Evoluční konvergence mosasaurů a raných kytovců

Není žádným tajemstvím, že na vrcholu potravního řetězce byli v pozdně křídových mořích šupinatí plazi z nadčeledi Mosasauroidea. Dařilo se jim nějakých 35 milionů let, a za tu dobu se vyvinuli v obří predátory, jakými byl dvacetimetrový Mosasaurus hoffmannii či čtrnáctimetrový Tylosaurus proriger. Rozhodně to nebyli tvorové, se kterými byste chtěli plavat bez ochranné klece. Tito mořští plazi postupně zaujali dominantní postavení v potravním řetězci po vymizení ichtyosaurů, k němuž došlo asi před 90 miliony let. Vymřeli na konci křídy; nad hranicí K-T se již s jejich fosiliemi nesetkáme. V třetihorách pak dominantní postavení v oceánském potravním řetězci zaujala jiná skupina masožravých obratlovců, patřící nikoliv mezi plazy, ale mezi savce - kytovci (Cetacea). Tato zvířata, příbuzná raoellidům, hrochům a anthracotheriidům, se po skromných začátcích v epoše eocénu vypracovala až k osmnáctimetrovému basilosaurovi. Rodový název tohoto kytovce znamená v překladu "královský ještěr", a odkazuje, jak je každému zájemci o pravěk dobře známo, na původní nesprávné zařazení basilosaura mezi plazy. Anatom Richard Harlan, který ho v roce 1834 popsal, věnoval pozornost nápadné podobnosti jeho lebky s lebkou mosasaura. A možná právě zde začaly později rozvedené, byť možná jen povrchní myšlenky o podobnosti raných kytovců z parafyletického (tedy nepřirozeného) řádu Archaeoceti a pozdně křídových bratránků dnešních varanů. Ano, jednalo se o živočichy ze zcela jiných skupin, ale to neznamená, že si nemohou být podobní. Podobný tvar nejen lebek, ale celých jejich těl mohl být výsledkem evoluční konvergence. A právě konvergencí a lebečním vývojem těchto dvou skupin se zabývala studie vedená doktorandkou Rebeccou F. Bennion z Univerzity v Lutychu, jejíž výsledky byly 22. srpna tohoto roku publikovány v odborném časopise Paleobiology.

Zápasící mosasauři. Obrázek od Mohamada Haghaniho

Funkční podobnost mosasaurů a raných kytovců totiž nikdy nebyla otestována. Zkrátka pro ni neexistovaly vědecké důkazy. Bennion a její kolegové ze Spojených států amerických, Evropy a Nového Zélandu provedli výzkum ekomorfologie lebek 38 vybraných zástupců těchto dvou skupin. Postupně dali dohromady nemalou sbírku trojrozměrných počítačových modelů lebek ve vysokém rozlišení, jež jim umožnily podívat se na jednotlivé znaky a jejich případnou podobnost. Pomocí modulárního balíčku dispRity pak vypočítali disparitu (tedy součet jak rozsahů, tak rozptylů) ekomorfologických trendů obou skupin mořských živočichů. Statisticky byli konvergentní tři páry: marocký mosasaur Gavialimimus almaghribensis a novozélandský kytovec Waipatia maerewhenua (možná patřící do jedné z nadčeledí říčních delfínů); velký mosasaur Tylosaurus bernardi a již zmíněný Basilosaurus isis; a nakonec Mosasaurus a jihoamerický basilosaurid Cynthiacetus peruvianus. Kromě toho však konvergenci vykazovali ještě dva raní kytovci, kosticovitá velryba Aetiocetus cotylalveus a ozubený Xenorophus. Lebky těchto zvířat si byly skutečně velmi podobné. Ne všichni mosasauři a raní kytovci, jejichž lebky jsou na první pohled (a třeba i pro oko odborníka) jaksi podobně tvarované, však vykazují požadavky pro označení za konvergentní. Například lebka pozdně oligocénní velryby druhu Janjucetus hunderi z Austrálie je do značné míry podobná lebce prognathodona, jednoho z nejznámějších mosasaurů. A přesto se od sebe tito tvorové nemohli více lišit. Morfologické znaky na lebce janjuceta dokonce svádějí k domněnce, že tento kytovec lovil jako dnešní tuleň leopardí, kdežto Prognathodon lovil docela jinak - tento oportunistický predátor s ostrými zuby žil podobným způsobem, jako dnešní kosatky. V minulosti již byla lebka janjuceta přirovnána třeba k lebce jurského plesiosaura rodu Rhomaleosaurus, ovšem i zde jsou podobnosti velmi limitované. Podle výsledků studie vykazují mosasauři a raní kytovci některé znaky konvergence, nicméně zásadně se také od sebe v jiných ohledech liší. Mnoho zástupců těchto skupin obsadilo v průběhu vývoje podobné ekologické niky, a jejich lebky některými znaky odrážejí vliv podobných selekčních tlaků. Závěrem však je, že se jedná o tzv. neúplnou konvergenci. To znamená, že jsou si některé druhy ekomorfologicky podobné, ale zároveň měli příliš mnoho unikátních morfologických znaků, kterými zkrátka zástupci druhé skupiny nedisponovali. Pro příklad se vraťme k výše uvedené dvojici Tylosaurus bernardi a Basilosaurus isis; oba měli robustní lebku s prodlouženým čenichem, ale první jmenovaný měl také predentální rostrum, a špička jeho tlamy tedy působila jako špička jakéhosi zobanu. To je znak, se kterým se u basilosaura či jiných kytovců samozřejmě nesetkáme. Zástupci této dvojice nejsou morfologicky identičtí, přestože obývali velmi podobné ekologické niky a v podstatě se jednalo o vrcholové predátory ve svých ekosystémech. 

Rekonstrukce basilosaura. Obrázek od umělce vystupujícího pod přezdívkou ArtMizuX

Forma a funkce nejsou to samé. Mít robustní a prodlouženou lebku ještě neznamená, že lovíte stejnou či velmi podobnou kořist. Evoluční trajektorie mosasaurů a raných kytovců se od sebe v některých ohledech zásadně liší. Mosasauridi zažili rychle poté, co se poprvé objevují ve fosilním záznamu, rapidní radiaci, a obsadili různé ekologické niky - ne všichni z nich byli velkými vrcholovými predátory. U kytovců se to má jinak; ti první byli nejspíše všichni megapredátory, a obecně se u nich během vývoje objevují adaptace k zabíjení menší kořisti. Obě tyto skupiny byly limitovány odlišnými vnějšími (environmentálními) i vnitřními (fylogenetickými) faktory. Závěr je tedy jasný - neúplná konvergence. Tady ovšem možnosti výzkumu vývoje mosasaurů a mořských savců nekončí, ba naopak. Vědci, jež se jimi zabývají, toho mají stále spoustu ke zkoumání.

Prognathodon proplouvá vodami, jež v pozdní křídě rozdělovaly Severní Ameriku. Obrázek z webu Pinterest

Junjacetus se chystá pomalu a silně sevřít tělo žraloka. Obrázek z webu The Age

Zdroje informací pro tento článek:

Convergence and constraint in the cranial evolution of mosasaurid reptiles and early cetaceans (Paleobiology)