Pera

Když jsme malí, fascinují nás ptáci – zejména tím, jak se vrhají do vzduchu a létají po obloze. Brzy si však na jejich neuvěřitelné kousky zvykneme a zapomínáme, jak ohromující ve skutečnosti jsou. Je načase podívat se na ptáky a létání znovu. Především bychom měli prozkoumat, co dělá ptáky tak výjimečnými – jejich peří.

Peří je klíčem k letu a důvodem, proč mohou ptáci žít na každém kontinentu světa v tak nádherných a rozmanitých barvách. Podívejme se tedy na peří zblízka a zjistěme, jak se vyvinulo v tak mocnou „technologii“ v živočišné říši.

V tomto shrnutí objevíte spojení mezi dinosaury a ptáky, zjistíte, proč ptáci milují shromažďování do hejn, a proč se lasvegaské showgirls a ptáci ráje potýkají s podobnými problémy.

Napadlo vás někdy, jak se ptáci v průběhu evoluce dopracovali k tomu, jak vypadají dnes? Jde o téma, o němž se dlouho vedou spory. Jedním z hlavních problémů v této debatě je, že peří – hlavní evoluční znak ptáků – je křehké, a proto se ve fosilním záznamu jen zřídka zachová.

Dokud tyto důkazy chyběly, bylo velmi obtížné rozplést rodokmen těchto okřídlených tvorů. Všechno se změnilo v devatenáctém století, kdy byla objevena fosilie, která propojila moderní ptáky s jejich dávnými evolučními předky – dinosaury. Tou fosilií byl Archaeopteryx, primitivní ptákovitý dinosaurus. Ačkoli vykazoval mnoho dinosauřích a plazích znaků, jasně na něm byl patrný otisk peří podél předních končetin.

Protože peří je zcela jedinečné pro ptáky, nález fosilního dinosaura s peřím naznačoval spojení mezi těmito dvěma skupinami tvorů. Postupně se ve fosilním záznamu objevovaly další typy peří, například pera obrysová i prachová; každý nový objev vrhal nové světlo na evoluční příběh peří.

Některé z nejpřelomovějších nálezů pocházejí z devadesátých let dvacátého století z provincie Liao-ning na severovýchodě Číny. Zde čínský vědec Xing Xu objevil řadu fosilií opeřených teropodních dinosaurů. Tyto nálezy byly revoluční způsobem, jakým byly zachovány: zvířata byla během sopečné erupce zasypána popelem, který dokonale zakryl jejich těla a uchoval i jemné struktury peří.

Z těchto mimořádných fosilií jsme se dozvěděli klíčový fakt: peří se vyvíjelo po etapách. Začínalo jako jednoduchý, nerozvětvený štětinkovitý útvar, který se postupně komplikoval, až nakonec vznikla složitá, asymetrická letová pera – typ, který dnes známe.

Navíc se v každém mezistupni vývoje stále zřetelněji ukazovalo, že dinosauři, kteří toto peří nesli, byli evolučními předky moderních ptáků. Teď, když víme, jak ptáci ke svému peří přišli, se můžeme podívat na to, jak začali létat.

Dinosauři si vyvinuli peří, které jim mimo jiné umožnilo létat, a ptáci nakonec začali peří využívat ke stejnému účelu. Ale jak k tomu došlo? Vědci mají dvě hlavní teorie.

První je takzvaný „zdola nahoru“ přístup. Podle něj létání začalo u nejrychlejších teropodů, kteří mávali předními končetinami a poskakovali podobně jako obyčejná slepice. Naučit se vzlétnout ze země je totiž relativně málo riskantní evoluční cesta ve srovnání s tím, když skáčete z velké výšky a teprve pak zjišťujete, zda poletíte, nebo spadnete. Má to však zásadní nevýhodu: nesmírnou obtížnost samotného vzletu. Takový skok vyžaduje specializované létací svaly a mimořádně pohyblivá ramena, která poskytnou potřebnou sílu a úhel pro mávání křídly. Ani jedno z toho u opeřených teropodů nepozorujeme.

Druhou možností je teorie „shora dolů“, podle níž se lesní tvorové nejprve naučili klouzat a létat skákáním z větve na větev. Tato teorie obchází problém nedostatku létacích svalů, protože k tomu, aby se zvíře dostalo do vzduchu, stačí prostá gravitace. Seskočit z výšky je ostatně běžný způsob, jak se dostat do vzduchu. Stačí si vzpomenout na netopýry, létající veverky a další tvory, kteří takto kloužou.

Žádný z těchto příkladů však nevyužívá peří. Ať už jde o savce, vačnatce nebo obojživelníky, tito lesní skokani létají pomocí blanitých „křídel“ – kožních záhybů, které se napínají mezi částmi těla a umožňují jim klouzat. Naproti tomu peří se zdá být pro pouhé klouzání až příliš sofistikovanou strukturou. Proč vyvíjet tak specializované „vybavení“, když by stačil jednoduchý kožní lem?

Jinými slovy, obě teorie mají své silné i slabé stránky a vědci si stále nejsou jisti, která z nich je správná. Je dokonce možné, že létání s pomocí peří je výsledkem kombinace obou evolučních cest.