna pozícia kostí sa dá zistiť podľa ich tvaru a podľa miest upínania svalov a šliach.

Vyše 100 ton pozostatkov dinosaurov uložili paleontológovia v jednej hale v Prove v štáte Utah. Kosti sú obalené sadrou, ktorá ich chráni pred poškodením.

Puzzle z pozostatkov obrovských zvierat

Keď sa Gregory Erickson z Floridskej štátnej univerzity vydáva na výskumnú expedíciu, nemá žiaden z nástrojov, ktoré si paleontológovia obyčajne berú so sebou. Žiadne dláto na rozbíjanie skál, žiadnu sadru na stabilizáciu fosílií, žiadne chemikálie na konzerváciu kostí. Namiesto toho nosí so sebou často palicu, na konci ktorej je pripevnená štvorhranná aparatúra. Jeho nástroj sa volá silový snímač: meria energiu, ktorou do seba narážajú dve sily. Erickson mal pri konštruovaní prístroja pred očami smrtiacu čeľusť a sánku krokodílov a aligátorov.

Vyzbrojený silovým snímačom ide Erickson opäť do floridských močiarov. Tam sa pomocou viacerých bezpečnostných opatrení zakráda k plazom, vyčkáva, kým otvoria tlamu, a vtedy im medzi zuby strčí aparatúru skôr, ako stihnú čeľuste zaklapnúť.

„V zásade to funguje ako osobná váha,“ hovorí Erickson. Veľmi dobre si spomína na zviera, ktorému silový snímač meral doteraz najvyššie hodnoty: bol to asi štvormetrový aligátor vážiaci 340 kilogramov, ktorého chytili v jednom jazere v centrálnej Floride. Jeho čeľuste vyvinuli tlak 1,3 tony – takú hmotnosť má menšie auto. Erickson využíva tieto merania na vyvodenie záverov o sile čeľusti ešte väčšieho tvora: Tyrannosaura rex, ktorý bol so svojou hmotnosťou približne sedem ton a dĺžkou asi trinásť metrov jeden z najväčších suchozemských predátorom všetkých čias.

Lenže skôr ako dostane výsledok, musí silový snímač vyslobodiť z tlamy testovaných zvierat. „Často sa zahryznú a držia aj 20 minút. Asi si myslia, že ma lapili, lebo silový snímač je potiahnutý kožou a nemôžu vidieť, čo majú v zuboch,“ hovorí 42 – ročný vedec, ktorý kvôli svojmu výskumu už niekoľkokrát prežil strašidelné momenty.

Raz chňapol krokodíl tak blízko Ericksonovej ruky, že sánka zvieraťa narazila o jeho zápästie. „Bolo by stačilo o niekoľko centimetrov vyššie a ja by som namiesto ruky dnes nosil železný hák.“ 

Asi 7 500 kilometrov severovýchodne od Ericksonovej kancelárie sa ďalší vedec, Nemec Jüngen Hummel zaoberá stravovacími zvyklosťami dinosaurov.

Hummel simuluje v laboratóriu univerzity v Bonne zažívanie sauropodov, gigantických štvornohých bylinožravcov.

Kvôli tomu strká vysušené a posekané vzorky, všetkých možných rastlín, napr. prasličiek, do sklenenej banky, pridáva k nej mikróby a celé to uloží do termokomory, kde banka pomaly rotuje a simuluje trávenie.

„Pokusy sa uskutočňujú pri teplote 30 až 39 stupňov Celzia, pretože nevieme, akú telesnú teplotu mali dinosaury,“ vysvetľuje Hummel. Jeho termokomora funguje ako žalúdok. Z plynov, ktoré sa počas niekoľkých hodín v sklenenej banke uvoľnia, dokáže vedec zistiť, koľko živín sa nachádza v rastlinnej vzorke.

Hummel nie je paleontológ. Jeho laboratórium je súčasťou poľnohospodárskej fakulty. Študoval zoológiu a jeho vlastnou špecializáciou je výživa súčasných zvierat – snaží sa napríklad vytvoriť optimálne krmivo pre rybie farmy. Napriek tomu však asi rozlúštil jednu z najväčších záhad vedy o dinosauroch. Prišiel na odpoveď na otázku: Ako mohli sauropody dostatočne zásobovať telo živinami?

„Napríklad slon spotrebuje približne 200 kg trávy a lístia denne a kŕmenie mu zaberie tri štvrtiny času,“ hovorí Hummel. Kvitnúce rastliny, ako je tráva, sa považujú za relatívne výživné zelené krmivo, lenže podľa nových poznatkov sa významne rozšírili až vo vrchnej kriede, približne pred 100 miliónmi rokov.

Skamenené otlačky nôh svedčia o spolužití dinosaurov

Istený lanom, skúma kanadský vedec odtlačky nôh dinosaurov zasypané snehom v Skalnatých vrchoch. Stopy vznikli pravdepodobne na ploche, ktorá bola pôvodne v horizontálnej polohe. Vedci na ich základe predpokladajú, že dinosaury žili v čriedach.

Lenže sauropody – ktoré vážili aj desaťkrát toľko čo slony – mali počas svojho prvého rozkvetu v jure, pred 160 až 145 miliónmi rokov, k dispozícii len ihličnany a paprade. O nich sa donedávna predpokladalo, že sú extrémne ťažko stráviteľné, a teda minimálne výživné.

Výsledky Hummelových testov však prekvapili samého Hummela: napr. prasličky, ktoré boli aj počas mezozoika, epochy dinosaurov, rozšírenými rastlinami, nie sú o nič ťažšie stráviteľné ako tráva. Predsa sú však problematickou kŕmnou rastlinou. Súčasné bylinožravce ňou pohŕdajú, lebo obsahuje silikát - minerál, ktorý obrusuje zuby.

Sauropody však asi svoju potravu prehĺtali bez prežúvania. Dlhý čas si paleontológovia mysleli, že jaštery rozomieľali potravu v žalúdku pomocou kamienkov - táto teória však v porovnaní s novými poznatkami neobstojí. Hummel si teraz lepšie vie predstaviť, čo žrali dinosaury, aby zásobovali svoje telo živinami.

Erickson a Hummel sú protagonisti novej éry výskumu dinosaurov. Nie je to tak dávno, čo vedci nepoznali takmer nič iné, len tvar ich kostí. A paleontológovia sa obmedzovali na to, aby odkryli kosti, a dobre ich poskladali a odvodili príbuznosť, medzi jednotlivými druhmi.

Teraz sa však výskum dinosaurov zmenil na oblasť, ktorá sa už dlhšie nespolieha len na náhodné objavy a expedície do púští. Dnešní výskumníci vkladajú kostry do počítačových tomografov (CT), rozpúšťajú skameneliny v kyselinách, simulujú na počítači ich pohyb a podnikajú nákladné experimenty so súčasnými živočíchmi.

Medzi nimi nájdeme biológov, lekárov a počítačových expertov. Vďaka takémuto inovatívnemu výskumu môžu vedci po prvýkrát nielen zisťovať ako dinosaury vyzerali a ako sa vyvíjali, ale aj ako sa správali, ako fungovalo ich telo, ako žrali, lovili a medzi sebou komunikovali. Skrátka – ako žili.

PRI TOMTO DRUHU VÝSKUMU zohrávajú vykopávky aj naďalej ústrednú úlohu. Dnes sa kosti lokalizujú často na centimetre presne satelitnými systémami GPS alebo pôdnymi radarmi. Nedávno narazili vedci v Patagónii na pozostatky pravdepodobne siedmich až deviatich jedincov jedného nového mäsožravého dinosaura, ktorého pokrstili menom Mapusaurus. Niektoré fosílie patrili mláďatám – čo je ďalší dôkaz, že aj predátori žili v rodinnom zväzku.

V máji 2005 zverejnili americkí paleontológovia jeden ešte senzačnejší objav: v pahorkatej krajine na východe amerického štátu Utah naďabili na kosti dovtedy neznámeho dinosaura. Nazvali ho Falcarius utahensis – „kosák z Utahu“ - kvôli jeho dlhým zahnutým pazúrom.

Anatomicky sa síce podobal na dravé dinosaury – lenže mal zuby, ktoré boli vhodné na prežúvanie rastlinnej potravy. Preto vedci predpokladajú, že Falcarius je jašter, ktorý stál na rozhraní medzi bylinožravcami a mäsožravcami.

V uplynulých rokoch sa uskutočnilo veľa senzačných objavov aj v Číne. Medzi inými aj objav sinosauropteryxa, ktorý bol pokrytý primitívnym perím a patrí k predchodcom vtákov.

„Skutočná zaujímavá paleontológia sa dnes už nerobí v teréne,“ hovorí Martin Sander z univerzity v Bonne. Sander je koordinátor multidisciplinárneho projektu, ktorý financuje nemecká výskumná spoločnosť a na ktorej participujú aj vedci z odborov vesmírnej medicíny, materiálovej technológie a zoológ Jürgen Hummel. Sander trávi veľa hodín výskumom tkaniva dinosaurích kostí. Kvôli tomu rozpiľuje fosílie na jemné plátky, ktoré sú pod mikroskopom takmer priehľadné. Sú na nich viditeľné „letokruhy“ (ktoré, podobne ako u stromov, vznikajú sezónnymi rozdielmi rastu). Zo zmien v štruktúre buniek dokážu výskumníci zrekonštruovať aj celý život jedinca.

NAPRÍKLAD SA ZISTILO, že Janenschia, približne 24-metrový bylinožravec, dosiahol pohlavnú dospelosť v 11. až 13. roku života, telesne vyrástol v 26 až 28 rokoch a dožíval sa 40 rokov.

Niekedy sa pri hľadaní stôp o spôsobe života využívajú dômyselné metódy modernej súdnej medicíny. Paleontológ Lawrence Witmer z univerzity v Ohiu pripravuje svoje štúdie často autopsiou. V jeho laboratóriu, ktoré sa nachádza na lekárskej fakulte, stoja obrovské mrazničky, v nich Witmer skladuje časti zdochnutých albatrosov, nosorožcov, pštrosov, koní a tuleňov, ktoré získava od zoologických záhrad a chovateľov. Skúma predovšetkým hlavy. „To je miesto zmyslov a mozgu, tam sa uskutočňuje komunikácia, odtiaľ preniká do tela potrava a voda.“ Witmer celé týždne pitve lebky zvierat, rozrezáva cievy, rozmotáva mozgové závity, uvoľňuje šľachy a svaly od kostí a študuje mikroskopicky malé žliabky a ryhy, ktoré v nich zanechali mäkké časti. Potom presvecuje fosílne lebky v CT miestnej nemocnice a hľadá podobné mikroštruktúry – aby sa niečo dozvedel o upínaní svalov a šliach na kosti či o tvare mozgu v lebkách. Mäkké časti sa totiž v praveku takmer nikdy nezachovali. Witmer sa v poslednom čase zvlášť zaujíma o jednu časť tela – nosovú dutinu. „Väčšinou je to najmenšia časť hlavy, ale niektorým dinosaurom zaberala aj polovicu lebky.“ Nosová dutina niektorých ceratopsidov, mohutných bylinožravcov s rohmi a pancierom na šiji, je taká veľká, že sa do nej zmestí ľudská ruka.

Na základe týchto rozmerov Witmer predpokladá, „...,že sa tam muselo diať niečo dôležité“ a pomocou CT zistil, že fosílne steny kostí nesú na sebe stopy po množstve kapilár: dutiny boli teda silno prekrvené. Witmer verí, že dinosaury využívali svoje nosy na ochladzovanie telesnej teploty a teploty mozgu. Všetky dinosaury s veľkým nosom mali aj masívne telo a kvôli nepomeru, medzi veľkou hmotnosťou a malým povrchom tela pravdepodobne aj problémy s ochladzovaním.

Tento Oviraptor z púšte Gobi zdochol, keď chránil svojich 20 vajec, pravdepodobne krátko pred piesočnou búrkou. V Mongolsku vedci objavili viacero zhlukov takých hniezd – tieto dinosaury asi sedeli na vajciach ako mnohé dnešné morské vtáky – v kolóniách.

Vrstvu po vrstve odkrýva vedec v púšti Gobi. Skrýva sa pod nimi približne 80 miliónov rokov stará lebka protoceratopsa. Podľa stavu kostí sa dá často usúdiť, za akých podmienok zviera zahynulo. 

Hľadanie stôp dômyselnými metódami súdneho lekárstva

KOSTI SÚ VŠAK LEN JEDNÝM KAMIENKOM Z MOZAIKY výskumu správania. Zo skamenených odtlačkov nôh vedci napríklad zisťujú, že mnohé dinosaury putovali v čriedach. Z iných stôp zas vyčítali, že dospelé jedince boli spolu so svojimi mláďatami, pričom mláďatá kráčali v stopách dospelých zvierat.

Husto naukladané fosílne vajcia prezrádzajú, že iné druhy zas tvorili kolónie mláďat, ku ktorým sa dospelé jedince pravidelne vracali.

A na Coloradskej univerzite v meste Boulder skúma vedkyňa Karen Chinová jednu celkom zvláštnu pozostalosť dinosaurov: skamenený trus. Pred istým časom sa k nej dostal jeden neobyčajne veľký exemplár: kopa trusu, dlhá asi 43 cm, široká 16 cm a vysoká 13 cm. Chinová predpokladá, že taký výkal mohol vyprodukovať len obrovský Tyrannosaurus. Ďalšie analýzy nakoniec ukázali, ťe trus obsahoval aj pozostatky mladého bylinožravca, pravdepodobne tricaratopsa, ktorý bol typickou korisťou obrovského dravca. Podľa kostí sa dá usúdiť, že tricaratops bol v čase svojej smrti veľký ako poník.

Skúmanie prinieslo ešte čosi podnetné: Tyrannosaurus na rozdiel od dnešných plazov rozomlel svoju korisť tak najemno, že zostali po nej iba malé kúsky. Erickson, ktorý sa zameriava na výskum stravovacích zvyklostí, odhaduje, že dravec pri hryzení mohol vyvíjať tlak troch ton – dvakrát toľko, čo aligátor z centrálnej Floridy. Zo stôp po zuboch na iných kostiach Erickson zrekonštruoval, ako tento dravý jašter využíval silu svojich čelustí.

Podľa neho sa hlboko zahryzol do tela koristi a trhol silou svojich kostí a svalov dozadu, čím spôsobil smrteľné otvorené rany. Tyrannosaurus rex príležitostne používal svoje čeluste aj proti svojim príbuzným. Hlboké rany na kostrách tyrannosaurou naznačujú, že zvieratá sa s obľubou hrýzli do hlavy – možno v boji o revír alebo samicu.

Vedci tak v posledných rokoch dotvorili vo veľkom i malom obraz dinosaurov. Vytvárali mnohé predstavy, ktoré sa dlhé roky udržiavali.

Vyšetrenia CT ukázali, že nosové otvory plazov neboli umiestnené v strede lebky (ako to vedci dlho vo svojich rekonštrukciách znázorňovali), ale bezprostredne nad tlamou. Bylinožravce, napríklad Triceratops, nemali svalnaté líca ako dnešné ovce, čo sa donedávna predpokladalo, ale trhali potravu pyskami, ako majú dnešné korytnačky. Nezachovali sa nám však vo fosílnom stave.

Takisto dnes vedci nepovažujú za pravdepodobné, že pachycephalosaury s akousi prilbou na hlave do seba narážali kopulovitými lebkami, ako si to dlho všetci mysleli. Ich lebka je totiž na to príliš zaokrúhlená a príliš slabá. Skôr si navzájom vrážali do slabín, ako to robia dnešné bizóny. A rohy, ostne či rohovité výrastky bylinožravcov , ako mali stegosauri, slúžili asi menej na obranu, ako na robenie dojmu na ostatných príslušníkov druhu, predovšetkým na samice. To môže vysvetľovať, prečo im takéto útvary narástli zjavne až v dospelom veku.

Vykopávky, ktoré ukazujú hadrosaury v polohe sedenia na mladých, vedú k záveru, že prinajmenšom niekoľko druhou sa staralo o svoje mládatá. Niektorý vedci dokonca predpokladajú – napriek tomu, že neexistujú žiadne fosílne dôkazy – že určité druhy vŕšili na svoje vajcia trsy rastlín, aby využili teplo vznikajúce pri procese hnita.

Aj rýchlosť pohybu mnohých druhov sa dnes nanovo prepočítava. Veľa paleontológov si doteraz myslelo, že Tyrannosaurus šprintoval rýchlosťou 72 km/h – to je takmer taká rýchlosť, akú dosiahne dnešný gepard. Biomechanická a anatomická počítačová simulácia Johna Hutchinsona z kráľovskej veterinárnej univerzity v Londýne však túto tézu vyvracia, pretože by svaly na nohách tohto dinosaura museli 80 percent jeho celkovej hmotnosti. Podľa Hutchinsona nedosahoval dravez vyššiu rýchlosť ako 40 km/h.


Napriek tomu sa nepodarilo ukončiť polemiku, či bol Tyrannosaurus dravec, alebo sa živil zdochlinami, lebo jeho potenciálna korisť – veľké bylinožravce – boli podľa prepočtov takisto pomalé ako on. Najpravdepodobnejšie je, že Tyrannosaurus rex sa živil obidvoma spôsobmi – podobne ako dnešné hyeny.

V každom prípade bol dobre vybavený na hľadanie potravy. Z mikroštruktúr jeho lebky vedci usudzujú, že tento dinosaurus mal excelentný čuch a sluch. Podľa priestorového usporiadania jeho zvukovodov mohli vedci dokonca zrekonštruovať, v akej polohe držal hlavu.

Podľa toho spoznával tento šesť metrov vysoký predátor druhohorné prostredie väčšinou s ľahko sklonenou tlamou. Na lov mal dobre uspôsobený aj zrak. Nedávno podrobil Kent Stevens, profesor počítačovej vedy na univerzite v Oregone, dinosaura zrakovému testu.

Ilustračné obrázky k textu:

Pachycephalosaurus

Ankylosaurus

Falcarius utahensi

Falcarius

Hadrosaur

Sinosauropteryx

Triceratops

Tyrannosaurus rex

ZDROJ: magazín GEO
FOTO:
http://lidrozo.blogdiario.com/img/ankylosaurus1.jpg

http://www.makalapa.k12.hi.us/Makalapa_Folder/HTML/adapt&survive/tm/extinction.jpg
http://www.nimbacreations.com/library/tyrannosaurus-rex-model.jpg
http://news.nationalgeographic.com/news/2005/05/photogalleries/utah_dino/images/primary/Falcarius1.jpg
http://www.dinosaur-world.com/feathered_dinosaurs/species/falcarius_utahensi.gif
http://images.livescience.com/images/ig59_Sinosauropteryx_09.jpg
http://www.emerson.k12.nj.us/staff/rmkelly/custom/DinosaurWQ/Images/Triceratops/triceratopsINT.gif
http://animals.nationalgeographic.com/staticfiles/NGS/Shared/StaticFiles/animals/images/triceratops-ga.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/Sketch_pachycephalosaurus.jpg/800px-Sketch_pachycephalosaurus.jpg
http://animals.nationalgeographic.com/staticfiles/NGS/Shared/StaticFiles/animals/images/pachycephalosaurus-sw.jpg
http://www.riverofdeath.ca/pipestone/pachycephalosaurus.jpg
http://www.dinoart.com/images/license/hadrosaurus.jpg
http://www.ftschool.org/fourth/s_studies/images/hadrosaur2.jpeg