Článek
Šavlozubý tygr. Už jen ten název v nás vyvolává představu prehistorické divočiny a soubojů na život a na smrt. Jeho ikonické, až nepřirozeně dlouhé špičáky fascinují děti i dospělé, laiky a také vědce. Na téma vznikly desítky studií; ostatně práce, o které budeme ještě mluvit, jich odkazuje více než 30.
Vaše ratolesti se pochopitelně budou při pohledu na obrázek šavlozubé šelmy ptát trochu jinak než paleontolog nebo biolog, ale zajímat je bude v mnoha ohledech totéž: Proč se u některých šelem vyvinuly tak veliké zuby? A proč už je dnes u žádných šelem nenajdeme?
Protože problematice se věnovalo tolik odborníků, odpovědi najdeme různé. Co je ještě důležitější, některé jsou podloženy hůře, některé lépe. Do druhé skupiny spadá práce týmu vědců z univerzit v Austrálii, Evropě a USA před nedávnem vydaná v prestižním časopise Cell.
Demonstruje jasně, jak účinné šavlovité zbraně vyhynulých šelem byly. A přitom zároveň pomáhá vysvětlit, proč už dnes žádné takové šelmy nežijí.
Kdo všechno se pyšnil šavlemi
Prvními majitele „šavlovitých“ zubů nebyly ani tygři, ani lvi, ale jejich dávní, dávní předkové, ze kterých se vyvinuli tito i všichni další savci . Řeč je o therapsidech, pravěkých plazech, kteří vládli Zemi před 265 miliony let, ještě před nástupem dinosaurů.
Zuby varanů
Největší draví ještěři mají řezné hrany svých zubů zpevněné vrstvou zubního materiálu s obsahem železa místo obvyklého vápníku. Toto „vylepšení“ je nečekaně rozšířené a vědci spekulují, že pochází už z dob dinosaurů.
Extrémně zvětšené zuby se v evoluci dravců ovšem objevily mnohokrát a u různých skupin živočichů. Ačkoliv se tyto zuby vyvinuly nezávisle na sobě u různých linií (tzv. paralelní evoluce), v mnoha ohledech vykazují pozoruhodnou podobnost.
Evoluce zkrátka našla účinné řešení a pak ho v různých obměnách opakovala. Šavlovité zuby se vyvinuly například i u jihoamerických vačnatců, jako byl Thylacosmilus, jehož špičáky dosahovaly délky až 20 centimetrů.
A samozřejmě u kočkovitých šelem, kde je ikonou smilodon, známý jako šavlozubý tygr. Jeho špičáky mívaly délku mezi 20-30 centimetry.
Ale k čemu byly takové zuby dobré? Vědci se domnívají, že pomáhaly s rychlým a efektivním zabíjením kořisti. Představte si, že se snažíte prokousnout silnou kůži zvířete. Půjde to mnohem snadněji s ostrým a tenkým nožem než s tupým a silným, že? A přesně tak fungují i šavlovité zuby.
Letošní studie z Cell dokládá, že extrémně vyvinuté šavlovité zuby snižují sílu potřebnou k proražení kůže a svalů kořisti až o 50 % oproti běžným zubům.
Při testech, kdy se do želatiny připomínající svalovou tkáň zabodávaly modely zubů do hloubky jednoho centimetru, pronikaly dovnitř zuby šavlozubých druhů obvykle snáze než zuby jiných druhů. U šavlozubých šelem stačila síla kolem 1 N či méně, třeba u jaguára to bylo přes 1,5 N.
Ovšem tyto „zbraně“ měly své nevýhody. Byly křehké a hrozilo u nich zlomení. Autoři studie provedli i simulace, které ukazují, že šavlovité zuby byly 3-6krát křehčí – tedy náchylnější ke zlomení než zuby běžných šelem.
Šavlozubé šelmy přitom dosáhly hranice Paretova optima – bodu, kde nelze vylepšit propichovací schopnost bez velmi výrazného zvýšení rizika zlomení. Kdyby měly zuby ještě delší, nebyly by o mnoho „průraznější“, ale rozhodně by se mnohem častěji lámaly.
Z toho vyplývá, že šavlozubí predátoři museli být při lovu opatrní. Pravděpodobně se zaměřovali na měkké části těl kořisti, jako je krk nebo břicho, a vyhýbali se kousnutí do kostí, které by mohlo jejich vzácné zuby poškodit.
Zároveň museli minimalizovat boční tlak na zuby, například při zápasení s kořistí. Šavlozubé šelmy byly metaforicky řečeno evoluční „formule 1“– specializované pro určitý typ závodu, ale nepříliš praktické pro každodenní ježdění.
Proč už je nepotkáme
Pokud byly šavlovité zuby tak výhodné, proč už je dnes u žádných šelem nenajdeme? Zdá se, že šlo o vysoce specializovanou adaptaci, která byla výhodná pouze v určitém prostředí a pro lov určitého typu kořisti. V tomto případě zřejmě pro lov velkých zvířat s tlustou kůží.
Studie naznačuje, že šavlozubí predátoři byli na vrcholu potravního řetězce, ale jejich specializace je zároveň činila zranitelnými. Když se ekosystémy změnily, například ubylo velkých zvířat, nebo se změnily klimatické podmínky, šavlozubé šelmy ztratily svou výhodu a postupně vyhynuly.
To je obecný a celkem pochopitelný fenomén. Jakmile se druh vydá cestou úzké specializace, je pro něj velmi těžké se vrátit zpět a adaptovat se na nové podmínky. Je to jako lézt na horu – když dosáhnete vrcholu, cesta jinam než dolů už nevede.
Příběh šavlozubých šelem je dobrou ukázkou toho, jak funguje evoluce. Není to cílený proces směřující k dokonalosti, jak si někteří lidé mylně představují. Spíše je to neustálé hledání rovnováhy, sled náhod a nutností, které formují život na Zemi.
Vyhynulí „šavlozubci“ jsou (ne)živoucím důkazem, že evoluce nemá plán ani cíl. Jejich zuby nebyly „vylepšenou verzí“ předchozích modelů, ale slepou uličkou, která fungovala jen za specifických podmínek. Stejně jako jazzový hudebník improvizuje s tím, co má, evoluce testuje náhodné variace. Někdy vznikne geniální sólo, jindy hudba, která prostě „nefunguje“.
