Tiktaalik, tvor, který vylezl z vody na souš. Vědcům pomohl vyplnit místo v evoluci

Někteří z nás o něm slyšeli už na škole během hodin přírodopisu. Tvor, který připomínal rybu, ale přitom by byl schopný pohybu po souši. Jakýsi mezičlánek mezi vodními organismy a suchozemci. Disponoval totiž tělesnými znaky, které by mu umožňovaly život v obou „světech“.

Popis Tiktaalika se někdy zvrhne v představu, že byl mezičlánkem, který spojoval vodní živočichy a ty suchozemské. Velmi zkráceně, že šlo o rybu, která vystoupila na souš a je tak předkem všech suchozemských zvířat. Jenže tak to úplně není.

Tiktaalik nebyl první čtyřnožec a ani nejspíš nebyl jejich přímým předkem. Evoluci je potřeba vnímat jako rozvětvený strom a ne „žebřík“, po kterém organismy šplhaly a vyvíjely se. Tiktaalik byl nejspíš blízký příbuzný linie, ze které čtyřnožci vzešli. Jeho důležitost ale spočívá v tom, že nám jeho nález ukázal, jak mohly vypadat konkrétní stavební kroky, které přechod na souš vůbec umožnily.

Tiktaalik roseae žil v pozdním devonu, zhruba 375 milionů let zpátky. Fosilie byly nalezené na Ellesmerově ostrově (Nunavut, sever Kanady) ve vrstvách Fram Formation. Nejspíš jste si teď představili ledové vody kolem Kanady, ale v tehdejší době byla tahle oblast součástí pravěkého kontinentu Laurentie a ležela blízko rovníku - klima bylo tedy výrazně teplejší, než bychom u Arktidy čekali.

Nejednalo se ani o hluboký oceán, ale naopak říční a záplavové sedimenty, mělké vody, ramena, delty, zkrátka něco mezi řekou a bažinou. Mělké sladké vody jsou přesně tím místem, které tvorům umožňují se opřít o dno, zvednout hlavu a případně se nadechnout vzduchu nad hladinou. Tedy všechny okolnosti, které umožňují zvířeti se postupně přizpůsobit i jiným, než dosavadním parametrům. Kdo se přizpůsoboval rychleji, měl náskok před jinými, například před predátory. Takový evoluční selekční tlak mohl přimět řadu živočichů změnit své místo působení.

Objev Tiktaalika vůbec nebyl náhodou, jak by se mohlo zdát. Vědci Neil Shubin, Edward Daeschler a Farish Jenkins si byli vědomi toho, že věda už znala starší lalokoploutvé ryby s „masitými“ ploutvemi, stejně jako rané čtyřnožce s prsty (např. Acanthostega). Co věda neznala, to byl tvor, který by měl kombinaci tělesných znaků „tak napůl“, aby dokázal vysvětlit mezeru ve vývoji již známých živočichů. A také by musel samozřejmě zapadnout i z časového hlediska. Proto se rozhodli hledat v horninách zhruba odpovídajícího stáří. V roce 2004 pak tým skutečně našel několik kosterních nálezů na Ellesmeru a finální popis potom vyšel v roce 2006 v časopise Nature.

Jeho nález tak byl kombinací dosavadních znalostí anatomie a geologie a úspěšnou předpovědí, po čem a kde je potřeba se dívat. Notná dávka štěstí k tomu byla také zapotřebí.

Tiktaalik byl tvor, který měl množství rybích znaků - šupiny, ploutve i čelisti typické pro ryby. Jenže kromě toho měl i několik vlastností, které bychom hledali spíš u suchozemských tvorů:

Většina ryb má hlavu funkčně svázanou s pletencem hrudních ploutví. Tiktaalik však patří mezi nejstarší známé ryby, u kterých je pletenec oddělený tak, že hlava mohla získat větší volnost pohybu. Nebyl to krk, jaký známe dnes, ale trochu zjednodušeně by se to tak nazvat dalo.

Lebka Tiktaalika byla plochá a nízká, oči posazené víc nahoru než bylo obvyklé. To evokuje zvíře, které tráví čas na mělčině, může vyhlížet nad vodní hladinu či ležet u dna a sledovat prostor před sebou. Neznamená to, že tak skutečně žil, ale podle těchto anatomických vlastností se dá minimálně usuzovat, že mohl.

V tomhle směru je Tiktaalik nejvýznamnější. V hrudní ploutvi měl kosterní uspořádání, které je vývojově blízké tomu, co později vidíme u končetin čtyřnožců: něco, co odpovídá pažní kosti (humerus), dvojici kostí předloktí a dál v ploutvi rozšířenou oblast s kloubními plochami a více kostmi – právě tahle „distální“ část je často popisována jako krok směrem k zápěstí.

Práce o hrudní ploutvi Tiktaalika (Shubin a kol.) popisuje, že ploutev byla schopná postojů, které umožňovaly oporu o podklad – tedy něco, co si dnes spojujeme spíše s končetinou suchozemce než rybou.

Pochopitelně nelze tvrdit, že Tiktaalik mohl chodit po souši jako třeba dnešní ještěrka. Ale už je to mechanický předpoklad k tomu, že se v případě potřeby mohl trochu zapřít. Zatímco ploutve fungují hlavně jako kormidlo, jeho končetina už byla schopná fungovat i jako páka.

U Tiktaalika se často zmiňují i žebra, která mohla pomáhat se stabilizací těla mimo klasické rybí vlnění. Zatímco organismy ve vodě nadnáší vztlak, na mělčině či v bahně už je potřeba mít trochu pevnější tělo.

U Tiktaalika se popisují i znaky na lebce, které jsou vykládány jako indicie pro dýchání vzduchu – zjednodušeně „mohl mít něco jako primitivní plíce a dýchat i vzduch“. Jestli to tak skutečně bylo, to bohužel s jistotou nevíme, protože měkké tkáně se u fosilií stěží zachovají. Ale kombinace znaků, které měl, vypovídají pro život mezi čistě vodním prostředím a prostředím mělčin.

Tiktaalik nebyl žádný drobeček. Největší nalezené fosilie dosahují téměř tří metrů. V kombinaci s tlamou plnou zubů a životem v mělčinách se dá odvodit, že byl s velkou pravděpodobností predátorem, který se živil převážně lovem menších zvířat.

Nález Tiktaalika je důležitým vodítkem v našem pochopení toho, jak se živočichové vyvíjeli. Není jediným a nevysvětluje všechno, ale byl prvním, kdo nám ukázal přechod v jedné formě. Jeho příběh není příběhem ryby, která vylezla na souš. Je to příběh o tom, jak se z praktických kompromisů života v mělké vodě mohly stát základní kameny pro zcela odlišný život v budoucnu.

Článek byl sepsán na základě informací z následujících zdrojů:

https://www.theguardian.com/science/2014/jan/13/tiktaalik-fossil-fish-four-legged-land-animal

https://www.researchgate.net/publication/23385356_The_cranial_endoskeleton_of_Tiktaalik_roseae

https://www.nationalgeographic.com/animals/article/140113-tiktaalik-pelvis-fossil-discovery-science

https://biologos.org/articles/tiktaalik-bridging-the-gap-between-water-and-land

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/evolution-animal-intelligence-begin-tiktaalik-180951428/

https://www.britannica.com/animal/Tiktaalik-roseae