Místo zubů kostěné čepele. Dunkleosteus byl jedním z nejnebezpečnějších tvorů pravěku

Kdyby se člověk mohl ponořit do moře před 360 miliony let, nejspíš by mu připadalo povědomé jen máloco. Nebyly tu velryby, tuleni, kostnaté ryby dnešních tvarů ani korálové útesy, jaké známe ze současných tropů. Přesto rozhodně nešlo o prázdný svět. Ve vodě se pohybovali hlavonožci, trilobiti, pradávní žraloci a množství ryb, jejichž stavba těla dnes působí minimálně zvláštně. Některé byly drobné a nenápadné. Jiné vypadaly, jako by příroda zkombinovala rybu, želvu a válečný stroj.

Mezi nejpodivuhodnější obyvatele devonských moří patřil Dunkleosteus. Jeho hlavu a přední část těla svíraly silné kostěné desky, tlama se zavírala jako mohutné nůžky a místo obyčejných zubů v ní pracovaly nabroušené okraje čelistních kostí. Dlouho se o něm psalo jako o téměř desetimetrovém monstru, které by velikostí soupeřilo s největšími dnešními žraloky. Novější výzkum tento obraz poněkud upravil. Ukázal, že Dunkleosteus nebyl neohrabanou obrněnou obludou s přehnaně dlouhým tělem, ale podstatně kompaktnějším a možná ještě mohutněji stavěným dravcem.

Když se v mořích objevil Dunkleosteus, dinosauři byli ještě hudbou velmi vzdálené budoucnosti. Psal se pozdní devon, zhruba doba před 382 až 359 miliony let, a pod hladinou právě probíhala jedna z nejzajímavějších kapitol vývoje ryb. Tehdejší moře byla plná tvarů, které dnes už nikde neuvidíme. Vedle prvních žraloků a raných kostnatých ryb v nich žili také pancířnatci, podivuhodná zvířata s hlavou a přední částí těla sevřenou kostěnými deskami.

Dunkleosteus patřil mezi jejich největší a nejmohutnější zástupce. Jeho pancíř ale nebyl jen těžká schránka, která by zvíře chránila a zároveň omezovala v pohybu. Desky na hlavě a na trupu na sebe nenavazovaly napevno. Spojoval je kloub, díky němuž se při otevření tlamy mohla zvednout také horní část lebky. Dunkleosteus tedy neotevíral čelisti tak jako člověk nebo běžná ryba, u nichž se pohybuje hlavně dolní čelist. Rozevírala se mu v podstatě celá přední část hlavy. Tlama se otevřela rychleji, vznikl podtlak a kořist měla podstatně menší šanci uniknout.

Mnoho jeho pozůstatků bylo nalezeno v okolí dnešního Clevelandu v Ohiu. Na mapě současného světa je to místo hluboko ve vnitrozemí, jenže před stovkami milionů let tam žádná pevnina podobná dnešnímu Ohiu nebyla. Rozkládalo se tam moře a na jeho dně se pomalu usazovalo tmavé bahno. U dna chyběl kyslík. Pro většinu živočichů to byly nehostinné podmínky, pro vznik fosilií však téměř výhra. Mrtvá těla se nerozpadala tak rychle a jejich tvrdé části mohly zůstat pohřbené v usazeninách. Z někdejšího bahna později vznikly černé břidlice, v nichž paleontologové našli množství lebek, čelistí a pancéřových desek druhu Dunkleosteus terrelli.

Přední část jeho těla známe poměrně dobře, zbytek už mnohem hůř. Lebku a pancíř tvořila kost, která měla slušnou šanci se zachovat. Kostra za pancířem však byla převážně chrupavčitá a po smrti zpravidla zmizela. Proto dnes můžeme obdivovat téměř kompletní obrněnou hlavu, ale o tvaru trupu a ocasu se paleontologové stále přou. I odhady délky Dunkleostea se proto v posledních letech výrazně změnily.

Jméno Dunkleosteus začali vědci používat teprve v roce 1956. Rod dostal jméno po americkém paleontologovi Davidu Dunkleovi, který se zabýval pravěkými rybami. Druhá část názvu vychází z řeckého slova pro kost, takže by se dala přeložit přibližně jako „Dunkleova kost“.

Nejnápadnější částí jeho těla byl bezpochyby pancíř. Silné desky chránily temeno, boky hlavy, oblast žaber i přední část trupu. U velkých jedinců byla samotná lebka dlouhá přes metr. Nešlo přitom o lehký obal. Některé desky byly několik centimetrů silné a nesly stopy po svalech, kloubech i poraněních.

Pancíř mohl chránit hlavu při střetu s kořistí, ale také při soubojích s jinými velkými pancířnatci. Na kostěných deskách některých exemplářů byly nalezeny rýhy, vpichy a částečně zhojená poškození, která odpovídají zásahům čelistních čepelí jiného Dunkleostea. Není snadné určit, zda vznikla při lovu, obraně, soupeření nebo požírání mrtvého jedince. Přinejmenším však ukazují, že ani dospělý obrněný predátor nebyl před útokem svého druhu v bezpečí.

Krunýř ovšem neměl fungovat jako těžká bedna, v níž by se ryba sotva pohybovala. Desky na sebe navazovaly a v oblasti krku vytvářely pohyblivé spojení. Dunkleosteus mohl při otevření tlamy nejen spustit spodní čelist, ale současně zvednout horní část hlavy. Tím se ústní otvor rozevřel rychleji a ve větším rozsahu, než kdyby se pohybovala pouze dolní čelist.

Právě tento mechanismus zřejmě pomáhal vytvářet podtlak, který vtahoval vodu i kořist směrem do tlamy. Dunkleosteus tedy nemusel všechno jednoduše dohánět a ukousnout. Pokud se dostal dostatečně blízko, prudké rozevření čelistí mohlo menší zvíře strhnout dovnitř podobně, jako to dnes dělají některé dravé ryby. Biomechanický model ukázal, že jeho lebka pracovala jako soustava propojených pák a že otevření čelistí mohlo být na tak mohutného tvora překvapivě rychlé.

Dunkleosteus neměl zuby v běžném smyslu. V jeho tlamě bychom nenašli řady samostatných zubů, které by se průběžně vyměňovaly jako u žraloka. Kousací aparát tvořily zesílené okraje čelistních kostí. Vpředu vybíhaly do výrazných špiček, zatímco dále vzadu vytvářely dlouhé ostré hrany.

Horní a dolní čelist se při skusu pohybovaly těsně kolem sebe. Opotřebováním se jejich okraje navzájem obrušovaly, takže si zachovávaly řeznou schopnost. Přirovnání k samoostřicím nůžkám není úplně přesné, ale dobře vystihuje základní princip. Namísto toho, aby se čepele používáním rychle otupily, jejich vzájemný kontakt pomáhal udržovat ostrou pracovní hranu. Taková tlama nebyla stavěná na jemné uchopování. Byla určena k rychlému sevření, proražení tvrdého povrchu a oddělení kusu masa. Dunkleosteus mohl napadat jiné pancířnaté ryby, rané žraloky i kořist s měkčím tělem. Čelistní čepele si pravděpodobně poradily také se silnými schránkami některých mořských živočichů.

Často se uvádí, že měl nejsilnější skus ze všech ryb v historii. Síla skusu se neměří na živém zvířeti, ale počítá z rozměrů lebky, předpokládaného uspořádání svalů a mechanického modelu. Studie publikovaná v roce 2007 odhadla u velkého exempláře sílu přes 4 400 newtonů v přední části čelistí a více než 5 300 newtonů vzadu. Model však vycházel z tehdejší představy asi šest metrů dlouhého jedince. Protože se dnes diskutuje o menší délce Dunkleostea, nelze čísla bez výhrad vztahovat na všechny novější rekonstrukce. I tak je zřejmé, že jeho čelisti patřily mezi mimořádně výkonné kousací aparáty.

Důležitá nebyla jen celková síla. Tlak se soustředil do poměrně úzkých čepelí a předních špiček. Podobně jako ostrý nůž projde materiálem snáze než tupý předmět tlačený stejnou silou, dokázaly čelistní hrany Dunkleostea přenést skus na malou plochu. Kořist tak nemusela být rozdrcena celá. Stačilo prorazit její krunýř, rozseknout svalovinu nebo poškodit páteř.

Snad žádná vlastnost Dunkleostea se neměnila tolik jako jeho velikost. Po desetiletí se objevovaly údaje o délce osm, devět, někdy dokonce deset metrů. Takové zvíře by bylo větší než žralok bílý a blížilo by se menší velrybě. Problém spočíval v tom, že jeho délka nebyla nikdy přímo změřena z úplné kostry. Úplná kostra totiž neexistuje.

Starší odhady často vznikaly tak, že se známá hlava zasadila na tělo žraloka nebo výrazně menšího pancířnatce a výsledné proporce se zvětšily. Každé takové srovnání však stojí na předpokladu, že Dunkleosteus měl stejný poměr délky hlavy a těla jako vybraný příbuzný nebo dnešní ryba. A právě tento předpoklad nemusí platit.

Nová studie zveřejněná v roce 2023 (zde) použila k odhadu celkové délky rozměr mezi očnicí a zadním okrajem hlavy. U různých ryb se ukázalo, že tento údaj souvisí s délkou těla spolehlivěji než například samotná velikost čelistí. Podle této metody měřil dobře známý velký exemplář Dunkleosteus terrelli přibližně 3,4 metru a největší známí jedinci se mohli dostávat asi ke čtyřem metrům. Autor zároveň připouští určitou nejistotu, protože žádný způsob založený na neúplných pozůstatcích nemůže poskytnout naprosto přesné číslo.

Další práce upozornila, že odhadovat délku podle velikosti tlamy moderních žraloků může být zavádějící. Pancířnatci měli vzhledem k tělu často mimořádně velká ústa. Když se jejich čelisti porovnají přímo se žraloky, výsledkem bývá přehnaně dlouhé tělo, které neodpovídá proporcím lépe zachovaných příbuzných druhů.

Znamená to tedy, že byl Dunkleosteus vlastně malý? Rozhodně ne. Čtyřmetrová ryba s hlavou dlouhou přes metr, hlubokým trupem a těžkým kostěným pancířem by působila obrovsky i dnes. Srovnávat ji pouze podle délky navíc není spravedlivé. Novější rekonstrukce z ní dělají kratší, ale velmi mohutné zvíře. Mohla připomínat spíše plovoucí beranidlo než protaženého žraloka.

Přesnou hmotnost určit neumíme. Záleží na tom, jak široké bylo tělo, kolik svaloviny neslo a jak vypadal ocas. Odpověď tedy zní, že Dunkleosteus byl jedním z největších známých devonských obratlovců, ale jeho délku ani hmotnost zatím nedokážeme stanovit s přesností, jakou bychom si přáli.

Na první pohled se zdá, že tak silný pancíř musel být při plavání velkou nevýhodou. Kostěná hlava byla těžká a zadní část těla zřejmě postrádala velké pevné plochy, které by její hmotnost vyvažovaly. Dunkleosteus patrně nebyl vytrvalým oceánským plavcem srovnatelným s tuňákem nebo žralokem mako. To však neznamená, že se vodou pohyboval pomalu.

Velcí dravci nemusí vždy kořist pronásledovat na dlouhou vzdálenost. Často je výhodnější přiblížit se nenápadně, vyrazit na několik metrů a útok rozhodnout během okamžiku. Silná ocasní část mohla Dunkleosteovi poskytnout krátké prudké zrychlení, zatímco široké ploutve pomáhaly řídit těžkou přední polovinu těla. Tvar ocasu zůstává nejasný. U některých lépe zachovaných pancířnatců byly nalezeny ocasní ploutve, které nevypadají přesně jako ocas typického žraloka. Nelze je však jednoduše přenést na Dunkleostea, protože šlo o jiné rody a často podstatně menší živočichy. Je docela možné, že velký mořský predátor měl ocas uzpůsobený jinak než menší druh žijící u dna.

Také vztlak mohl být řešen odlišně než u dnešních kostnatých ryb. Dunkleosteus zřejmě neměl plynový měchýř, jímž mnoho současných ryb reguluje polohu ve vodě. Pravděpodobně proto musel vztlak částečně udržovat pohybem a činností ploutví. Mohutné tělo mohlo obsahovat také značné množství tuků nebo olejů, ale měkké tkáně se nezachovaly a podobné úvahy zůstávají pouhou spekulací.

Přímý jídelníček vyhynulého dravce se sestavuje obtížně. Nemůžeme jej pozorovat při lovu a dochovaný obsah žaludku je vzácný. Můžeme však vycházet z tvaru čelistí, poškození fosilií a zvířat, která sdílela stejné prostředí. Dunkleosteus mohl lovit jiné pancířnatce, žralokovité ryby i velké bezobratlé. Jeho čelisti byly schopné řezat a drtit, takže nebyl omezen pouze na měkkou kořist. U některých fosilií spojovaných s velkými pancířnatci byly nalezeny pozůstatky částečně natrávených ryb. Objevily se také náznaky, že tvrdé části potravy nemusely být vždy dokonale zpracovány a mohly být později vyvrženy.

Někdo si Dunkleostea představuje jako dravce, který bez rozdílu napadal všechno, co se pohnulo. Ve skutečnosti byl stejně jako každý velký predátor závislý na hospodárném zacházení s energií. Útok na velkou obrněnou rybu mohl skončit zraněním. I drobné poškození čelisti, oka nebo kloubu mohlo být pro zvíře, které si obstarávalo potravu lovem, osudové. Dospělý Dunkleosteus měl pravděpodobně jen málo přirozených nepřátel. Největší hrozbou mohl být jiný jedinec stejného druhu. Kanibalismus je u velkých ryb běžný i dnes a nic nebrání tomu, aby k němu docházelo také u devonských pancířnatců. Přesto nelze každé poranění na jejich pancíři automaticky vykládat jako důkaz kanibalismu. Mohlo vzniknout při souboji o prostor, partnera nebo kořist.

Mladí jedinci na tom byli jinak. Než jim zesílil pancíř a dorostly čelisti, mohli se stávat kořistí větších ryb včetně dospělých příslušníků vlastního rodu. O jejich mládí se ví ale velmi málo. Fosilní záznam dává přednost velkým, silně mineralizovaným částem těla, takže nejmladší věkové stupně snadno unikají pozornosti.

U Dunkleostea neexistuje přímý důkaz, jak se rozmnožoval. V tomto směru však pomohly nálezy jiných pancířnatců. U některých z nich se dochovala embrya uvnitř těla samice a také pánevní orgány samců sloužící k vnitřnímu oplození. Pancířnatci tedy patřili mezi nejstarší známé obratlovce, u nichž je tento způsob rozmnožování doložen. Nelze však bez dalšího říci, že Dunkleosteus rodil živá mláďata stejně jako tito příbuzní. Pancířnatci tvořili rozmanitou skupinu a různé linie mohly mít různé rozmnožovací strategie. Přesto je vnitřní oplození u Dunkleostea přinejmenším dobře představitelné.

Neví se ani to, zda se jednotliví jedinci setkávali pouze při páření, zda migrovali do určitých oblastí, nebo zda samice vyhledávaly mělké vody vhodnější pro mláďata. Neznáme dobu březosti, počet potomků ani rychlost růstu. V této oblasti se pohybujeme především mezi odhady na základě podobnosti, ale důkazy, kterými bychom mohli podpořit některé teorie, dosud chybí.

Na konci devonu začalo v mořích přibývat problémů. Nešlo přitom o jednu katastrofu, která by přišla zničehonic a během krátké chvíle všechno smetla. Podmínky se zhoršovaly v několika vlnách. Měnilo se klima, hladina oceánů stoupala a klesala a v některých mořích začal ve vodě chybět kyslík. To samo o sobě dokázalo zasáhnout celé oblasti a proměnit je v místa, kde se větším živočichům žilo stále hůř.

Do těchto změn se nejspíš zapojilo víc věcí najednou. Na souši se šířily první rozsáhlejší porosty rostlin a jejich kořeny urychlovaly rozpad hornin. Do řek a odtud do moří se tak dostávalo víc živin. To mohlo podpořit růst řas a dalších drobných organismů, jejichž rozklad pak spotřebovával kyslík ve vodě. Ve stejné době se mluví také o silné sopečné činnosti. Co bylo hlavní příčinou a co spíš jen přilévalo olej do ohně, se dodnes přesně neví.

Dunkleosteus tuto dlouhou krizi nepřežil. Na samém konci devonu mizí spolu s dalšími velkými pancířnatci. Dřív se nabízelo jednoduché vysvětlení, že je vytlačili žraloci, protože byli rychlejší, obratnější a celkově připravenější. Jenže příroda takhle jednoduše nefunguje. Dunkleosteus nebyl zastaralý tvor, který jen čekal, až ho nahradí něco lepšího. Po miliony let byl naopak velmi úspěšným lovcem.

Jeho slabina se ukázala až ve chvíli, kdy se změnilo celé prostředí kolem něj. Velký predátor potřebuje stálý přísun kořisti a rozsáhlý prostor, kde ji může hledat. Jakmile začnou ubývat menší ryby a další živočichové, dopadne to nakonec i na tvora stojícího na vrcholu potravního řetězce. Dunkleosteus si dokázal poradit s obrněnou kořistí, ne však s mořem, které se postupně stávalo chudším a místy téměř bez života.

Po konci devonu už se velké druhy z řádu Arthrodira nevrátily. V následujících obdobích se do popředí dostali žraloci a paprskoploutvé ryby. Mořské ekosystémy se znovu zaplnily predátory, ale pancéřovaná hlava s kostěnými čepelemi se v takové podobě už nikdy neopakovala.

Druhé masové vymírání: v několika vlnách a trvající miliony let. Devonští mořští obři zanikli

Dunkleosteus nepotřeboval deset metrů, aby vzbuzoval respekt. Stačí si představit zvíře dlouhé jako větší automobil, s hlavou širokou a těžkou, chráněnou silnými kostěnými deskami. Zepředu se otevírá tlama bez jediného pravého zubu. Horní část lebky se zvedne, spodní čelist klesne a voda začne proudit dovnitř. Pak se kostěné čepele sevřou.

Zdroje:

https://www.fossilguy.com/gallery/vert/placoderm/dunkleosteus/index.htm

https://www.prehistoric-wildlife.com/species/dunkleosteus/

https://oceaninfo.com/animals/dunkleosteus/

https://www.sciencenewstoday.org/dunkleosteus-wasnt-what-we-thought-new-study-reveals-surprising-secrets-of-the-prehistoric-predator

https://palaeo-electronica.org/content/2024/5307-dunkleosteus-reconstruction

https://newdinosaurs.com/dunkleosteus/

https://www.dotyk.cz/magazin/dunkleosteus/