Student World

/V případě nového nálezu jde/ o vodní želvu ze svrchního triasu nalezenou v Číně, jejíž stáří se odhaduje zhruba na 220 milionů let. Dostala název Odontochelys semitestacea,i ze kterého můžou latiny znalí čtenáři vyvodit, že na rozdíl od současných želv měla zuby, skutečně měla jen polovinu krunýře a její ocas byl o mnoho delší než u dnešních želv. Všechny tyto tři znaky ji řadí jako skvělého kandidáta na „chybějící článek“. Břicho této želvy pokrýval krunýř, tzv. plastron, úplně stejně jako u jejích dnešních příbuzných. Jenže jí téměř úplně chyběla jeho druhá polovina, hřbetní krunýř nazývaný karapax. Její záda tak byla měkká podobně jako u ještěrů, ačkoliv na nich měla tvrdé kostěné lemování podél páteře, jako mají třeba krokodýli; žebra pak byla zploštěna způsobem, jako by se pokoušela formovat jakési evoluční začátky karapaxu.

Nález vyvolal zajímavou diskusi. Autoři článku, čínští vědci Li, Wu, Rieppel, Wang a Zhao (no, Rieppel Číňan nebude, ale pro jednoduchost) se domnívali, že Odontochelys je skutečně někde na půli cesty k získání klasického dvojdílného krunýře. Spoustu vědců tato želva přesvědčila o tom, že krunýř se pravděpodobně vyvíjel ve vodě. Nicméně se vyskytl i opačný názor. Nature má báječný zvyk, že k nejzajímavějším článkům týdne přidává komentáře dalších expertů, které jsou shromážděny v části časopisu nazvané „Novinky a názory“.

Odontochyles si vysloužila připomínku od dvou kanadských biologů, Roberta Reisze a Jasona Heada, kteří nabídli alternativní vysvětlení: možná, že celý krunýř se vyvinul už na zemi, tj. předtím, než se předci této želvy vrátili zpátky do moře. A možná, že Odontochyles tak ztratila svůj karapax až po návratu do vodního prostředí. Reisz s Headem upozorňují na to, že i některé z dnešních mořských želv, například obrovská kožatka velká, svůj karapax ztratily nebo značně redukovaly, takže celá teorie je celkem hodnověrná.

Teď se ještě v krátkosti potřebuji věnovat otázce, k čemu je želvě půlka krunýře. Tak zaprvé, proč by měla být Odontochyles obrněná dole, ale nemusí být chráněná shora? Možná proto, že nebezpečí hrozilo právě zdola, což by naznačovalo, že tito tvorové trávili většinu života poblíž hladiny  kam stejně museli kvůli dýchání. Žraloci často útočí zespodu, byli nebezpečně reálnou součástí světa těchto želv a není žádný důvod předpokládat, že jejich tehdejší zvyky lovení kořisti se nějak radikálně lišily od dnešních. Paralelním dokladem může být jeden z nejpřekvapivějších výkonů evoluce: ryba strašík (Bathylychnops), která má jeden pár očí navíc, a to pravděpodobně kvůli monitorování spodního prostoru proti nebezpečí útoku zdola. „Hlavní“ oči vypadají jako u každé normální ryby, ale každé z nich má navíc na své spodní straně malé přídavné „očičko“, které je zcela úplné, tj. má čočku i sítnici. Pokud mohl mít strašík takové trable, že mu to stálo za to vyvinout přídatné oči, které mu pomáhají vyhnout se útokům predátora mířícím zezdola (nebuďte pedantičtí, víte, jak to myslím), jeví se jako docela pravděpodobná i skutečnost, že Odontochyles si hlídala své obrnění zvláště v tomto směru. Plastron má své využití. Pokud se teď chystáte říct něco jako „a proč neměla teda i karapax, byla by chráněná úplně odevšad!“, odpověď bude velice jednoduchá: krunýře jsou velice těžké a těžkopádné. Je velmi nákladné nechat si je vůbec vyrůst, natož se pak s nimi ještě pořád všude tahat. V evoluci je vždy „něco za něco“. Pro suchozemské želvy skončilo toto evoluční handlování upřednostněním silného dvojdílného krunýře, zatímco u mnoha vodních želv došlo k upřednostnění silného plastronu a redukovaného karapaxu (plátová zbroj vespod a prošívaná vesta na zádech, chcete-li středověkou analogii). Představa, že Odontochyles tento trend zkrátka jen posunula ještě dál, je celkem přijatelná.

Pokud Odontochyles opravdu svůj krunýř teprve vyvíjela (nikoli ztrácela), a to ve vodě, jak se domnívá tým čínských vědců, zdá se logické odvozovat z toho představu, že současné suchozemské želvy s dobře vyvinutými krunýři jsou potomky želv vodních. Jak uvidíme, zdá se, že tomu je skutečně tak. Takové tvrzení je nicméně velice pozoruhodné, neboť to jinými slovy znamená, že dnešní suchozemské želvy představují již druhou migraci z vody na souš. U velryb a dalších mořských savců by nikoho ani nenapadlo, že by se mohly znovu navrátit zpět na souš. Alternativou je, že všechny suchozemské želvy si svůj krunýř vyvinuly na souši, a to zcela nezávisle na svých vodních příbuzných. To není v žádném případě nemožné, ale náhodou máme dobré důvody si myslet, že ve skutečnosti se mořské želvy jako druhá vlna v evoluci obratlovců vydaly na pevninu (resp. se na ni tedy vrátily), kde se z nich vyvinuly želvy suchozemské.

 Načrtnete-li si rodokmen všech současných želv, založený na molekulárním i anatomickém srovnání, téměř všechny větve stromu jsou vodní. Dnešní suchozemské želvy tvoří jedinou větev, Testudinidae, která je hluboce vnořena uvnitř bohatě se větvící houštiny želv vodních. Všechny jejich blízké příbuzné jsou želvy žijící ve vodě. Současné suchozemské želvy představují osamocenou větvičku v křoví svých vodomilných příbuzných. Jejich předci už měli nejspíš vody plné zuby (tedy kdyby je bývali byli měli), a tak sebrali své saky paky (spíš saky a anální vaky) a namířili si to znovu jako kdysi ryby směr souš. Tento fakt je slučitelný s hypotézou, že k vývoji krunýře došlo u želv ve vodě, např. v „mezičláncích“ jako Odontochelys. S tím se ovšem pojí jedna potíž. Podíváte-li se na diagram rodokmenu, neunikne vám, že mimo Testudinidae (tj. všech současných suchozemských želv) jsou jako suchozemské vyznačeny i dva rody fosilních želv s plně vyvinutým krunýřem, nazvané Proganochelys a Palaeochersis. Proč tomu tak je, vysvětlím v následujícím odstavci. V diagramu se oba rody nacházejí úplně napravo mimo větve představující vodní želvy a tváří se velmi velmi starobyle a suchozemsky.

Před objevem Odontochelys to byly nejstarší známé zkameněliny želv. Stejně jako ona žily tyto želvy v pozdním triasu, ale asi o 15 milionů let později. Některé rekonstrukce je považují za sladkovodní zvířata, ale současné důkazy je skutečně umisťují spíše na zem, jak nám na obrázku naznačuje tučné písmo. Třeba se divíte, jak u všech všudy můžeme říct, zda nějaké fosilní zvíře, z něhož jsou navíc nalezeny pouze zlomky, žilo ve vodě nebo na souši. Někdy je to docela jednoduché. Ichtyosauři byli plazi a současníci dinosaurů, kteří měli ploutve a proudnicovitý tvar těla. Jejich zkameněliny vypadají jako delfíni a má to nepochybný smysl: ichtyosauři žili jako delfíni, tj. ve vodě. U želv není dedukce tak zjevná. Jak byste mohli očekávat, nejvíc nám jsou v takovém usuzování nápomocny jejich končetiny. Pádlující končetiny vodních želv jsou skutečně trochu jiné kafe než kráčivé nohy želv suchozemských. Walter Joyce a Jacques Gauthier z Univerzity v Yale vzali rozum do hrsti a poskytli nám čísla, která to potvrzují. Provedli tři klíčová měření u kostí předních končetin 71 druhů dnes žijících želv. Odolám pokušení začít se nimrat v jejich elegantních výpočtech, vězte jen, že jejich závěry jsou zcela jasné. Želvám Proganochelys a Palaeochersis visely z trupu kráčivé končetiny, žádná pádla, ergo žily na zemi. Přesto byly pouze vzdálenými příbuznými současných suchozemských želv.

Teď ovšem máme velký problém. Pokud, jak věří autoři článku o Odontochelys, jejich polokrunýřová zkamenělina ukazuje, že krunýř se vyvinul ve vodě, jak vysvětlíme dva rody suchozemských želv s plně vyvinutým krunýřem o 15 milionů let později? Až do objevu Odontochelys jsem se nezdráhal prohlašovat, že Proganochelys a Palaeochersis jsou představitelé původního suchozemského typu želv předtím, než se vlezly do vody, a daly tak vznik želvám vodním. Tedy že krunýř vnikl na souši a některé želvy s už vyvinutým krunýřem se prostě vrátily zpět do moře, stejně jako to později udělali tuleni, velryby a dugongové. Že jiné zůstaly na zemi, ale vyhynuly. A nakonec, že poté se některé mořské želvy rozhodly, že už je to nebaví, vrátily se zpátky na souš a daly vzniknout všem želvám suchozemským. Přesně to jsem tvrdil, a to dokonce i v prvních náčrtech této kapitoly, ale objev Odontochyles všechno změnil. Tato starobylá želva nás přinutila přehodnotit všechny naše předchozí představy. Máme tedy tři možnosti, všechny stejně zajímavé.

1. Proganochelys a Palaeochersis mohou být živými zkamenělinami, posledními přeživšími skupiny tvorů, která předtím odštepila část své linie do moře, včetně předka pozdější Odontochelys. Tato hypotéza předpokládá, že krunýř se vyvinul nejprve na zemi a u Odontochelys pak došlo ke ztrátě karapaxu, zatímco plastron zůstal zachován.

2. Krunýř se mohl vyvinout ve vodě, jak navrhují čínští autoři, přičemž nejprve se vyvinul plastron a až později karapax. Co si ovšem v tomto případě počít s Proganochelys a Palaeochersis, které obě žily na zemi až dávno po Odontochelys a ta nejenže žila ve vodě, ale navíc měla jen půlku krunýře? Inu, Proganochelys a Palaeochersis mohly vyvinout krunýř nezávisle na svých vodních příbuzných. Ale je zde i další možnost:

3. Proganochelys a Palaeochersis mohou představovat raná stádia návratu z vody na zem. Není to vzrušující myšlenka?

Už jsme si zvykli na pozoruhodnou skutečnost, že vodní želvy provedly v evoluční choreografii perfektní dvojitý skok: dávné suchozemské želvy nakráčely zpět do vodního prostředí svých rybích předků, staly se želvami vodními, a to jen proto, aby se část z nich po čase opět vrátila na souš jako reinkarnace želv suchozemských, Testudinidae. To víme skoro jistě. Nyní jsme ale vystaveni předpokladu, že tahle zdvojená „couvačka“ se stala dvakrát! Jednou při vzniku dnešních suchozemských želv, a podruhé kdysi dávno, kdy dala vzniknout Proganochelys a Palaeochersis v triasu.

***tento text je úryvkem z knihy

Richard Dawkins: Největší show pod Sluncem – Důkazy evoluce

Argo a Dokořán 2011

O knize na stránkách vydavatele

(jedná se o verzi textu před závěrečnou korekturou)

Poznámka: U želv je zajímavé, že vodní želvu nádhernou můžeme vidět u nás i ve volné přírodě a dokáže přezimovat. Žijí ještě původní želvy bahenní na jižní Moravě?

Obrázek: ilustrační, želva parsčitá, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain

autor