Proces liahnutia dinosaurov z vajec, hoci sa zdá vzdialený a nereálny, je predmetom intenzívneho výskumu vedcov. Kým pri dnešných vtákoch vieme ľahko odsledovať, ako dlho trvá liahnutie kuriatka či káčatka, pri dinosauroch je to podstatne zložitejšie. Vedci ale skúmajú, ako dlho trvalo liahnutie dinosaurov pred miliónmi rokov.
Dĺžka inkubácie: Rozdiely medzi druhmi
Dĺžka inkubácie sa líši aj medzi súčasnými živočíkmi. Napríklad, kým sa z vajíčka vyliahne pštros, trvá to asi 40 dní. U malého krokodíla sú to tri mesiace. Slovensko-americký tím vedcov sa zameral na rozmnožovanie dinosaurov, ktoré sa podobajú vtákom. V zube dinosaurieho embrya objavili čosi ako letokruhy. Kým pri stromoch sa jeden letokruh tvorí jeden rok, u dinosaura vznikol za jediný deň. Mart in Kundrát publikoval výsledky spolu s americkými kolegami v prestížnom časopise Scientific reports. Zistili, že kým sa z vajíčka vyliahol malý dinosaurus, trvalo to približne 74 dní. Pri niektorých dokonca ešte menej. Všetko záviselo od starostlivosti dinosaurích rodičov. Dinosaurie mláďa sa rýchlejšie vyliahlo vtedy, keď rodičia vajíčku dodávali dostatok tepla. „Zdrojom tepla je práve rodič. Teda rodič musí byť v pravidelnom kontakte so znáškou vajec a dodáva teplo, ktoré urýchľuje inkubáciu,“ informoval Martin Kundrát. To, čo začalo dinosaurami, pokračuje dnešnými vtákmi. „Vtáky to zdokonalili v tom, že väčšina vajíčka nezahrabáva a dokonca otáča počas inkubácie, aby došlo k rovnomernému zásabovaniu zárodku v hniezde.“
Amniotické vajce a jeho význam
Spôsob rozmnožovania významne ovplyvňuje rozšírenie i prežitie každého organizmu. Medzi najúspešnejšie spôsoby patrila reprodukcia novým typom vajca. Amniotické vajce je evolučný vynález, ktorý umožnil plazom, vtákom a cicavcom preniknúť do najnehostinnejších oblastí Zeme. Vďaka tejto vymoženosti opanovali plazy planétu v druhohorách a následne ich potomkovia v treťohorách. V súčasnosti sú druhovo najpočetnejšími amniotmi vtáky.
Porovnanie dĺžky inkubácie u rôznych druhov
Najmenšie vajcia vo veľkosti hrášku (7 mm) patria kolibríkom (napr. čmeľovec kubánsky - Mellisuga hellenae). Najväčšie vajcia (15 cm) kladú v súčasnosti pštrosy. Kolibríkom trvá inkubácia drobných vajec minimálne 14 dní, ale niektorým spevavcom a kukučkám iba 11. Pštrosie potomstvo sa liahne po 42 dňoch, no kivi na to potrebuje takmer tri mesiace (85 - 92 dní), podobne ako niektoré víchrovníky (79 dní) a tabóny z Polynézie (80 dní). Týmito hodnotami sa vtáčí oneskorenci podobajú krokodílom, ktoré sú najbližšími žijúcimi príbuznými vtákov. Napríklad mláďatá severoamerických aligátorov sa liahnu po 65 dňoch. Väčšina krokodílov však inkubuje vajcia dlhšie. Napríklad inkubácia malého krokodíla čelnatého (Osteolaemus tetraspis) z Afriky trvá 85 až 105 dní. Potomstvo najväčšieho žijúceho krokodíla morského (Crocodylus porosus) z Austrálie sa liahne po 80 až 90 dňoch. Nezvyčajné rozpätie inkubácie, 42 až 90 dní, bolo zaznamenané pri kajmanovi čiernom (Melanosuchus niger) z Južnej Ameriky. Najdlhšie sa však vyvíjajú zárodky jaštera z druhohôr hatérie novozélandskej (Sphenodon punctatus). Inkubácia vajec tejto žijúcej fosílie je mimoriadne závislá od teploty vonkajšieho prostredia. Malé hatérie sa vyliahnu po 150 dňoch, ak priemerná sezónna teplota dosahuje aspoň 25 °C. Pri nižších teplotách (napr. 18 °C) sa inkubácia predlžuje až na 450 dní.
Výskum inkubácie dinosaurov vs. vtáky
Otázka znie, koľko týždňov či mesiacov inkubovali vajcia vyhynuté plazy. Predošlí odborníci sa zamerali na hľadanie vzťahu, ktorý by umožnil vypočítať inkubačný čas na základe nejakého parametra samotného vajca, pričom najdostupnejšou merateľnou vlastnosťou bola hmotnosť. Na prvý pohľad sa zdalo, že čím sú vajcia menšie (= ľahšie), tým je ich inkubácia kratšia. Postupne však táto predstava dostávala trhliny, čo viedlo k záveru, že hmotnosť vajca nie je hlavným faktorom, ktorý určuje čas potrebný na vyliahnutie.
V roku 2009 prišiel Martin Kundrát s řešením, ktoré bolo technicky náročné: potreboval časticový urýchľovač a embryo dinosaura, najlepšie s vtáčím rodokmeňom, konkrétne izolovaný embryonálny zub. Prvé experimenty sa uskutočnili v európskom synchrotrónovom pracovisku v Grenobli (Francúzsko) v roku 2011 a ďalší nasledoval v roku 2012.
Troodon: Dinosaurus s vtáčími črtami
Troodon patrí do skupiny dinosaurov, ktoré podľa súčasných názorov majú s vtákmi spoločného predka. Tento agilný mäsožravý dinosaurus je jediným troodontidom, pri ktorom sa zachovali embryá. Troodontidy sú vtákom podobné v mnohých anatomických rysoch a navyše, ich vajcia sú podobne asymetrické a majú trojvrstvovú škrupinu.
Nový objav: Dlhá inkubačná doba
Mláďatá dinosaurov sa z vajíčok liahli po troch až šiestich mesiacoch. Doposiaľ sa pritom vedci domnievali, že to bolo podstatne skôr. Nový objav zverejnili v Proceedings americkej akadémie vied. Dlhá inkubačná doba mohla podľa vedcov zohrať úlohu pri masovom vyhynutí dinosaurov. Embryá protoceratopsa (protoceratops), malého rohatého dinosaura, sa našli v púšti Gobi. Embryá hypacrosaura sa vyvíjali asi 6 mesiacov. Autoři štúdie tiež zdôraznili Ebnerove pruhy ako rastové línie, ktoré vznikajú v priebehu vývoja zubov, a použili CT sken na vizualizáciu tvorby dentínu.
Starostlivosť o vajcia a hniezdenie
Dospelé jedince pri kladení vajec využívali pravdepodobne rovnaké metódy ako dnešné korytnačky. Oviraptory mali zaujímavý spôsob skladovania vajec. Dnešné vtáky využívajú termoregulačnú kontaktnú inkubáciu: dospelý vták musí byť v kontakte s každým vajcom a teplota v hniezde musí byť stabilná. Experimenty ukázali, že pri usporiadaní vajec v kruhu a v prípade nižších teplôt mohli byť teplotné rozdiely až 6 °C. Pri vyšších teplotách tento rozdiel klesol na 0,6 °C. Ukazuje sa tak, že dieľna inkubácie závisí od viacero zdrojov tepla, vrátane pôdy a slnka, nielen len od tepla tela dospelého.
Podľa vyjadrenia Tzu-Ruei Yanga z Taiwanského národného múzea prírodných vied, veľké dinosaury pravdepodobne neboli „sedené na znáškach“, a slnečné teplo alebo teplo z pôdy hrávali významnú úlohu v inkubácii.
Dinosaurie vajcia ako vzdelávacie a zábavné pomôcky
Dnes sú dinosaurie vajcia obľúbenou hračkou, ktorá simuluje liahnutie dinosaura z vajíčka. Vajíčka sú dostupné ako animatronické modely alebo s prekvapením, ktoré sa objaví po kontakte s vodou. Tiež sa používajú v parkoch, školách a detských izbách ako vzdelávacie pomôcky.
Ako funguje liahnúce sa dinosaurie vajce?
Vajíčko sa ponorí do vlažnej vody a počká, kým sa škrupina začne praskať. Zvyčajne po 12-24 hodinách dôjde k prasknutiu škrupiny; po úplnom prasknutí sa vajce ešte niekoľko dní vyvíja. Jašterica alebo malé oteplene vajcia sa môžu vyvíjať 24-48 hodín a potom sa zviera dá presunúť do väčšej nádoby a pozorovať jeho rast. Niektoré modely sľubujú rast až do 50 cm.
V rámci vzdelávacích programov sa často používajú aj „kúzelné vajcia“, ktoré po ponorení do vody postupne ukážu rastúceho dinosaura a rozvíjajú detskú zvedavosť o prírode a evolúcii.
Dojmy z výskumu a budúci smer
Napriek pokroku zostávajú dinosaurie embryá vzácne, čo komplikuje priame meranie. Výskum Gregoryho Ericksona z Floridskej štátnej univerzity, ktorý vychádza z tomografického skenovania, ukazuje, že inkubačný čas mohol byť dlhší než sa doteraz predpokladalo a dosahovať 3 až 6 mesiacov u niektorých druhov. Vedci sa zhodujú, že dlhšia inkubácia mohla zohrávať úlohu pri masovom vyhynutí pred 65 miliónmi rokov a že budúci výskum by sa mal zamerať na to, či tieto modely platia aj pre viaceré druhy dinosaurov.
DinoPark! Naučte sa mená dinosaurov – video pre deti
Odkazy na ďalšie zdroje a poznámky
Troodon formosus a ďalšie troodontidy sú predmetom štúdií, ktoré skúmajú spoločný predok s vtákmi a asymetrické vajcia s trojvrstvovou škrupinou. Články v časopise Scientific Reports a Proceedings americkej akadémie vied poskytujú podrobnosti o nových objavoch a experimentálnych technikách. Viac o troodone a jeho významných aspektoch nájdete v časopise Quark (10/2018) na www.quark.sk.
tags: #vajce #liahnutie #dinosaurus