Pterosauři obřího rodu Quetzalcoatlus. Rekonstrukce Johnson Mortimer.  Wikipedia.

Česky pterosaurům říkáme ptakoještěři. Na konci druhohor sice vyhynuli, nicméně od triasu, celou juru až do konce křídy se jim dařilo dobře. V přepočtu na roky to činí úctyhodných 160 milionů let. Když uvážíme, že my, lidé, si vykračujeme po zemi jen necelé tři miliony let, je to od nich dozajista úctyhodný výkon. Není proto divu, že jsou držiteli celé řady rekordů. Byli prvními obratlovci, kteří se vznesli do vzduchu.

To, čemu u nich říkáme křídla, byla vlastně blána napínající se mezi tělem a čtvrtým prstem, který jim vyrostl hodně dlouhý.  Ještě nedávno jsme je považovali za jakési neohrabance, kteří museli nejdříve „nějak“ vylézt na skálu, aby pak mohli klouzavým letem chvilku plachtit. Jenže chyba lávky. Podle novějších studií byli někteří z nich naopak vynikajícími letci. Obrovití pterosauři  Quetzalcoatlus northropi byla monstra s hmotností okolo 300 kg a rozpětím 12 a podle některých pramenů až 20 metrů (fyziologové k horní hranici mají výhrady). Podle dnešních znalostí to znamená, že mohla mít k dispozici 70kg využitelného tělesného tuku. To, spolu s poznatkem, že profil jejich křídel nebyl ani úzký, jako mají albatrosi, ani široký, jaký dnes mají „těžkotonážní“ ptáci, svědčí o tom, že nejblíže jejich letovým schopnostem jsou orli. S takovou zásobou energie a možností využívat plachtění, to nejspíš byli tvorové, pro které tisícikilometrové vzdálenosti nebyly žádným problémem. Americkým paleontologům z kombinace všech nejhorších a nepříznivých variant vyšlo, že tito křídoví obři měli dolet 8 000 kilometrů a v případě optima mohli zvládat až 32 000 km. Co do překonávaných vzdáleností byli nejlepšími letci všech dob. Představu, že neuměli startovat ze země, jsme už také opustili. Ostatně netopýři to v případě nutnosti také zvládají.

Zixiao Yang, Nanjing University

Jednou z nevyřešených záhad u pterosaurů zůstávaly vláknité útvary, kterými, jak některé fosílie naznačovaly, měli porostlé tělo. Někteří výzkumníci z nich nabyli dojmu, že by mohlo jít o jakési protopeří. Jinými odborníky ale za to byli kritizováni, že s peřím to nemá nic společného. Hlavně proto, že u všech těchto sporadických nálezů to vypadalo, že jsou výrůstky všechny stejné a že se (tak jako peří) nevětví. Proto pro ně vymysleli název „pycnofibres“. Ten se používá dodnes. Označení „pyknovlákna“ dává jasně na srozuměnou, že nejde o peří, ale spíš „srst“ a že porost je jiného původu než peří. Číňané ale nyní se svými evropskými kolegy objevili na fosiliích z naleziště severně od Pekingu něco, co do letitého sporu vnáší jasno.    Nový pohled na pyknovlákna přináší dobře zachované zkameněliny z Mutoudeng a Daohugou. Už podle jmen nálezů je zřejmé, že jde o lokality v Číně.

Čtyři typy pterosauřího peří: Duté vláknité, s roztřepeným koncem „štětečkovité“, „kartáčkové“, odspodu rozvětvené. Snímky dole byly pořízeny mikroskopem. Kredit: Zixiao Yang, Nanjing University.

Dva Anurognathní pterosauři, čtenářům znalým řečtiny je jasné, že šlo o tvory s výraznou čelistí, ale neměli ocas, se zachovali v tak dobrém stavu, že jsou na nich dobře patrné i štětinato-vláknité struktury. A nejen to. Dobře patrné je u některých z nich větvení na dvě strany. Jinak řečeno, nález demonstruje, že „pyknovlákna“ nesou všechny klíčové známky peří a že nazývat je peřím, respektive protopeřím, těmto útvarům náleží právem.

Podle paleontoložky Zixiao Yang, z přítomnosti tmavých teček (v místech, kde peří zkamenělo), jejich tvaru a prostorového uspořádání  (nahloučení) lze soudit, že jde o pozůstatky melanozomů. Melanozomy jsou  organely, které slouží k tvorbě a shromažďování melaninu v pigmentových buňkách. Prověřením toho, co po nich v kameni zbylo, pomocí fourierovy infračervené spektroskopie vědci došli k závěru, že barevně se pterosauří peří mohlo dost podobat vlasům dnešních rusovlásek.

Tělní pokrývkou z peří se nejspíš hnosila celá řada pterosaurů a jeho hlavní funkcí byl jakýsi svrchník do nepohody. Bylo jim ho třeba, protože podle nových představ šlo o tvory teplokrevné. Je pravděpodobné, že jejich peří již tehdy mělo i další funkce. Vědci spekulují o možnosti hmatových čidel a také signalizaci s předpokládaným naparováním se před opačným pohlavím. A pochopitelně, že svou roli tu hrála i aerodynamika.  Zkameněliny pterosaurů z lokality, podle níž nese jméno i vrstva symbolizující časové období: Daohugou, jsou natolik v dobrém stavu, že na nich lze rozpoznat i to, co bylo původně měkkými tkáněmi. A že to, co pterosauři měli na kůži, bylo ve skutečnosti parádně „nadýchaným ošacením“ s melanozomy. Fyzikálně chemický rozbor dává tušit, že v módě tehdy frčela zázvorově hnědá. Kromě toho mikroskopické „vyšetření kamenů“ odhalilo, že peří bylo čtyř typů. To, čemu bychom dnes říkali  krycí peří, pokrývalo hlavu, krk, trup a všechny čtyři končetiny. Peří pterosaurů ani zdaleka nebylo „monotonní“, ale bylo různorodé. Některé až 12,8 mm dlouhé s průměrem vláken 70 až 430 mikrometrů. Na krku bylo kratší a tenčí.

Poblíž míst, kde dnes stojí hlavní město Čínské lidové republiky, se proháněli pterosauři porostlí peřím. Převážně byli hnědí. Rekonstrukce: Yuan Zhang.

Některá z per byla jen jednoduchými vlákny (chloupky). Zato jiná měla jakási brka, opatřená na konci rozprostírajícím se štětečkem. Dalším z centrálního „brku“ vyrůstaly na dvě strany jemnější výrůstky s výslednou podobou „hřebenu“ (dnes takovým u ptáků říkáme obrysová pera s pevnými prapory). Čtvrtý typ svým členěním do mnoha výběžků nezapře podobnost s ptačím spodním prachovým peřím.

Zajímavé na nynějším nálezu je, že pterosauří protopeří jakoby z oka vypadlo výrůstkům, které se, byť ne tak jasně, objevují na některých mnohem pozdějších dinosauřích fosiliích. A také na ještě mnohem pozdějších fosiliích, které v muzeích putují do krabic s nápisem „moderní ptáci“. Kromě pro vyznavače kreace je nynější objev tím nejpádnějším důkazem, že všichni jmenovaní mají společného předka - archosaura. Nález je rovněž podporou hypotézy, že ptáci jsou přímými pokračovateli dinosaurů a pomyslné hodinky času, kdy se na Zemi vyvinulo opeření, si je potřeba posunout o 70 milionů let dál do minulosti.

Závěr

Čínští pterosauři z doby před 160 až 165 miliony let nám dávají právo vyprávět dětem pohádky, že peří bylo na světě dříve než ptáci, že už s ním létali draci podobní plazům a že to byli barevní parádníci.

Literatura

University of Hong Kong (HKU): Fossil imaging helps push back feather origins by 70 million years, 18 Dec 2018.

Z. Yang, B. Jiang, M. McNamara, S. Kearns, M. Pittman, T. Kaye, P. Orr, X. Xu and M. Benton.: „Pterosaur integumentary structures with complex feather-like branching“,  Nature Ecology and Evolution, https://go.nature.com/2UOwqzj