Výzkum dinosaurů učinil v posledních desetiletích vpravdě úžasné pokroky, ať už se to týká čistě počtu nově objevených druhů často v paleontologicky dosud nezmapovaných oblastech světa, zpřesnění jejich fylogeneze nebo v detailnosti výzkumu jejich vnitřní anatomie, fyziologie a třeba i paleoekologie. Zcela neznámými informacemi o těchto druhohorních obratlovcích (bavíme-li se pouze o neptačích dinosaurech) tak zůstávají jen některé specifické oblasti výzkumu. Těmi jsou například vývoj různých skupin na neprobádaných územích nebo v geologicky nedochovaných pozůstatcích pravěkých ekosystémů.[1] Z hlediska dinosauří anatomie už zbývá jen poměrně málo oblastí, o kterých jsme dosud vůbec nic nevěděli. A právě jednu z nich nyní poprvé představuje vědecká studie, předběžně publikovaná v říjnu loňského roku v periodiku bioRxiv.[2] Nejedná se přitom o nic méně významného, než je společný tělní vývod vylučovací, trávicí a rozmnožovací soustavy, tedy dinosauří kloaka. Zatímco v drtivé většině případů se měkké tělní části pravěkých organismů nemohou dochovat, existují i vzácné výjimky z tohoto pravidla. Jednou z nich je také fantasticky dochovaný jedinec malého a vývojově primitivního rohatého dinosaura (ceratopse) pravděpodobně druhu Psittacosaurus lujiatunensis, objeveného v sedimentech souvrství I-sien (v anglické transkripci Yixian) na území čínské provincie Liao-ning. Tato asi 125 milionů let stará fosilie se významně proslavila již v roce 2002, kdy na jejím základě paleontologové popsali zvláštní „štětinovité“ struktury na horní straně ocasu[3], které jsou u zkamenělin ptakopánvých dinosaurů dosud velmi neobvyklé.[4] Již předtím byla tato patrně načerno vyvezená zkamenělina darována do sbírek Senckenbergova muzea přírody v německém městě Frankfurt nad Mohanem (dnes má katalogové označení SMF R 4970).[5] Ve stejné instituci zkoumal fosilii malého ptakopánvého dinosaura také tým vědců, vedený Philem R. Bellem z australské Univerzity v Nové Anglii. Ten si už při dřívějším studiu zmíněné zkameněliny povšiml zajímavých útvarů a barev v okolí někdejšího tělního vývodu dinosaura (ačkoliv prvním, kdo tuto strukturu už před několika lety zaznamenal, byl nejspíš badatel Jakob Vinther).[6] Nadějné tušení paleontologů, že by se snad mohlo jednat o první dochovaný fosilní pozůstatek tohoto choulostivého místa, známý u neptačích dinosaurů, se později skutečně potvrdilo.
Detailní výzkum potvrdil, že dinosauři měli kloaku, stejně jako jejich dnešní nejbližší příbuzní, tedy ptáci a krokodýli.[7] Dochovala se přitom jen její externí část, mající podobu tělního vývodu o průměru kolem 2 centimetrů, která je v rovině s okolní tkání (a nevyčnívá tedy jako u mnoha jiných živočichů). Kloaka je obklopena tmavě pigmentovanou tkání, která byla za života zvířete nepochybně vizuálně výrazná. Bohužel se nedochovala vnitřní část původní kloaky, takže ani tento fosilní exemplář nám nepomůže v pochopení rozmnožovacího ústrojí a páření neptačích dinosaurů. Přesto nám může naznačit tvar kloaky, který je podlouhlý jako u krokodýlů a svědčí tak o možné přítomnosti penisu u dinosauřích samců. Přestože většina dnešních ptáků (s výjimkou například kachen a pštrosů) penis nemá, obecně se předpokládá, že jejich společný vývojový předek jím disponoval.[8] Tomu by mohl nasvědčovat právě i čínský exemplář psitakosaura, který byl pravděpodobně vybaven vnitřním flexibilním kopulačním orgánem. Někteří paleontologové se domnívají, že dinosauří samci penis vůbec neměli a páření probíhalo tzv. kloakálním polibkem, kdy k sobě jedinci opačného pohlaví přiložili právě tuto choulostivou část těla, načež došlo k přenosu samčích pohlavních buněk do těla samice.[9] Je ale obtížné si představit, jak by něco takového mohlo fungovat v případě gigantických sauropodních dinosaurů nebo třeba stegosauridů s výraznými vyčnívajícími deskami na hřbetě. I když nám tedy nový výzkum nepřináší některé zásadní informace, například neurčuje pohlaví dotyčného jedince psitakosaura ani způsob, jakým kdysi dávno kopuloval, je významným příspěvkem k celkovému pochopení anatomie měkkých tkání druhohorních dinosaurů. Rekonstrukci dinosauří kloaky v lednu letošního roku zpřesnil také již zmíněný Jakob Vinther se svými kolegy, kteří publikovali odbornou práci v periodiku Current Biology.[10] Doplnili přitom také informaci, že tento orgán byl za života dinosaura nejspíš výrazně zbarvený a vydával charakteristický pach, který sloužil pro komunikaci mezi oběma pohlavími psitakosaurů. Nyní již tedy víme, že v jemnozrnných horninách, ale například také v jantaru, se mohou dochovat skutečné poklady z dávných dob.[11] Je tedy možné, že jednou objevíme i zachované fosilní pozůstatky rozmnožovacího aparátu dinosaurů, které nám snad tuto jejich stále tajemnou stránku života odhalí ve větším detailu.
Napsáno pro weby DinosaurusBlog a Osel.
Short Summary in English: Paleontologists recently reconstructed a dinosaur cloacal vent for the first time, giving us insight into how non-avian dinosaurs may have used this opening to defecate, urinate, breed and even lay eggs—just like their living relatives birds and crocodiles do today.
Externí odkazy:
https://phys.org/news/2021-01-all-purpose-dinosaur-reconstructed.html
https://www.livescience.com/first-dinosaur-butthole-found.html
https://www.sci-news.com/paleontology/psittacosaurus-cloacal-opening-09272.html
———
[1] Lamanna, M. C.; et al. (2019). Late Cretaceous non-avian dinosaurs from the James Ross Basin, Antarctica: description of new material, updated synthesis, biostratigraphy, and paleobiogeography. Advances in Polar Science. 30(3). doi: 10.13679/j.advps.2019.0007
[2] Bell, P. R.; Pittman, M.; Kaye, T. G.; Hendrickx, C. (2020). A crocodylian-style cloaca in a non-avialan dinosaur. bioRxiv. 2020.10.11.335398. doi: https://doi.org/10.1101/2020.10.11.335398
[3] Mayr, G.; Peters, S. D.; Plodowski, G.; Vogel, O. (2002). Bristle-like integumentary structures at the tail of the horned dinosaur Psittacosaurus (PDF). Naturwissenschaften. 89 (8): 361–365. doi: 10.1007/s00114-002-0339-6
[4] Xu, X. (2020), Foth, C.; Rauhut, O. W. M. (eds.). Filamentous Integuments in Nonavialan Theropods and Their Kin: Advances and Future Perspectives for Understanding the Evolution of Feathers. The Evolution of Feathers: From Their Origin to the Present. Fascinating Life Sciences, Cham: Springer International Publishing, pp. 67–78. doi: 10.1007/978-3-030-27223-4_5
[5] Dalton, R. (2001). Wandering Chinese fossil turns up at museum. Nature. 414 (2001): 571. doi: 10.1038/414571a
[6] Vinther, J.; et al. (2016). 3D Camouflage in an Ornithischian Dinosaur. Current Biology. 26 (18): 2456–2462. doi: 10.1016/j.cub.2016.06.065
[7] Hoffman, T. C. M.; Walsberg, G. E.; DeNardo, D. F. (2007). Cloacal evaporation: an important and previously undescribed mechanism for avian thermoregulation. The Journal of Experimental Biology. 210 (5): 741–9. doi: 10.1242/jeb.02705
[8] McCracken, K. G. (2000). The 20-cm Spiny Penis of the Argentine Lake Duck (Oxyura vittata) (PDF). The Auk. 117 (3): 820–825. doi: 10.2307/4089612
[9] Herrera, A. M; Shuster, S. G.; Perriton, C. L.; Cohn, M. J. (2013). Developmental Basis of Phallus Reduction during Bird Evolution. Current Biology. 23 (12): 1065–1074. doi: 10.1016/j.cub.2013.04.062
[10] Vinther, J.; Nicholls, R.; Kelly, D. A. (2021). A cloacal opening in a non-avian dinosaur. Current Biology. doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.12.039
[11] Xing, L.; et al. (2016). A Feathered Dinosaur Tail with Primitive Plumage Trapped in Mid-Cretaceous Amber. Current Biology. 26 (24): 3352–3360. doi: 10.1016/j.cub.2016.10.008