Zvětšit obrázek

Archaeopteryx lithographica, nejznámější, tzv. berlínský exemplář. (Kredit: H. Raab, Museum für Naturkunde, Berlin)

 
Britští experti z manchesterské university s americkými fyziky pracujícími pro Ministerstvo energetiky, si půjčili pár exponátů z německých muzeí a prověřili na nich chemické stopy po pigmentech. Z artefaktů nejznámějšího fosilního praptáka archeopteryxe, žijícího na konci jurského období před asi 151-148 miliony let, zjistili o jeho krycím peří zajímavé věci.

Zvětšit obrázek

Archeopteryx podle Buriana, 1955. (Kredit: Zdeněk Burian)

Mediální masáž Jurskými parky a televizními pořady o dinosaurech ve většině z nás vytvořila představu, že i zubatý archeopteryx byl větší, zvláště když se v učebnicích dočteme, že se živil i malými savci. Pravdou je, že na délku měl skoro půl metru, ale jinak to byl střízlík. Nevážil ani tolik, co půlka dnešní slepice. Na jídelníčku měl nejspíš rybí potěr, korýše a bezobratlé.  Mluvit u něj o létání je nesmysl a dokonce ani s tím plachtěním to nejspíš nebylo moc slavné, jak vyplynulo  z nedávného podrobného zkoumání pozůstatků čínského teropoda kaudipteryxe. Ten v mnohém, co se peří týče, archeopteryxovi jako by z oka vypadl. Jejich pera prý byla příliš tenká a pro aktivní let nedostatečně vyvinutá. To vede nyní až k úvahám, jestli těmto praptačím přcdkům křídla, spíš než k nějakému přemísťování z místa na místo, nesloužila ke stínění při lovu rybek, nebo třeba ke srážení hmyzu a k vylepšování jídelníčku.

Zvětšit obrázek

První známé pero archeopteryxe pochází z Bavorska (Solnhoen), což je z Česka co by kamenem dohodil, necelých 200 km. Kredit: H. Raab, Wikimedia Commons.

Nejznámější z fosílií je takzvaný „berlínský exemplář“ (Archaeopteryx lithographica), má znaky ptáků i teropodních dinosaurů a je k vidění v berlínském přírodovědném muzeu.  Jako prapták byl popsán již roku 1861 a hned se stal spojovacím článkem mezi ptáky a plazy a oporou Darwinova evolučního učení. S výbavou ostrých zubů a dlouhých nohou s drápy nemohl být býložravcem a pravděpodobně, tak jako dnešní ptáci, kladl také vejce, která i zahříval, dokud se drobotina nevylíhla.

Zvětšit obrázek

Podle nové studie Archeopteryx nejspíš vypadal nějak takto. (Kredit: University of Manchester)

Na Archeopteryxe se nám dochovalo jen asi jedenáct artefaktů, některé jsou sporé a představují třeba i jen otisk jednoho pera. Ještě před několika lety jsme si mysleli, že proces mineralizace na nich vše zničil a že z původních tkání se nezachovalo zhola nic. Ne jedna, ale rovnou dvě nedávno vyvinuté metody naše názory v tomto směru rychle mění. Na „dinokuřatech“ toho jsme schopni určit čím dál tím více. V roce 2010 byla publikována studie, podle které přinejmenším jeden exemplář archeopteryxe vykazoval známky původních chemických látek ve fosilizovaném peří, které šly odhalit spektrální analýzou. Týká se pozůstatku po melanozomech – mikroskopických útvarech, které podobně jako u dnešních ptáků, i kdysi dávno obsahovaly barevný pigment. Tým Uwe Bergmanna ze SLAC. Vyvinul techniku rychlého skenování celých fosílií a jejich chemické analýzy pomocí rentgenových paprsků. Na Stanfordském synchrotronu se touto metodou pustili do zjišťování chemických stop na fosíliích různých druhů dinosaurů. Zbytky po barvivu v podobě zastoupení atomů kovů a síry, podobně jako předtím jejich kolegům, se jim na perech praptáků najít podařilo také. Nově ale tyto poznatky vylepšili o dešifrování vzoru, kterým se praptáci na svých letkách kdysi honosili.

Zvětšit obrázek

Původně bylo spíš světlé s tmavým podélným pruhem při kraji a černou špičkou. (Kredit: (Brad Plummer/SLAC)

Jak se takové fosilizované pero zkoumá?
Organický pigment se pochopitelně po čase rozpadne. Tím, že jeho molekuly obsahují atomy kovů charakteristické pro barviva a organické sloučeniny síry, lze jejich stopy zjistit v místě původního výskytu melanosomů a to dokonce i po 150 000 000 letech. Protože se jedná o nepatrná množství zmíněných prvků, povrch testovaného vzorku osahává svazek rentgenových paprsků. Test využívá schopnosti atomů emitovat nebo absorbovat elektromagnetické záření, specifické pro jeden každý prvek. Z vracejícího se vlnění ozářeného místa lze vyčíst jaké atomy se na jeho povrchu vyskytují a v jakých poměrech jsou zastoupeny. Hned na prvním exempláři, které  kameníci v litografických vápencích u města Solnhoen v Bavorsku nalezli již v roce 1860, a který je vědeckému světu znám pod přezdívkou „otisk pera“, se podařilo zjistit, že na peří se střídala tmavá a světlá místa. Pírko bylo převážně světlé a  tmavé bylo jen po okraji. Špičku také mělo černou. Stejný vzor pigmentace pak zjistili i na druhém ze zkoumaných vzorků – přezdívaném „berlínský kolega“.

Zvětšit obrázek

Muzejní rekonstrukce se zase budou předělávat. Praptáci nebyli nenápadnými otrhanci, jako se nám snaží namluvit švýcarská rekonstrukce z muzea v Ženevě. Ve skutečnosti to byli parádníci producírující se ve „světlém s tmavými módními proužky“. (Kredit: Muséum d Histoire Naturelle de Genève)

Od šedesátých let jsme zásluhou Zdeňka Buriana měli praptáky zafixované jako modrozelené krasavce hrající barvami jako kur bankivský či jemu hodně podobná a nám bližší, venkovská slepice zvaná  vlaška koroptví. Tak tomu bylo celé půlstoletí, dokud na 71. výročním setkání v Las Vegas nevystoupil student z Brown University.  Ryan Carney archeopteryxe před dvěma roky popsal jako decentně černého elegána.  Asi tím slovutnější vědátory pěkně popíchnul, protože od té doby se s hledáním zbytků po pigmentech doslova roztrhl pytel. Nynější žhavá novinka z před více než 150 miliony let sice potvrzuje předchozí Carneyho závěry, jen je poněkud zpřesňuje. Carney měl smůlu, že provedl rozbor jen z několika míst pera a že na všech zjistil přítomnost zbytků černého barviva. Proto jeho verdikt o zbarvení archeopteryxe vyzněl tak „černě“. Anglo-americký tým je  pravdě asi blíž, protože vychází z plošného skenování per. To ukázalo na střídání světlých a tmavých ploch. To tedy ale také znamená, že už tehdy bylo zvykem mít peří pěkně vzorované.  A také, že praptáci byli schopni se před svými vyvolenými naparovat a svádět je předváděním hry světlých a tmavých ploch.  Módní trendy se asi tehdy moc často neměnily, protože stejný vzor vyčetly paprsky synchrotronu i u pera jiného opeřeného „dina“. Zdá se, že fintění nám do sexu a preference pohlavního výběru, mluví na Zemi už hezkou řádku let.   

Prameny: "Synchrotron-based chemical imaging reveals plumage patterns in a 150million year old bird," Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2013.
Phillip Manning, et al., J. Anal. At. Spectrom., June, 2013 (10.1039/C3JA50077B)
University of Manchester