Fosílie z archívu Altmühltal Urvogel Archaeopteryx prekvapujú BR Wissena
Staroveký vták Archaeopteryx žil pred 150 miliónmi rokov v dnešnom Bavorsku. Všetko, čo je o ňom známe, vieme z fosílnych nálezov zo Starého mlynského údolia. Každý nález prináša nové objavy - a staré sú na pretras.
Archeopteryx veľký ako holubica žil asi pred 150 miliónmi rokov v subtropickej krajine v dnešnom Bavorsku, ktoré vtedy pokrývalo plytké more. Mal perie a krídla, plazovú hlavu a dlhý chvost, rovnako ako plazie zuby. Za primitívneho vtáka sa považuje spojenie medzi dinosaurami a dnešnými vtákmi. Znova a znova sa vynára otázka: mohol lietať?
Kosti tenkého krídla
Dennis Voeten poukazuje na hrúbku kostnej steny archeopteryxa.
Holanďan Dennis Voeten, paleontológ z európskeho francúzskeho Synchrotronu, hovorí: Archeopteryx musel určite letieť. Za týmto účelom spolu s medzinárodným tímom vedcov vyšetrili niekoľko kostí ramennej kosti počítačovou tomografiou s vysokým rozlíšením. Výsledky zverejnené v marci 2018 v časopise „Nature Communications“ sú prekvapivé.
Preto má Archeopteryx krídlové kosti, ktoré sa v priereze podobajú kostiam moderných vtákov:
„Okamžite sme videli, že kostné steny Archeopteryxa boli oveľa tenšie ako steny pozemských dinosaurov, ale veľmi podobné stenám konvenčných vtákov.“
Dennis Voeten, paleontológ, European Synchrotron, Francúzsko
Spolu s kolegami preto predpokladá, že Archaeopteryx mohol lietať - hoci to nie je také isté ako moderné vtáky, napríklad bociany alebo labute, schopné cestovať na veľké vzdialenosti. Najmä štruktúra hrudnej kosti a štruktúra ramien sú úplne odlišné.
„Analýza dát ďalej ukázala, že kosti Archaeopteryxa sa najviac podobali kostiam vtákov, ako sú bažanty, ktoré občas prekonávajú prekážky alebo sa vyhýbajú nepriateľom aktívnym letom, ale nie vtáky, ktoré sa vo vzduchu plavia alebo kĺzajú dlho ako mnoho iných Dravé vtáky alebo niektoré morské vtáky. ““
Dennis Voeten, paleontológ, European Synchrotron, Francúzsko
Preskakovanie ostrovov a útek z letu
To zapadá do skutočnosti, že oblasť okolo Solnhofenu bola pred asi 150 miliónmi rokov subtropickým, plytkým okrajovým morom. Boli tu bazény podobné lagúne, koralové útesy a malé ostrovčeky. Krátky let z ostrova na ostrov mohol byť pre Archeopteryx možný, hovorí Martin Röper, riaditeľ starostu Múllerovho múzea Solnhofen v stredných Frankách, ktorý sa štúdie zúčastnil.
Ani dinosaury, ani vtáky
Archeopteryx má v zásade aj vlastnosti, ktoré sa nezhodujú ani s dinosaurami, ani s vtákmi, ako napríklad hrudná kosť vyrobená z chrupavky. Všetko, čo vieme o tomto pravekom vtákovi, je založené na fosíliách, ktoré sa všetky našli v takzvanom súostroví Solnhofer v údolí Altmuehl. Z tohto dôvodu sa vedci zaoberajú aj otázkou, či je Archeopteryx možno iba miestnou, vyhynutou vedľajšou líniou vývoja.
Rôzne exempláre Archaeopteryxa
Vzácne skamenené fosílie
„Prvý“ Haarlemov exemplár - ale nie Archeopteryx
Aj keď bol objavený už v roku 1855, až v roku 1970 sa tento prvotný vtáčí dojem začal nazývať fosíliou Archaeopteryx. Kus je v Teylerovom múzeu v Haarleme (NL). Dlho sa to považovalo za prvý fosílny nález primitívneho vtáka vôbec. V decembri 2017 však tento status stratila: Paleontológovia Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove (LMU), Oliver Rauhut a Christian Foth, predstavili výsledky vyšetrovania tohto exempláru v rámci BMC Evolutionary Biology. Fosília teda patrí k vtáčemu dravému dinosaurovi.
Vlastne prvý nález
Potom sa všetko začalo v roku 1860: V tom čase bol v Solnhofene objavený prvý pozostatok Archaeopteryxa: skamenenie vtáčieho peria. Dnes je jedna časť dojmu v Museum für Naturkunde na Humboldtovej univerzite v Berlíne, druhá v Paleontologickom múzeu v Mníchove. V septembri 2020 sa dalo dokázať, že fosílne pierko skutočne pochádza z Archeopteryxu a bolo čierne s 90-percentnou pravdepodobnosťou.
Kópia v Londýne
V roku 1861 našiel Langenaltheimer Haardt neďaleko Solnhofenu prvú úplnú kostru starovekého vtáka. Považuje sa za takzvaný typový exemplár s charakteristickými vlastnosťami rodu. Okrem peria vtáka mal tento exemplár aj dlhý, kostnatý chvost a pazúry na prstoch. Lebka sa nezachovala. Londýnske prírodovedné múzeum získalo fosíliu od lekára v Pappenheime.
Berlínska kópia
Kus nájdený okolo roku 1874 má zreteľné stopy po perí. Považuje sa to za veľmi krásnu a úplnú kópiu. Prostredníctvom mnohých staníc, vrátane Wernera von Siemensa, sa dostal do Prírodovedného múzea na Humboldtovej univerzite v Berlíne. Je tam vystavený od roku 2007. Z dôvodov ochrany, ako napríklad kópia v Londýne, si ju už nemožno požičať.
Maxbergerova kópia
Tento odtlačok sa považuje za najtajomnejší, pretože sa už nejaký čas stratil. Dojem objavený v roku 1956 bol vo vlastníctve majiteľa lomu. Vypadol so všetkými záujemcami o kúpu a fosíliu nechal až do roku 1974 v Maxbergovom múzeu. Potom to šlo do jeho súkromného vlastníctva. Odkedy majiteľ zomrel v roku 1991, po tlači nebolo ani stopy. Hovorilo sa dokonca o tom, že to vzal do hrobu.
Eichstätterova kópia
Piaty pôvodný výtlačok vtákov bol objavený v roku 1951. Kostra bola pôvodne pridelená malému dravému dinosaurovi. V roku 1974 sa to opravilo a zistilo sa, že sa pravdepodobne jedná o odtlačok mladého pravekého vtáka. Originál je vystavený v múzeu Jura v Eichstätte od roku 1976.
Kópia Solnhofen
Pracovník našiel tento odtlačok v lome v roku 1985. Majiteľ sa obrátil na súd a tvrdil, že nálezca cennú vec ukradol a predal ju v tajnosti. Súdny proces bol zamietnutý a skamenenie sa stalo majetkom Múzea starostu Mullera v Solnhofene.
Kópia Solnhofener Aktienverein
Táto kópia je uložená v Paleontologickom múzeu v Mníchove. Vďaka krásnym odtlačkom pierok a dobre zachovanej kostre to pomohlo k novým poznatkom. Odtlačok sa považuje za jeden z najlepších • takmer by sa brúsil v cementárni!
Kópia vo forme čakania
V roku 1997 bol vyhlásený deviaty nález (výtlačok č. 8), o ktorom sa dlho vedelo len veľmi málo: je to fragment, z ktorého bolo zatiaľ možné vidieť iba obsadenie. Nikto však nevedel, kto originál vlastní alebo kde sa uchováva. Geológ a obchodník s fosíliami Raimund Albersdörfer nakoniec našiel majiteľa, kúsok od neho kúpil a sprístupnil ho vede. Praveký vták z Daiting® vo švábskej štvrti Donau-Ries je špecialitou, pretože je o približne 400 000 rokov mladší ako ostatné exempláre. Oliver Rauhut z Bavorskej štátnej zbierky pre paleontológiu a geológiu v Mníchove pochybuje, či ide skutočne o nový druh, Archeopteryx albersdoerferi, ako tvrdí výskumník Martin KundrЎt zo Slovenskej univerzity Pavol Jozef ЕafЎrik a jeho tím . (K 25. októbru 2018)
Ottmann a Steil copy - „Kuracie krídlo“
Táto prezývka označuje odtlačok jedného primitívneho vtáčieho krídla. Bol objavený v roku 2004 v lome Solnhofen. Majitelia originál dali k dispozícii na zapožičanie do múzea Solnhofen. Nový kúsok bol na oplátku pomenovaný po dvoch rodinách: Ottmann a Steil.
Kópia Thermopolis
Toto skamenenie má za sebou aj bohatú históriu. Pre nedostatok peňazí nemohli štátne múzeá získať tento výnimočný kúsok. V roku 2005 skončila v súkromnom múzeu dinosaurov Burkharda Pohla v Thermopolise v USA. Zvláštnosť tohto exemplára: Je veľmi dobre zachovaný a na hlavu je vidieť zhora.
„Tajný“ 11. exemplár - geologicky zatiaľ najstarší
V roku 2011 bola predložená zatiaľ posledná kópia. Našlo sa to o rok skôr. Neznámy nálezca dal Archeopteryx zaregistrovať ako národný kultúrny majetok. Praveký vták sa nemusí predávať v zahraničí a odvtedy bol vedecky skúmaný. Expert na Archeopteryx Oliver Rauhut z LMU Mníchov 26. januára 2018 oznámil, že tento exemplár je geologicky najstarší z dinosaurov. To bol výsledok jeho anatomických analýz, v ktorých tiež určil, ako rôznorodé sú jednotlivé exempláre.
Pierkové šaty na let alebo ochranu?
V jedenástom fosílnom exemplári, poslednom nájdenom v roku 2010, mohol paleontológ Oliver Rauhut z Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove tiež bližšie preskúmať operenie primitívneho vtáka, pretože má doteraz najzachovalejšie zo všetkých nálezov. Jeho záver: perie spočiatku slúžilo ako ochrana pred chladom, na chov a ako ozdoba pre úspešné dvorenie. Praveký vták chcel urobiť dojem najmä tými na chvoste, krídlach a zadných nohách, ako to objasnili Rauhut a Christian Foth svojou štúdiou „Príroda“ v júli 2014.
Počas svojho výskumu v roku 2014 však vedci našli aj náznaky, že perie Archaeopteryx sa nepoužívalo iba na ochranu. Už v roku 2014 si Rauhut a jeho kolegovia boli istí, že Archeopteryx môže nejakým spôsobom lietať, „len si nie sme istí, ako dobre“. Tieto objavy sa dobre dopĺňajú s nálezmi Dennisa Voetena.
„Je zaujímavé, že bočné chvostové perá Archaeopteryxu boli aerodynamicky tvarované, a preto mali hrať dôležitú úlohu aj pri letových schopnostiach.“
Christian Foth, hlavný autor štúdie publikovanej v časopise „Nature“ 2014
Precenenie fosílnych nálezov
Fosílny nález z roku 1855 sa dlho považoval za prvú fosíliu archeopteryxa, ktorá bola objavená. V decembri 2017 však tento štatút stratil, pretože paleontológovia Oliver Rauhut a Christian Foth z LMU v Mníchove na základe podrobných vyšetrovaní zistili, že fosília patrí dravému dinosaurovi podobnému vtákovi.
"Fosília je prvým záznamom tejto skupiny (anchiornithidov) mimo Číny a v Európe. A okrem Archaeopteryx je to iba druhý vtáčí dravý dinosaurus z obdobia jury, ktorý sa našiel mimo východnej Ázie. Vďaka tomu je to ešte väčšia vzácnosť." Ako kópie Archaeopteryxa. ““
Oliver Rauhut, paleontológ na Katedre geo- a environmentálnych vied LMU Mníchov
Jedenásta fosília najstaršia a so zvláštnymi vlastnosťami
Skamenený Archaeopteryx 11
Existuje 11 fosílnych exemplárov, ktoré je potrebné preskúmať, aby sa dalo zistiť viac o pravekom vtákovi (od októbra 2020). Paleontológ Oliver Rauhut pokračoval vo výskume spomínanej jedenástej fosílie, ktorú našli v roku 2010, a koncom januára 2018 mohol oznámiť, že tento nález je geologicky najstaršou známou fosíliou pravekého vtáka. "Teraz poznáme exempláre Archaeopteryxa z troch rôznych horninových jednotiek. Rôzne nálezy pokrývajú obdobie až milióna rokov," uviedol Rauhut
Jedenásta fosília má veľa znakov, ktoré z Archeopteryxu zatiaľ nie sú známe, napríklad že štruktúra zobáka je stále zreteľne odlišná od dnešného vtáka. Zobák je oveľa viac ako ústa dinosaura. „Ukazujú okrem iného aj to, ako je praveký vták v mnohých rysoch podobný pokročilým dravým dinosaurom,“ hovorí odborník.
Je „pôvodné pierko“ skutočné a akej farby to bolo?
V roku 2013 bola vykonaná štúdia zameraná na farbu pravého vtáčieho peria. Vedci z University of Manchester a Berlínskeho prírodovedného múzea zistili, že perie malo tmavé okraje a špičky a perie bolo vzorované. Vedci pomocou špeciálnej röntgenovej techniky objavili stopy kovu, ktorý naznačoval farbu svetla v strede peria. Našli obohatenie medi a železa v pigmentových telieskach. Tie vedú k viditeľnosti určitých farieb: čiernych, hnedých a červených tónov. Vedci predpokladali, že praveký vták bol skôr tmavý. Tieto analýzy však nemôžu detekovať modrú, zelenú alebo žltú farbu.
O farbe bolo viac poznatkov v roku 2020, keď štúdia skúmala pôvod prvého nálezu z roku 1860, skameneného peria. Najskôr vyšetrovanie vo februári 2019 viedlo k záveru, že jar pravdepodobne nepochádzala z Archeopteryxu. V septembri 2020 to vyvrátila ďalšia štúdia. Vedci pod vedením Ryana Carneyho z univerzity na južnej Floride a paleontológa Helmuta Tischlingera z Bavorska pomocou špeciálneho elektrónového mikroskopu zistili, že fosílny prameň v skutočnosti patril starodávnemu vtákovi Archaeopteryxovi. Tiež zistili, že existuje 90-percentná šanca, že pierko bolo čierne.
Ako zomrel Archeopteryx?
Praveký vták stále predstavuje nejaké hádanky. Až do štúdie zverejnenej v roku 2013 sa tiež nevedelo, ako praveký vták uhynul. Čo sa stalo v jurskom období, keď praveký vták vyhynul, ale jeho kostra sa zachovala tak podrobne? Z tohto dôvodu bola fosília Archeopteryx z Eichstött bližšie skúmaná geografmi z University of Trier a Palóntolgen.
"S Archaeopteryxom máme pred sebou mŕtvolu vtáka, všetky kosti sú stále v pôvodnej anatomickej asociácii. To znamená: Vták sa musel potopiť veľmi rýchlo. Čo vôbec nevieme, prečo je to tak. Preto sme vlastne závislí od robiť vlastné experimenty, aby ste to zistili. “
Michael Wuttke, paleontológ Mainz
Vedci z Geografického ústavu univerzity v Trieri spolupracovali s paleontológmi, aby zistili, ako uhynul praveký vták z údolia Altmuehl. Geografi poskytli svoj mobilný veterný tunel, ktorý bežne používali na vyšetrovanie erózie pôdy v teréne.
Vedci vedeli, že Archaeopteryx musel spadnúť do vody skôr, ako zomrel. Kvôli opereniu a vzduchom naplneným kostiam však nemohol rýchlo spadnúť. Napriek tomu sa to tak muselo stať. Vedci pomocou experimentov zisťovali, akú rolu v tom mohol hrať vietor alebo dážď.
Príčiny experimentov smrti
Experiment s výberom obilia
Aby sa zistilo, aké bolo počasie, keď primitívny vták uhynul, uskutočňujú sa experimenty so zhryzom obilia, ktoré bolo nájdené mŕtve. Telo vtáka je podobné telu jeho 150 miliónov predkov. Zberač obilia sa umiestňuje na voľnom priestranstve a je vystavený rôznym kombináciám vetra, búrok a dažďa. Iba od sily vetra 5 sa perie nafúkne a telo je stlačené pod vodou. Vedci teraz na tento účel využívajú dážď. Pri silnom daždi je perie dôkladne premočené.
Experiment brhlíka
Na zistenie toho, čo sa stane, keď je bezvetrie, sa používa mŕtva brhlíka. Vták prichádza do vodnej nádrže s početnými kamerami a nastaviteľným dažďom. Vedci chcú zistiť, či samotná dažďová voda znižuje vztlak. A ak áno, ako dlho to bude trvať. Na testovanie rôznych efektov meníte veľkosť a rýchlosť kvapiek. Výsledok: pružiny poskytujú oveľa väčší vztlak, ako vedci očakávali. Iba od veľkosti kvapky asi 5 milimetrov a rýchlosti pádu 4 metre za sekundu je dážď schopný odsunúť perie nabok - a až potom sa vták začne postupne potápať.
Takto vraj vyzeral Archaeopteryx.
Pokusy s dnešnými vtákmi tiež ukázali, že môže trvať až 60 dní, kým sa vták rozloží bez ďalších vplyvov do takej miery, že sa rozpadne a klesne na dno. Potom by sa však nezachovala žiadna úplná kostra s pružinovými odtlačkami, na ktorej sú všetky kosti v správnej polohe. Ale to je presne prípad niektorých fosílií z Archeopteryxu. Podľa toho sa mŕtvy praveký vták nerozložil hnilobou. To znamená, že v Archeopteryxe sa muselo spojiť veľa faktorov.
„Silná búrka, ktorá vtáka vyhnala na more, silná búrka, ktorá vtlačila vtáka na morskú hladinu a predovšetkým veľmi silné dažde, ktoré k nemu vedú operenie sa nasiakne dostatočne rýchlo, aby sa vták potopil do jedného alebo dvoch dní a potom sa držal prakticky opísaným spôsobom. ““
Michael Wuttke, paleontológ Mainz
Archeopteryx sa tak stal obeťou prudkej búrky nad morom. Vysoké vlny ho tiež tlačili pod vodu. Aby sa tak dobre zachovali fosílie pravekého vtáka, bolo potrebných súčasne veľa rôznych udalostí.