Článek
Tyrannosaurus rex patří k nejoblíbenějším a nejčastěji zpodobňovaným druhohorním dinosaurům. Ačkoliv již dnes, po 120 letech od svého objevení, není nejdelším známým teropodem, tento až devítitunový obr s extrémně silným čelistním stiskem nepochybně dokázal budit hrůzu nejen ve svém životním prostředí na severozápadě někdejšího severoamerického kontinentu.[1] Po pevninách Laramidie se zřejmě pohyboval rychlostí sprintujícího člověka, ačkoliv odhady skutečné rychlosti jeho běhu se velmi různí (v podstatě se pohybují mezi nějakými 17 a 72 km/h, což je samozřejmě extrémní rozptyl).[2] Ve skutečnosti se tito mohutní, ale relativně agilní dravci zřejmě pohybovali maximální rychlostí kolem 25 km/h, což je na poměry tak těžkého tvora velmi solidní rychlost.[3] Odhadovat lokomoční potenciál tohoto dinosaura se v minulosti pokoušelo množství vědců a podle toho se lišil i jejich přístup k problematice. Zajímavou metodu zvolil již před třiceti lety americký paleontolog James O. Farlow a dva jeho kolegové, kteří se zaměřili na problematiku z jiného úhlu – zkusili odhadnout, při jaké rychlosti běhu už by se dospělý tyranosaurus bezpochyby zabil, tedy v případě ztráty rovnováhy a následného pádu.[4] Vycházeli přitom z předpokladu, že i kdyby toho daný dinosaurus byl fyzicky schopen, pravděpodobně by se neodvážil takto rychle běžet (a jednalo se tedy s jistotou o limitní rychlost jeho pohybu). Není to samozřejmě nijak spolehlivá metoda, protože jednak nezaručuje, že by danou rychlost i v případě reálné hrozby zranění nebo smrti dinosaurus „nezkusil vyvinout“, a jednak v rámci zkušeností a poznatků ze současné přírody dobře víme, že i dnešní velká a těžká zvířata (například sloni, nosorožci, hroši nebo žirafy) se pohybují v případě potřeby relativně vysokou rychlostí, a to navzdory reálnému nebezpečí zraňujícího či dokonce smrtelného pádu.
Například téměř šest metrů vysoká dvoutunová žirafa dokáže běžet rychlostí až kolem 40 km/h, ještě těžší nosorožci a sloni dokážou vyvinout rychlost kolem 25 km/h (krátkodobě údajně i 40 km/h, ale zdrojem těchto tvrzení jsou jen nepříliš přesná a spolehlivá očitá svědectví).[5] Tyranosaurus byl navíc dvounožec, oproti kvadrupedním savcům tedy postrádal dostatečně širokou opornou základnu a rychlý běh po nerovném terénu tak pro něho mohl skutečně představovat vysoké riziko. Paleontologové vycházejí z předpokladu, že Tyrannosaurus rex (vzorem pro vytvoření modelu jim byl průměrně velký exemplář MOR 555) byl vzhledem ke své poměrně „atletické“ tělesné stavbě aktivnější a rychlejší, než podobně velcí teropodi z jiných vývojových skupin. Tyranosauři byli na svoji velikost poměrně štíhle stavění a měli proporcionálně dlouhou část nohy pod kolenem, což odpovídá situaci u rychle se pohybujících živočichů.[6] Stejně jako další mohutná zvířata (například nosorožec tuponosý, prokazatelně schopný dosáhnout rychlosti až kolem 7,5 m/s, tedy 27 km/h) zřejmě dokázal přejít z pomalé chůze do podstatně vyšší rychlosti.[7] Využíval jí nejspíš ke krátkým spurtům při pronásledování a lovu kořisti. Farlow uvedl, že jeho výpočty se týkají pouze ideální myšlenkové situace při běhu po rovném a pevném terénu, který ale v prostředích výskytu tyranosaura nebyl příliš běžný. Ekosystémy geologického souvrství Hell Creek například představují zejména záplavové nížiny plné močálů a nízké vegetace, ve kterých bylo sotva možné vyvinout maximální (nebo i jen vyšší) rychlost. Farlow navíc bohužel vychází z naprosto nesmyslných a silně přemrštěných odhadů běžecké rychlosti tyranosaurů, založených na vývodech amerických badatelů Roberta T. Bakkera a Gregoryho S. Paula z 80. let minulého století, které udávají pro dospělé tyranosaury fantastický údaj až 20 m/s (72 km/h)![8]
Při pádu by na trup a hlavu tyranosaura působily extrémní síly, které by tohoto dinosaura přinejmenším těžce poranily, pravděpodobně však i zabily.
Autoři studie pak docházejí k závěru (dnes rovněž považovanému za poněkud přehnaný), že dospělý T. rex o hmotnosti 6000 kg mohl běhat rychlostí 10 m/s (36 km/h) nebo dokonce 15 m/s (54 km/h). Mohla je snad ovlivnit slavná scéna z tehdy aktuálního a populárního Jurského parku, kde v jedné scéně tyranosaurus honí terénní automobil právě rychlostí kolem padesáti kilometrů za hodinu? Těžko říct, jisté ale je, že některé údaje ve zmíněné vědecké studii jsou skutečně velmi zajímavé. V sérii matematických výpočtů docházejí její autoři k závěru, že při pádu i při mnohem menších rychlostech pohybu se tak velký živočich jako tyranosaurus mohl snadno zabít nebo těžce zranit, zejména pokud by jeho trup a hlava dopadly přímo na pevnou zemi. Na několikatunové tělo působí gravitace velmi neúprosně, a to zvláště v případě, kdy se hlava nachází ve čtyřmetrové výšce a spodní část hrudníku téměř dva metry nad zemí. K jakému závěru tedy James Farlow a jeho kolegové Matt Smith a John Robinson ve své studii z roku 1995 dospěli? Vědci nejprve spočítali tzv. indikátor síly, který určuje fyzickou zdatnost daného živočicha v závislosti na některých anatomických a fyzikálních specifikacích. Podle něj pak odhadli vlastní fyzický potenciál dinosaura a porovnali jej se schopnostmi současných zvířat větších rozměrů. Vzhledem k velmi krátkým předním končetinám tyranosaura předpokládali, že při zakopnutí či jiném důvodu ztráty rovnováhy by tento obří dravec nebyl schopen za jejich pomoci nijak zbrzdit svůj pád. To je vcelku logické, protože i když redukované přední končetiny byly relativně silné (dokázaly například uzvednout objekt o hmotnosti až kolem 199 kg)[9], byly zároveň jednoduše příliš krátké na to, aby v tomto případě mohly jakkoliv pomoci. Vědci tedy vypočetli síly, které by na padajícího šestitunového tyranosaura působily. Výsledek je jednoznačný – pokud by jeho pád nezbrzdil měkký substrát nebo bujná nízko rostoucí vegetace, účinky dopadu na jeho organismus by byly devastační.
Síla působící na samotný trup dinosaura (hmotnost kolem 4,5 tuny) při dopadu z výšky 1,5 metru by činila asi 260 000 newtonů a záporné tíhové zrychlení (decelerace) by dosáhlo hodnoty 6 g. Hlava o hmotnosti až 700 kg by padala z výšky kolem 3,5 metru, což při dopadu představuje působení síly o hodnotě kolem 99 000 newtonů (záporné tíhové zrychlení až 14 g). Tělo i hlava by přitom na suché zemi udělaly po dopadu menší „kráter“ o hloubce asi 20 centimetrů! Při zmíněné rychlosti běhu 20 m/s by zmíněné efekty byly ještě podstatně větší. To samozřejmě nevylučuje možnost, že by se tyranosauři přesto o rychlejší běh občas nepokoušeli, výsledky studie ale ukazují, že navzdory mnoha nejistým proměnným bylo pro ně mnohem šťastnější okolností, pokud dokázali udržet rovnováhu. I ze stoje nebo malé rychlosti padající tyranosaurus v plné hmotnosti si mohl nešikovným pádem snadno přivodit vážné zranění, v nejhorším případě dokonce smrtelné. Dá se proto předpokládat, že na rozdíl od mnohem lehčích mladých tyranosaurů (s hmotností v řádu stovek kilogramů) si plně dorostlí dospělci vážící v rozmezí 5 až 9 tun obvykle nechávali rychlost až na poslední chvíli jako východisko z nouze (například při delším hladovění nebo útěku před silnějším soupeřem stejného druhu).[10] Nedá se říci, že scéna z Jurského parku, ve které tyranosaurus pronásleduje džíp, je zcela nesmyslná (i když zřejmě dosahoval výrazně nižší rychlosti než bylo ukázáno). Je ale jisté, že dospělci tohoto druhu se obvykle nesnažili o překonávání „křídových sprinterských rekordů“ příliš často. Ostatně dnes víme, že obvykle nejspíš preferovali dlouhodobou svižnou chůzi.[11] A pokud už se někdy tyranosaurus pořádně rozběhl, musel si dávat velký pozor – každý rychlejší pohyb pro něj představoval potenciální ohrožení zdraví nebo dokonce i života. Je možné, že množství vyhojených fraktur na kostech trupu i končetin některých objevených fosilních exemplářů svědčí právě o takovýchto případech…
———
Odkazy:
———
Reference:
[1] Marshall, C. R.; et al. (2021). Absolute abundance and preservation rate of Tyrannosaurus rex. Science. 372 (6539): 284–287.
[2] Sellers, W. I.; Manning, P. L. (2007). Estimating dinosaur maximum running speeds using evolutionary robotics. Proceedings of the Royal Society B. The Royal Society. 274 (1626): 2711–2716.
[3] Sellers, W. I.; et al. (2017). Investigating the running abilities of Tyrannosaurus rex using stress-constrained multibody dynamic analysis. PeerJ. 5: e3420.
[4] Farlow, J. O.; Smith, M. B.; Robinson, J. M. (1995). Body mass, bone „strength indicator“, and cursorial potential of Tyrannosaurus rex. Journal of Vertebrate Paleontology. 15 (4): 713–725.
[5] Hutchinson, J. R.; et al. (2006). The locomotor kinematics of Asian and African elephants: changes with speed and size. Journal of Experimental Biology. 209 (19): 3812–3827.
[6] Cotton, J. R.; et al. (2019). Lower rotational inertia and larger leg muscles indicate more rapid turns in tyrannosaurids than in other large theropods. PeerJ. 7: e6432.
[7] Boeye, A. T.; Swann, S. (2024). Calculating Muscular Driven Speed Estimates for Tyrannosaurus. bioRxiv. 2024.06.13.596099.
[8] Paul, G. S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World. Simon & Schuster, New York. pp. 1–464.
[9] Carpenter, K.; Smith, M. (2001). Forelimb Osteology and Biomechanics of Tyrannosaurus rex. In Tanke, D. H.; Carpenter, K. (eds.). Mesozoic vertebrate life. Bloomington: Indiana University Press. pp. 90–116.
[10] Persons, S. W.; Currie, P. J.; Erickson, G. M. (2020). An Older and Exceptionally Large Adult Specimen of Tyrannosaurus rex. The Anatomical Record. 303 (4): 656–672.
[11] Dececchi, T. A.; et al. (2020). The fast and the frugal: Divergent locomotory strategies drive limb lengthening in theropod dinosaurs. PLOS ONE. 15 (5): e0223698.
———
