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.
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.
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.
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.
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“.
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