Polským paleontologům se povedl senzační objev, který mění vnímání počátku evoluce všech suchozemců vybavených končetinami uzpůsobenými k chůzi. V lomu ležícím asi 100 kilometrů od Krakova narazili na zkamenělé stopy, které dokazují, že čtyřnohá zvířata po zemi chodila už před 395 miliony let. To je o 18 milionů let dřív, než se dosud soudilo.
Důvodů, proč se otisky nohou dávno vyhynulého živočicha dostaly na titulní stranu posledního vydání renomovaného vědeckého týdeníku Nature, je víc. Pozoruhodné je například to, že se v otiscích dají rozeznat prsty. Šlo tedy o poměrně vyvinutou končetinu, funkčně nesrovnatelnou s ploutvemi, o něž se opírali další prvohorní dobyvatelé souše, například „rybonožec“ Tiktaalik.
Devět procházek po dně Polské Svatokřížské hory a zejména jejich severní část Łysogóry tvoří z geologického a paleontologického pohledu velmi zajímavou oblast. Pocházejí odtud cenné nálezy z druhohor, například jeden z nejstarších známých exemplářů dravého dinosaura.
Odkryté vrstvy umožňují dobře sledovat také vývoj mořského života ve středním devonu (období před 397–392 miliony let). Kromě tří opuštěných dolů (Zachełmie, Skały a Doły Opacie) je možné vrstvy studovat i na přirozeně obnažených místech v údolích, podél řek a silnic.
Místem, kterému se dostalo světové proslulosti, se stal lom Zachełmie, ležící přibližně deset kilometrů severně od města Kielce. Zde vědci vedení Grzegorzem Niedźwiedzkým z fakulty biologie na Varšavské univerzitě a Piotrem Szrekem ze Státního geologického institutu našli na dvě stě dvacet stop, které v měkkém podkladu zanechaly nohy neznámých živočichů. V týmu byli ještě dva polští vědci a Švéd Per Ahlberg z univerzity v Uppsale.
Šlápoty jednoznačně patří tvorovi pohybujícímu se na čtyřech nohách. Do podkladu se „podepsalo“ několik různě velkých jedinců stejného druhu. Největší mohl měřit téměř dva a půl metru, nejmenší nebyl delší než padesát centimetrů. Většina otisků měří na šířku asi deset centimetrů, šířka těch největších se však blíží čtvrt metru. Celkem se našlo devět linií stop, mnoho dalších otisků se dochovalo jednotlivě. Vědci se domnívají, že stopy jsou dokladem existence nejstarších známých příslušníků nadtřídy Čtyřnožci (Tetrapoda). Z této početné skupiny se vyvinuli všichni obojživelníci, ptáci, ale také savci. Jde tedy i o naše předky.
Slaná, nikoli sladká pravlast Z tvaru a rozložení stop se dá odhadnout, že zvíře mělo nízkou stavbu těla a do značné míry se podobalo plazům. Ve zkamenělém podkladu se však nezachovaly žádné stopy svědčící o tom, že tito čtyřnožci vlekli své tělo a ocas po zemi tak, jak to dělají například krokodýli.
I to se dá vysvětlit. Během devonu se v oblasti Svatokřížských hor rozkládalo moře. V místě, kde dnes leží lom, bylo velmi mělké. Šlo o lagunu či o jezírka napájená přílivovými vlnami. Dávné tvory tedy nejspíš nadnášela voda.
Kromě toho, že počátky čtyřnožců vědci hledali o miliony let blíž současnosti, dosud také převažoval názor, že první suchozemští živočichové vyšli na pevninu z řek a jezer, tedy ze sladkých vod. Často se jako pravděpodobné místo, kde by se poprvé uplatnila výhoda pohybu po souši, uvádí pravidelně zaplavované lesy rozkládající se podél řek. I toto přesvědčení bude zřejmě potřeba revidovat.
Terén kolem Kielců byl před 400 miliony let velmi plochý. Na rozhraní souše a moře se tvořily mělké laguny. Při odlivu v izolovaných jezírkách vždy zůstane mnoho drobných živočichů. Pro mořské predátory jsou nedosažitelní, ale pro první čtyřnožce představovali lehko dostupnou potravu. Každý další příliv navíc přinesl novou dávku. Schopnost pohybu po souši tedy znamenala značnou evoluční výhodu, i když noha nebyla zcela dokonalá.
„Když máte spadeno na mrtvá či skomírající zvířata uvízlá na mělčině – tedy na organismy zanechané na břehu ustupujícími vodami –, pak nemusíte být zrovna zázračný chodec,“ poznamenal Per Ahlberg. „Přílivový scénář poskytuje velmi přesvědčivé argumenty,“ napsali vědci ve studii otištěné v Nature. Chodec zatím bez tváře Jak vlastně tvorové, jejichž stopy vzbudily takový rozruch, vypadali? To je obtížné odhadovat. Z odlitků stop a jejich rekonstrukce (viz grafiku) je zřejmé, že již měli na nohou prsty. Ty jim umožňovaly bezpečný pohyb po mělkém dně či rozmáčeném břehu. Noha bez prstů by potřebnou stabilitu neposkytovala. Dokud se nepodaří najít stopám odpovídající kosterní pozůstatky pocházející ze stejného období, musíme si vystačit s odhadem, že šlo o tvora podobného mlokům. Niedźwiedzki a Szrek uvedli, že zkoumají fosilie, které by mohly podobu prvních čtyřnožců osvětlit. Ještě ale nepokročili do fáze, kdy by mohli výsledky publikovat.
***
Nejstarší nohy šlapaly po Polsku
Paleontologové vedení Grzegorzem Niedźwiedzkim našli v opuštěném lomu v Zachelmie v jihovýchodním Polsku zřejmě vůbec nejstarší dochované stopy. Do dna mělkého jezera je neznámý živočich otiskl před 395 miliony lety.
Do měkkého podloží se otiskly přední i zadní končetiny (A) prvohorního živočicha. Rekonstrukce způsobu „chůze“ (B) ukázala, že zvíře se (z našeho pohledu) pohybovalo zezdola nahoru. Větší, šrafovaný otisk (X) po sobě zřejmě zanechal vodní živočich pohybující se v opačném směru. Vědci se pokusili do stop „napasovat“ živočicha (C) rekonstruovaného z kombinovaných rysů v devonské éře skutečně existujících druhů Ichthyostega a Acanthostega. Ve stejném měřítku je zakreslen i Tiktaalik (D), tvor dosud považovaný za průkopníka čtyřnohé chůze. Tento živočich se „chodil“ díky silným ploutvím. Poloha a velikost prsních ploutví však ukazují, že nebyl schopen tak dlouhého kroku, jako neznámý chodec ze zachelmského lomu.
Pozoruhodné je, že lze rozlišit chodidlo a prsty. Noha tedy byla už poměrně vyvinutá a její funkčnost daleko překonávala „ploutvonohy“ Tiktaalika.
