E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Výprava do světa tajemných lobopodů

Lobopodi jsou, tedy spíš byli, velmi zajímavou a z dnešního úhlu pohledu významnou skupinou. Jejich článkované tělo a potvrzená schopnost svlékat kutikulu z nich dělá velmi rané zástupce živočichů, mezi jejichž dnešní příbuzné patří mimo jiné i vůbec nejúspěšnější živočišný kmen - členovci. O novém nálezu živočicha z této skupiny hovořili nedávno na přednášce z cyklu Geologické středy doc. RNDr. Oldřich Fatka a Mgr. Lukáš Laibl. Nález a popis českého lobopoda je krásnou ukázkou toho, jak náročnou a dobrodružnou může práce současných paleontologů být.

 

Mezi dnešními živočišnými kmeny existuje relativně nedávno vyčleněná vyšší taxonomická jednotka, která se vyznačuje důležitou vlastností - totiž tím, že její zástupci dokáží čas od času svléknout kutikulu. Podle této schopnosti, tzv. ekdyze, byla celá tato skupina kmenů, v nichž zoologové dlouho dobu příbuzné skupiny neviděli, nazvána Ekdysozoa. Ty z nich, které mají tělo opatřené párovými, na spodní stranu těla směřujícími končetinami, jsou sdruženi do společné skupiny Panartropoda. Z recentních kmenů jde o tradiční příbuzné želvušky (Tardigrada), drápkovce (Onychophora) a především druhově nesmírně bohatou skupinu, která zahrnuje např. dnešní korýše či hmyz: členovce (Arthropoda).

Ve fosilním záznamu z kambria, ordoviku, (problematicky) siluru a nakonec karbonu známe zvláštní skupinu organismů, lobopody, které dnes řadíme právě k ekdysozoím. K přiřazení lobopodů do skupiny Ekdysozoa proto došlo až v roce 2011. Teprve tehdy se v Austrálii podařilo jednoho kambrického lobopoda  “přichytit” v okamžiku svlékání . Z dnešních živočichů lobopodi nejvíce připomínají současné drápkovce, kteří jsou  stejně jako doposud známí  karbonští lobopodi výhradně suchozemští. Za přímé předky drápkovců byli také považováni. Dnes jsou paleontologové většinou zdrženlivější a považují lobopody spíše za parafyletický taxon, u jehož  jednotlivých zástupců nejsou vztahy k recentním kmenům skupiny Panarthropoda zcela jasné. Právě z tohoto důvodu je jejich výzkum velmi zajímavý a důležitý pro pochopení fylogeneze celé skupiny.

 

Snímek2.JPG

 

Lobopodi se ve fosilním záznamu objevili spolu s tz. "kambrickou explozí". V ČR se horniny s fosiliemi kambrického stáří vyskytují ve dvou základních oblastech: skryjsko-týřovické pánvi a v pánvi příbramsko-jinecké. V obou těchto sedimentačních pánvích jsou zachovány sekvence, které patří do kambrického útvaru a z hlediska geologické historie reprezentují ne příliš dlouhý úsek ne více než 20 milionů let. Obě naše lokality jsou mladší než slavná světová naleziště, kde se fosilie kambrického stáří zachovávají výjimečným způsobem (např. včetně měkkých tkání), jako je Burgess Shale v kanadské Britské Kolumbii či Čcheng-ťiang v Číně. Stáří našich lokalit se pohybuje okolo 507 - 502 mil. let.

U nás máme v kambriu výjimečně dobře zachované zbytky různých skupin kambrických ostnokožců. Máme zachované jak vnitřní, tak vnější povrchy desek, které tvoří jejich tělo. Tyto nálezy jsou popisovány od 40. let 19. století (sám jsem se jim dlouho věnoval). Izolované desky, které znám od r. 1982 jsem považoval za izolované desky ostnokožců,” popisuje historii objevu českého lobopoda Oldřich Fatka  z Ústavu geologie a paleontologie PřF UK, který se jejich výzkumu věnuje společně s  dr. Petrem Budilem z České geologické služby a dr. Vojtěchem Turkem z Národního muzea v Praze.


 

Snímek17.JPG

 

Jedním z typických morfotypů lobopodů jsou tzv. “long-legged lobopodi”. Tento název se používá na základě práce Hauga a kolektivu, která popisuje suchozemský nález z karbonu Severní Ameriky (Carbotubulus waloszeki). “Dlouhonohou” morfologii, často doprovázenou kutikulárními výběžky na dorzální straně  si zachovali od kambria (r. Hallucigenia), kdy se vyskytovali pouze v mořích. “V roce 2012 vyšla studie dr. Michaela Steinera a kolektivu, která popisuje třetí nález hallucigenie na světě, který pochází  z čínského Jün-nanu. V ní popisují celé jedince včetně měkkých tkání. Na dorzální straně těchto lobopodů sedí desky velmi podobné těm, které jsem dříve považoval za ostnokožce,” popisuje Oldřich Fatka.

Od té doby jsem se asi ¾ roku snažil najít akumulaci takových destiček. V pozůstalosti soukromého sběratele Vráti Korduleho, která je uložena v Národním muzeu, jsem nalezl drobný kus horniny o rozměru cca 17 x 14 mm, kde je právě zachována akumulace většího počtu desek tohoto typu.  Při bližším pohledu se ukázalo, že na akumulaci jsou jak vidět desky, které jsou oválné s perforací, ale i takové, které mají trny. Jde tedy o různé natočení morfologicky složitých desek, které známe z určitých typů lobopodů, přichycených v čínském materiálu přímo na měkká těla,” říká doc. Oldřich Fatka, který nález lobopoda ze středočeských Skryjí nedávno oznámil.   

 

Snímek19.JPG

 

Je nutné zdůraznit, že k zachování lobopodů vedl na našich lokalitách komplikovaný diagenetický proces, který je zančne odlošný od toho co je známo z Číny, odkud je “náš” lobopod r. Onychodyction také popsán. Trny samotné byly původně biomineralizované, přesněji obsahovaly fosfor. Jelikož nás materiál je zachován v břidlicích, je samotný fosfor rozpuštěn a vyloužen a zachovává se pouze vnitřní dutina s otvory, které v sobě tyto trnovité výběžky původně měly. Máme tedy zachovaný odlitek té původně biomineralizované části desek. Ve chvíli, kdy byl jedinec uložen do sedimentu, došlo k tomu, že do desky, která je fosfatická, byl vtlačen okolní sediment, který přesně vyplnil dutiny existující uvnitř desky. Původní fosfatická hmota desky se sice při následujících diagenetických procesech rozpustila, ale do desky vtlačená sedimentární hmota zachovala původní tvarovou paměť. Při následné vulkanické činnosti, která přišla ke konci kambria, se z roztoků spojených s vulkanismem a cirkulujících v okolním horninovém prostředí, došlo přesně v prostoru původních biomineralizovaných desek k vysrážení minerálů se zvýšeným obsahem železa. Při pozdějších zvětrávacích procesech se tyto minerály postupně mění a vytvářejí povlaky ve formě rezavě zbarvených skvrn, zachovávající původní obrysy a částečně i prostorové uspořádání zkamenělých zbytků.

 

Snímek20.JPG

 

Kdyby šlo o celého živočicha, tělo by se nám takto nezachovalo. Jde tedy pravděpodobně o zbytek svlečené kutikuly. Při interpretaci, která mi trvala zhruba měsíc, jsem použil jednoduchou grafickou analýzu: všechny elementy jsem si obkreslil a dále jsem pracoval už jen s obrysovou kresbou. Jelikož jsme v Evropě, kde čteme z levého horního rohu doprava dolů, očísloval jsem tak i jednotlivé elementy. Ukázalo se, že celkový počet zbytků je 24 – tedy o dvě desky více, než by odpovídalo celkovému počtu předpokládaných 10-ti párů desek. Při očíslování desek od jedné do dvaceti dvou se při prvních pokusech žádné pravidelné rozložení či logické uspořádání desek neobjevovalo. Asi při třicátém pokusu o další možné číslování (vždy po určitém pootočení obrysové kresby o několik stupňů), se však ukázalo, že téměř polovinu desek je možné interpretovat jako desky uspořádané do pěti párů (desky označené čísly 4., 5., 7., 9. a 10. páru). A pak už to bylo docela jednoduché. Do vzájemně si odpovídajících dvojic bylo možné přiřadit i neúplně zachované desky 1., 2., 6. a 9. páru. Kromě jiného se ukázalo, že některé zbytky původně považované za samostatné desky představují jen úlomky a lze je vzájemně spojit (deska 2´a 8´). Do celkového obrazu pak bylo možné začlenit i vzájemně podstatně více vzdálené desky 3. páru. Po dosažení této fáze interpretace pak stačilo pouze domalovat předpokládaných obrys těla (šedivá výplň) a vysvětlit větší vzdálenost desek třetího páru a vzájemné přiblížení desek šestého a sedmého páru.

 

Snímek21.JPG

 

V těchto místech je kutikula těla roztržena (úroveň třetího páru) a vzájemně přehnuta (úroveň šestého a sedmého páru). Lze tedy usoudit, že na tomto malém kousku horniny jsou zachovány dorzální trnovité výběžky a navíc jsou všechny uspořádány v párech. Z toho vyplývá, že před sebou máme celého lobopoda se všemy trny zachovanými in situ (= na místě), jehož tělo (tedy kutikula) se nám nezachovalo. Uspořádání různě vzdálených desek uspořádaných ve zřetelně odlišitelných párech pak dokládá i to, že se s největší pravděpodobností jedná o svlečku (exuvii), která v momentě pohřbení do dna kambrického moře ještě byla natolik pevná, že se nám zachovalo původní uspořádání z ní vyrůstajících desek. ” říká doc. Oldřich Fatka.

A výsledek? První nález lobopoda r. Onychodyction v horninách českého kambria a první nález artikulovaného lobopoda mimo kambrická naleziště v Číně a v Severní Americe. “Moje filosofie přístupu k taxonomii je více lamperská než spliterská. Nechávám tedy nálezy spíše v otevřené nomenklatuře, než abych hledal jemné detaily, které budoucí, lépe zachovaný nález může usvědčit z toho, že rozdíly spadají do v tuto chvíli neznámé vnitrodruhové morfologické variability. Z tohoto důvodu klasifikujeme tento nález jako Onychodictyon sp. - rodem jsme si naprosto jistí,” zakončuje výklad doc. Fatka.

 

Michal Andrle

 

titulní ilustrace: Bc. Iva Vyhnánková

 

Publikováno: Pátek 05.02.2016 10:05

Akce dokumentů

Kategorie: