sobota, 21. januára 2012

Prečo byť gigantický?

Obrovské rozmery so sebou prinášajú mnoho zdanlivo fatálnych nevýhod, no živočíchy napriek tomu vytvárali a vytvárajú gigantické druhy. Pri niektorých to vyzerá, že sa príroda načisto zbláznila.

Prirodzene, zostať na veľkostnej úrovni baktérií neposkytuje dostatočný priestor pre zložité štruktúry. Tento dôvod však nevysvetľuje, prečo poznáme stovky druhov obrovských živočíchov, ktoré sa znova a znova zjavujú v priebehu histórie života. 

Godzilla navždy fikciou 

Rozmerné kamióny sú spravidla drahšie, náročnejšie na údržbu a spotrebu paliva, než malé osobné autá. Taktiež tvoria iba malé percento celkového počtu motorových vozidiel na svete. Podobnú situáciu, ako medzi malými a veľkými vozidlami, pozorujeme i v prírode. Ak sa z istého množstva potravy nakŕmi sto antilop, rovnaké množstvo rastlín nasýti len hŕstku slonov. Príčinou je zvýšená spotreba energie a živín z dôvodu veľkých rozmerov. Veľké zvieratá vyžadujú väčší životný priestor na pokrytie svojich potravinových nárokov než malé druhy. Táto priestorová náročnosť spôsobuje, že kým malé živočíchy môžu byť do počtu jedincov veľmi hojné, rovnaké územie postačí len malej populácii veľkých zvierat. Tu sa problémy gigantických rozmerov nekončia. Pre živočíchy, ktoré sa na rozdiel od rastlín aktívne pohybujú, znamená veľkosť obmedzenie pohyblivosti a väčšiu zraniteľnosť voči vplyvom gravitácie. Napríklad blcha, ktorá spadne z desiatich metrov na skaly, si vážne neublíži. Pes sa však doláme a kôň sa takpovediac rozšplechne. Dvojnásobný nárast veľkosti totiž nie je sprevádzaný dvojnásobným nárastom hmotnosti. Váha namiesto toho približne zodpovedá pôvodnej hmotnosti umocnenej na tretiu. Godzilla a King Kong sú tak silou, ktorá drží pokope vesmír, zahnaní do sféry večnej fikcie. Ničiť veľkomestá, loziť po mrakodrapoch alebo dokonca navzájom zápasiť môžu len vo vedecko-fantastických filmoch. V skutočnosti by pri svojich rozmeroch neurobili ani len jediný krok. Gravitácia veľkým rozmerom jednoducho vôbec nepraje.

Dve mŕtve veľryby alebo jeden dinosaurus 

Nepriateľ môjho nepriateľa je môj priateľ. Podľa tohto hesla vodné prostredie, ktoré do istej miery oslabuje účinok gravitácie, dovoľuje svojím obyvateľom narastať do takých obrovských rozmerov, aké im dovolí množstvo dostupnej potravy. Niet sa čo čudovať, že pravdepodobne najväčšie zviera všetkých čias, vráskavec ozrutný, žije vo vodnom prostredí. Od rypáka po koniec chvosta môžu niektoré jedince merať vyše tridsať metrov a vážiť okolo 150 ton. Asi 30 krát toľko, čo slon africký. 

Položme ale dva vráskavce ozrutné pozdĺž seba na pevninu. Čo dostaneme? Dve mŕtve veľryby. Vráskavce ale aj iné obrovské morské cicavce sa pod váhou vlastného tela postupne zadusia. 60 metrov mŕtveho mäsa by sme však mohli nahradiť jediným živočíchom. Dinosaurom s monštruóznymi rozmermi a rovnako monštruózne zložitým menom – Amphicoelias fragillimus. Tento dlhokrký jašter je známy len z jediného, medzičasom strateného alebo azda zničeného chrbtového stavca, ktorý v kompletnom stave dosahoval výšku 2,7 metra. Čiže by prevyšoval slona indického. Podľa posledných štúdií Kena Carpentera tento dinosaurus za života meral pravdepodobne až okolo 60 metrov a vážil len o málo menej, než vráskavec ozrutný - 120 ton. No zmienené rozmery neboli podmienené nadľahčovaním vodou, keďže živočích chodil po suchej zemi tak, ako dnešné slony. Len možno s hlasitejším dunením. 

Pri porovnaní tohto giganta s najväčším cicavcom všetkých čias udrie do očí kontrast veľkosti. Najväčším cicavcom všetkých čias bol druh bezrohého nosorožca, ktorý svojou postavou viac pripomínal žirafu než územčistého hrubokožca. Volal sa Indricotherium a dočiahol do výšky okolo sedem až osem metrov. Vážil však niekoľkonásobne menej, než najväčšie dinosaury. Prečo? 

Rýchlo množiace sa vzducholode 

V prípade suchozemských cicavcov je príčinou, prečo nedosiahli väčších rozmerov, pravdepodobne rýchlosť rozmnožovania. Kto mal alebo ešte stále má doma myši ako domáce zvieratá v klietke, alebo nechcene – ako neželaných hostí, určite vie, že na svet privádzajú mláďatá s veľmi vysokou frekvenciou. Ťarchavosť gazely Thomsonovej naproti tomu trvá 190 dní, u slona afrického až 22 mesiacov (660 dní). Väčšie cicavce než slon, ako napríklad Indricotherium, potrebovali ešte dlhší čas. Ich populácia, tvorená podobne ako u iných veľkých zvierat iba malým počtom jedincov, bola veľmi zraniteľná a schopná len pomalej regenerácie. Naproti tomu dinosaury pravdepodobne kládli vajcia v pravidelných intervaloch nezávisle od telesnej veľkosti. Aj stotonový Amphicoelias mohol naklásť veľký počet každý rok, ako ukazujú nájdené znášky jeho príbuzných. 

Výhoda dlhokrkých dinosaurov sa skrývala aj v tráviacej sústave. Potravu ústami len odtŕhali, o rozomieľanie sa postaralo vnútro trupu. Takto stíhali prijímať denne dostatok potravy na vykŕmenie rozmerného tela. Cicavce naproti tomu strácajú veľa času žuvaním. Pre prežúvavce je z tohto dôvodu horná hranica únosnej hmotnosti nastavená na hranicu len čosi vyše tisíc kilogramov! 

Ďalšou výhodou dinosaurov bola prítomnosť vzdušných vakov, dnes typických len pre vtáky. Zrejme zlepšovali využívanie kyslíka, pričom kostené dutiny, kam tieto vaky zasahovali, odľahčovali kostru bez straty pevnosti. So štipkou recesie by sme tak mohli obrovské dinosaury považovať za veľké, mäsité vzducholode. 

Dvojtonoví trpaslíci 

V prípade nadrozmerných dinosaurov sa môže zdať, že sa príroda načisto zbláznila a vytvorila síce pozoruhodné, ale zároveň na skorú záhubu odsúdené formy.
Naše vedomosti o druhohorách tomuto zdaniu protirečia. Veľkostná kategória aspoň dvetisíc kilogramov ťažkých dravcov a viac než 30 metrov dlhých bylinožravcov mala po celú druhú polovicu druhohôr prakticky nepretržité zastúpenie. V prípade viactonových dravcov to bolo približne 135 miliónov rokov, u dlhokrkých dinosaurov, tzv. sauropodov aspoň 100 miliónov rokov! Sauropody pritom už krátko po svojom vzniku niekedy pred 230 až 225 miliónmi rokov bežne dosahovali dĺžku nad desať metrov a hmotnosť jedného alebo viacerých slonov. 

Šesťmetrové druhy s váhou jednej až dvoch ton považujeme za trpasličie, kým dvakrát väčšie za „malé“. A nielen malé, ale aj veľmi vzácne. Napriek rozmerom boli dlhokrké dinosaury veľmi dôležitou zložkou fauny ako do počtu druhov, tak i do počtu jedincov až do hromadného vymierania pred 65 miliónmi rokov, kedy spolu s ostatnými nevtáčími dinosaurami vymreli. Je neodškriepiteľné, že existovalo a v podobe vtákov stále existuje obrovský počet druhov malých dinosaurov, no rovnakým spôsobom je neodškriepiteľné, že tieto živočíchy boli vo všetkých smeroch majstrami gigantických rozmerov.

Výhody obrovitosti 

V histórii života sa takmer nepretržite vyskytovali živočíchy s maximálnou veľkosťou, akú uniesla ich telesná stavba a životné prostredie. Tak ako dinosaury, aj slony a ich pravekí príbuzní si po milióny rokov udržiavajú veľkostný štandard s váhou niekoľkých ton. Početných obrov pritom vytvárali i nespočetné iné skupiny: poznáme tonové hlodavce, praveké kondory s rozpätím krídel malého osobného lietadla, dvanásťmetrové žraloky a tak ďalej. Keby platili len nevýhody gigantických rozmerov zmienené na začiatku tohto článku, nebolo by tomu tak. Veľké telesná rozmery sú samozrejme výhodné či už pre druh alebo jedinca: veľké bylinožravce sú napríklad menej zraniteľné voči dravcom, veľké dravce zase ľahšie premôžu menších dravých konkurentov a aj veľkú korisť. V oboch prípadoch, u bylinožravcov i mäsožravcov, veľkosť prináša výhodu pri rozmnožovaní, keď veľké samce víťazia v súbojoch o samice, prípadne sú pre samice atraktívnejšie. 

Odsúdené na malosť? 

Niektorý z týchto dôvodov podmienil aj vznik obrovských článkonožcov mnoho desiatok miliónov rokov pred prvými veľjaštermi. Obrovské pavúky, škorpióny a vážky s dĺžkou tela alebo rozpätím krídel 75 i viac cm, prípadne dvojmetrové stonožky však existovali aj vďaka nadmernému množstvu kyslíka počas karbónu. Oproti ich dnešným druhom sú to rozmery úctyhodné, ale stále na míle vzdialené veľkostnej kategórii slona. Dnes tak ako v praveku obrovské článkonožce vo väčšom vzraste limituje zaostalosť dýchacieho systému - nemajú pľúca. No veľkosť slona by nedosiahli ani v prípade, keby kyslík tvoril sto percent atmosféry jednoducho preto, že nemajú dostatočnú opornú sústavu vo forme vnútornej kostry. 

Podobne, suchozemské cicavce možno budú v budúcnosti vytvárať veľké formy, veľkosti najväčších dinosaurov sa nikdy nevyrovnajú. Pre všetky skupiny organizmov však platí, že dokiaľ bude rozmernosť prinášať výhody, nebudú vytvárať len druhy s optimálnou veľkosťou, ale aj s rozmermi na hranici ich možností. 

Autor: Dušan Valent, obrázok: equark.sk

0 komentárov:

Zverejnenie komentára

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes |