Mozasaurus útočil ako torpédo. Vypočítali, akou silou sa vrhol na korisť

Keď paleontológovia na konci 19. storočia vykopali prvé dobre zachované kostry mozasaurov, mali pred sebou morského plaza s plutvami namiesto nôh. Dlho sa preto predpokladalo, že sa pod hladinou pohyboval ako obrovský krokodíl či úhor — vlnil telom a pomaly sa prepletal vodou. Takýto spôsob plávania však vytvára silný odpor prostredia, a to najmä pri veľkých telách. Mozasaurovia preto v očiach vtedajších vedcov nepatrili medzi efektívnych plavcov.

Zvrat priniesli až desiate roky 21. storočia. Nový pohľad na ich anatómiu naznačil, že ich telá boli pomerne tuhé a chvosty zakončené plutvou podobnou žraločej. Taká stavba tela umožňuje oveľa účinnejší pohyb — zhruba taký rozdiel, ako keď sa človek odrazí od steny bazéna v porovnaní s tým, keď sa rozpláva z miesta. „Boli to pravdepodobne oveľa efektívnejší a dynamickejší plavci, než sme si mysleli,“ hovorí Kiersten Formoso, paleontologička stavovcov z Rutgers University v New Jersey.

Formoso sa zaujíma o biomechaniku, teda o to, ako telo funguje v pohybe. Napadlo ju, aké rýchle vlastne dokážu také chvosty byť. So svojimi kolegami spojila merania fosílií s matematickým modelovaním a odhadla, akou rýchlosťou sa mozasaurus dokázal vrhnúť vpred — a ako sa jednotlivé vetvy jeho rodiny prispôsobili odlišnému spôsobu lovu. Ich štúdia publikovaná v stredu v časopise Current Biology zistila, že niektoré mozasaurovia mohli vo vode vyraziť rýchlosťou až 15 míľ za hodinu (približne 24 kilometrov za hodinu).

„Ľudia výrazne podceňujú, aké desivé je také vrhnutie vpred,“ hovorí Formoso. „Nechatť sa zachytiť pri útoku jedného z týchto mozasaurov by bolo ako dostať sa pod auto, možno aj pod autobus.“

Zistenie ponúka pohľad na rozmanité lovecké stratégie jedných z najväčších a najsilnejších plazích predátorov, akí kedy plávali v moriach. Mozasaurovia sa delia na dve mierne odlišné skupiny. Prvý rod, takzvané russellosauríny, má pomerne dlhé chvosty a papuľu v tvare písmena V. Druhý, mosasauríny, má chvosty primerane kratšie a ťažšie papule.

Tím zmeral kostry dvoch jedincov z každej skupiny. Za dlhochvostú líniu preskúmali obávaného Tylosaura proriger a menšieho, na pohľad rýchleho Platecarpa. Kratšie chvosty zastupovali Plotosaurus, ktorého kostru Formoso merala zavesenú zo stropu Prírodovedného múzea v Los Angeles County, a neopísaný druh rodu Mosasaurus, ktorý dal celej rodine meno.

Okrem fyzického merania fosílií vedci svoje údaje aj digitálne zväčšili, aby reprezentovali obrov Tylosaura rex a Mosasaura hoffmannii, dosahujúcich veľkosť vráskavca.

Dlhé chvosty mozasaurov, ako boli Platecarpus a Tylosaurus, umožňovali ich chvostovým plutvám zatočiť sa ďalej, a potom sa prudko vrátiť do pôvodnej polohy. Tento mechanizmus ich vystrelil vodou v náhlych dávkach a urobil z nich najrýchlejších zrýchľovačov z celej skupiny. Jediným švihnutím mocného chvosta dokázal 13 metrov dlhý kolos, akým bol Tylosaurus rex, zaútočiť rýchlosťou okolo 15 míľ za hodinu, teda 23 stôp za sekundu. Pre porovnanie, žralok biely — najväčší moderný dravý žralok — zvládne nárazovú rýchlosť približne 11 míľ za hodinu, teda 16 stôp za sekundu, čo mu stačí na to, aby sa vymrštil z vody pri love tuleňov.

Hoci všetky štyri skúmané mozasaurovia sa pohybovali rôznymi rýchlosťami, Platecarpus bol najsvižnejší, druhý bol Tylosaurus proriger, nasledoval Mosasaurus a nakoniec Plotosaurus.

Podľa Formoso jej výsledky podporujú staršie podozrenie — založené na vzorcoch opotrebenia zubov a anatómii hlavy — že dlhochvosté mozasaurovia, ako Platecarpus a Tylosaurus, boli pravdepodobne lovci zo zálohy. Číhali pri dne plytších oceánov a potom sa náhlym výpadom vrhli na veľké ryby, plesiosaury a menšie mozasaurovia.

Ani druhá vetva rodiny však nebola žiadny slaboch. Tím zistil, že hoci Mosasaurus a Plotosaurus nedokázali zaútočiť tak rýchlo — možno okolo 13 až 16 stôp za sekundu — ich kratšie chvosty boli ideálne na efektívne križovanie hlbokými vodami otvoreného oceánu. To naznačuje, že mohli loviť podobne ako moderné dravé ryby otvoreného mora — tuniaky, žraloky mako či mečiariky.

„Mosasauríny vôbec nie sú pomalé,“ hovorí Formoso. „Nechcela by som byť dva metre od Mosasaura ani teraz, keď už mám tieto poznatky.“

Hoci neboli také rýchle v zrýchľovaní, krátkohvosté mozasaurovia mali podľa Mika Polcyna, odborníka na mozasaurov z Southern Methodist University, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, výhodu oproti svojim dlhochvostým príbuzným. Fosílny záznam naznačuje, že dlhochvostá línia sa ako prvá zväčšila. Rýchlo obsadila plytké moria, čiastočne práve vďaka svojim obávaným zálohám. Krátkohvosté mosasauríny preto museli ísť tam, kde dlhochvosté neboli, hovorí Polcyn. To ich viedlo k evolúcii inej loveckej stratégie: prenasledovaniu koristi na dlhšie vzdialenosti.

„Tá vytrvalostná plavecká výkonnosť ako prenasledovateľa namiesto lovca zo zálohy možno napokon viedla k zániku Tylosaura v prospech veľkého Mosasaura,“ hovorí Polcyn.

Amelia Zietlow, paleontologička z History Museum of the Castle vo Wisconsine, štúdiu ocenila a nazvala ju „cenným príspevkom k tomu, ako chápeme mozasaurov ako kedysi živé a dýchajúce zvieratá“.

Práca sa podľa Formoso len rozbieha. Vedci môžu rovnaké metódy použiť na ďalšie mozasaurovia, napríklad na veľkozubého Prognathodona alebo na zavaleného, schránky drviaceho mozasaura Globidens. Výskumníci by ich mohli vyskúšať aj na ťažko pozorovateľných moderných morských živočíchoch, akými sú vráskavce Sei, dodáva Formoso. Tieto obry sa v divočine skúmajú ťažko, ale ich kostry sú k dispozícii.

Od krokodíla k torpédu: ako sa menil pohľad na mozasaurov

Keď sa na konci 19. storočia našli prvé dobre zachované kostry mozasaurov, bolo jasné, že ide o morské jaštery s plutvami. Ich chvosty však nevykazovali špecializácie, aké vidíme u žralokov alebo delfínov. Vedci preto usúdili, že sa pod vodou pohybovali vlnivým hadovitým spôsobom podobne ako krokodíly alebo úhory. Takýto štýl plávania vytvára veľký odpor, obzvlášť pri veľkých rozmeroch, a tak sa mozasaurovia dlho považovali za nie príliš efektívnych plavcov. Až v desiatych rokoch 21. storočia nové hodnotenie anatómie naznačilo, že mali pomerne tuhé telá a chvosty zakončené plutvou podobnou žraločej. To úplne zmenilo predstavu o ich pohybových schopnostiach.

Ako funguje chvostová plutva pri love

Základom rýchleho výpadu je mechanika chvostovej plutvy. Dlhé chvosty russellosaurínov, kam patria Platecarpus a Tylosaurus, umožňovali plutve zatočiť sa do väčšieho uhla a potom sa prudko vrátiť. Tento pohyb funguje ako katapult: telo sa vystrelí vpred v náhlej dávke energie. Naopak, kratšie chvosty mosasaurínov, ako Mosasaurus a Plotosaurus, boli stavané na vytrvalé križovanie. Nevytvárali taký silný jednorazový impulz, ale udržali efektívny pohyb na dlhšie vzdialenosti. Je to podobný rozdiel, aký dnes vidíme medzi loveckými stratégiami krokodíla číhajúceho na brehu a tuniaka prenasledujúceho kŕdeľ rýb v otvorenom mori.

Čo hovoria čísla: porovnanie s dnešnými predátormi

Štúdia odhadla, že 13 metrov dlhý Tylosaurus rex mohol pri výpade dosiahnuť rýchlosť okolo 15 míľ za hodinu (23 stôp za sekundu). Žralok biely, najväčší moderný dravý žralok, zvládne približne 11 míľ za hodinu (16 stôp za sekundu). To stačí na to, aby sa vymrštil z vody, keď loví tulene. Mosasaurus a Plotosaurus boli o niečo pomalšie, odhadom 13 až 16 stôp za sekundu. Aj tak by však podľa Formoso nebolo príjemné ocitnúť sa v ich blízkosti. Rýchlosť výpadu nie je všetko — dôležitá je aj schopnosť zrýchliť a prekvapiť korisť.

Dve línie, dve stratégie: záloha verzus prenasledovanie

Dlhšie chvosty predurčovali russellosauríny skôr na lov zo zálohy. Číhali pri dne a potom sa vrhli na korisť, ktorá sa ocitla v dosahu. Krátkohvosté mosasauríny mali podľa Mika Polcyna výhodu v tom, že dokázali udržať vytrvalé tempo a prenasledovať korisť na dlhšie vzdialenosti. To mohlo viesť k ich úspechu v otvorenom oceáne a možno aj k vytlačeniu Tylosaura. Táto rozdielnosť v anatómii a loveckom správaní je pekným príkladom toho, ako evolúcia formuje telo podľa prostredia a konkurencie.

Prečo je to dôležité pre vedu a pochopenie evolúcie

Nová metóda spája merania fosílií s matematickým modelovaním a ponúka pohľad na to, ako mozasaurovia skutočne žili. Podľa Formoso ju možno použiť na ďalšie druhy, napríklad na Prognathodona alebo Globidensa, a dokonca aj na moderné veľryby, ako je vráskavec Sei. Pochopenie pohybových schopností veľkých predátorov je dôležité pre rekonštrukciu ekosystémov dávnych morí. Rovnaké prístupy môžu pomôcť aj pri ochrane a štúdiu súčasných veľkých morských živočíchov, ktoré sa v divočine pozorujú len ťažko. Ako hovorí Formoso: „Sú to veľké predátory, takže sú veľmi dôležitými zložkami svojich ekosystémov. Pochopiť, ako fungujú, je naozaj skvelé.“

Čo ešte nevieme a čo môže prísť

Hoci štúdia prináša presvedčivé odhady, stále ide o modelovanie založené na fosílnych meraniach. Skutočné správanie mozasaurov v ich prostredí nedokážeme priamo pozorovať. Formoso priznáva, že práca je len na začiatku a mnohé otázky zostávajú bez odpovede. Napríklad presná rýchlosť a obratnosť menších druhov alebo vplyv teploty vody na výkon. Rovnako nie je jasné, ako presne sa líšili lovecké taktiky medzi jednotlivými rodmi. Ďalší výskum môže tieto metódy rozšíriť a spresniť. Každopádne, obraz mozasaura sa mení z pomalého plaza na dynamického predátora, ktorý dokázal prekvapiť rýchlosťou aj silou.

Zdroj: National Geographic Science

Pôvodný článok: https://www.nationalgeographic.com/science/article/mosasaur-lunge