Stále nevíme, proč skončila vláda dinosaurů

Důvod, proč naše planeta přišla o strašlivé ještěry z dob dávno minulých, se může zdát samozřejmý. Asi před 66 miliony let se z oblohy s křikem snesl asteroid a narazil do oblasti dnešního mexického poloostrova Yucatán. Devastace, která následovala, byla bezprecedentní – tsunami, přehřátá atmosféra, potemnělá obloha, strašná zima a další apokalyptické ekologické události zlikvidovaly odhadem pětasedmdesát procent známého života na Zemi.

Paleontologové tuto katastrofu znají jako vymírání K/Pg, protože označuje přechod z období křídy do paleogénu v historii Země. Ale přestože je tato událost neustále studována, její detaily jsou pro odborníky stále záhadou. Případ nebyl uzavřen ani s rozpoznáním impaktního kráteru v 90. letech 20. století a to, jak přesně se vymírání odehrálo – co odlišilo živé od mrtvých – nadále inspiruje paleontology k pátrání po kataklyzmatu křídy.

Aby vědci lépe pochopili celý příběh, odtahují se od okamžiku impaktu a zkoumají širší zákonitosti života v té době. Dinosauři nežili ve stabilní a bujné druhohorní utopii, ani nebyli jedinými organismy v té době – to zdaleka ne. Svět kolem nich se měnil stejně jako vždycky. Když se křída chýlila ke konci, klesala hladina moří, klima směřovalo k chladnějšímu světu a část pravěké Indie zvaná Dekanské pasti kypěla intenzivní sopečnou činností. Rozklíčovat, jak tyto změny ovlivnily život na Zemi, není jednoduchý úkol, zvláště poté, co kataklyzmatický meteorit zamíchal horninovým záznamem, ale paleontologové prosívají trosky, aby lépe pochopili, co se stalo.

„Abychom získali představu o tom, co se stalo po dopadu asteroidu, potřebujeme solidní základní údaje o tom, jaká byla míra vymírání v pozadí předtím, než došlo k K/Pg,“ říká paleontolog Přírodovědného muzea Paul Barrett. Katastrofický okamžik může dávat smysl pouze v širším kontextu života před a po něm. „To by znamenalo rozdíl mezi tím, zda kataklyzmatické události v Chicxulubu byly buď primární příčinou vymírání, nebo pouze převratem, který ukončil ekosystém, jehož odolnost byla postupně opotřebovávána.“

Přestože vymírání K/Pg bylo globální krizí, jak probíhalo v různých lokalitách planety, je z velké části neznámé. Množství informací na daném místě závisí na tom, jak dobře jsou příslušné vrstvy hornin zachovány a jak jsou vědcům přístupné. Jedny z nejlepších expozic se shodou okolností nacházejí v západní části Severní Ameriky, kde je souvislý sled sedimentárních vrstev zaznamenávající konec křídy až po počátek paleogénu. Tyto horniny nabízejí záběry před a po vymírání a právě tyto expozice umožnily paleontoložce Královského saskatchewanského muzea Emily Bamforthové zkoumat, co se dělo v období 300 000 let před explozivním závěrem křídy.

Podíváme-li se na geologický záznam jihozápadního Saskatchewanu, Bamforthová říká, že při určování vzorců dávné biodiverzity byly místní podmínky, jako je četnost lesních požárů a vlastnosti konkrétního stanoviště, stejně důležité jako to, co se dělo v globálním měřítku. „Myslím, že toto je důležité poselství, které je třeba mít na paměti, když přemýšlíme o příčinách vymírání,“ říká Bamforth. „Každý jednotlivý ekosystém mohl mít své vlastní faktory biodiverzity v menším měřítku, které působily před vymíráním a které byly podkladem velkých, globálních faktorů.“ To, co bylo dobré pro želvy, obojživelníky, rostliny, dinosaury a další organismy na jednom místě, nemuselo být prospěšné na jiném, což zdůrazňuje, že nemůžeme pochopit globální změny bez základu místní rozmanitosti. „Ekosystémy jsou komplikované věci a myslím, že to stojí za to mít na paměti, když uvažujeme o příčině a trvání masového vymírání,“ říká Bamforth.

Co se týče Saskatchewanu, ekologické společenství v době před vymíráním bylo jako velká hra Jenga. „Věž zůstává stát, ale faktory jako klimatické změny z ní pomalu vytahují bloky, oslabují systém a činí ho zranitelným,“ říká Bamforth. Neustále se měnící ekologická stabilita způsobila, že velké otřesy – jako například úder asteroidu na špatném místě a ve špatný čas – byly obzvláště katastrofální.

Tento obraz měnících se ekosystémů převrací těžiště katastrofy K/Pg. Zatímco důvod vymření neptačích dinosaurů a dalších organismů vždy upoutá naši pozornost, pro vědce bylo obtížnější určit, proč přeživší dokázali projít do další kapitoly historie života.

Druhy, které přežily dopad, byly obvykle malé, poloakvatické nebo si dělaly nory a dokázaly se živit různými druhy potravy, ale jsou zde některé klíčové rozpory. Existovali někteří malí neptačí dinosauři, kteří měli tyto výhody, a přesto vyhynuli, a mnoho plazů, ptáků a savců vymřelo, přestože patřili k širším skupinám, které přetrvaly. Nepodařilo se to například savci velikosti jezevce Didelphodonovi, ani dávnému ptáku Avisaurovi a dalším.

„To je něco, co se mi těžko vysvětluje,“ říká Barrett. Obecně řečeno, menší dinosauři a další zvířata měli mít větší šanci na přežití než jejich větší příbuzní, ale nebylo tomu tak vždy.

Pat Holroyd z Paleontologického muzea Kalifornské univerzity přirovnává tato šetření k tomu, co se děje po leteckých nehodách. „Jdou dovnitř, shromáždí všechna data a snaží se přijít na to, ‚Dobrá, proč lidé v ocasní části přežili a lidé v ostatních částech letadla ne?'“. Holroyd říká. A přestože takové katastrofy mohou být ojedinělými událostmi s jedinečnými příčinami, stále je možné podívat se na více incidentů společně, abychom identifikovali zákonitosti a informovali o tom, co můžeme považovat za ojedinělou událost.

Co se týče vymírání K/Pg, zákonitosti se stále objevují. Holroyd odhaduje, že většina relevantních výzkumů o tom, které druhy dopad přežily, byla publikována nebo nahrána do paleobiologické databáze teprve v posledním desetiletí. Tyto nové informace umožnily Holroydovi a jeho kolegům studovat vzorce obratu – jak dlouho druhy přetrvávaly na souši a v přidružených sladkovodních biotopech – dlouho před dopadem asteroidu a po něm. Zjištění týmu byla prezentována letos na podzim na výročním zasedání Společnosti pro paleontologii obratlovců v Albuquerque v Novém Mexiku.

Některé zákonitosti byly známé. Ryby, želvy, obojživelníci a krokodýli na tom byli obecně lépe než striktně suchozemské organismy. „Lidé tento vzorec pozorují přinejmenším od 50. let a pravděpodobně i dříve,“ říká Holroyd. Odolnost druhů vázaných na vodu však nikdy předtím nebyla podrobně kvantifikována a nová analýza odhaluje, že řešení hádanky vzorce vymírání jsme možná měli celou dobu přímo před sebou.

Překvapením, jak zjistil Holroyd, bylo, že rozdíl mezi přeživšími a vymřelými při události K/Pg napodoboval vzorec, který platil desítky milionů let před a po dopadu asteroidu. Druhy žijící na souši, zejména velké druhy, nemají tendenci přetrvávat tak dlouho jako druhy žijící ve sladkovodním prostředí. Suchozemské druhy často vymírají rychleji než druhy žijící ve vodním prostředí, a to i bez masivní katastrofy, která by je vyřadila ze hry. Zdá se, že druhy, které žily ve sladkovodních biotopech a jejich okolí, přetrvávaly déle, i když neprobíhala krize, a když vymírání na konci křídy udeřilo plnou silou, měly tyto organismy výhodu oproti svým čistě suchozemským sousedům.

Ale ani v relativně bezpečném vodním prostředí nebylo pro vodní živočichy všechno růžové. Holroyd poznamenává, že například křídové želvy ztratily padesát procent své diverzity v celosvětovém měřítku, ačkoli ve více lokalizované oblasti západní Severní Ameriky jen asi dvacet procent, což dále podtrhuje důležitost pochopení lokálních versus globálních vzorců. Dokonce i linie, které lze považovat za „přeživší“, stále utrpěly ztráty a nemusely se vrátit ke své dřívější slávě. Například vačnatí savci jako skupina přežili masové vymírání, ale jejich rozmanitost a početnost se drasticky snížila.

Jak tyto změny ovlivnily místní ekosystémy, je dalším krokem k pochopení toho, jak událost vymírání ovlivnila svět. Holroyd jako příklad uvádí známou „třírohou tvář“ Triceratopse. Tento dinosaurus byl na konci křídy všudypřítomný na většině území západní Severní Ameriky a byl zjevně významnou součástí tamního ekosystému. Tato zvířata byla bizony své doby a vzhledem k tomu, jak velcí býložravci mění svá stanoviště pastvou a migrací, mělo vyhynutí triceratopse nepochybně velké důsledky pro ekosystémy obnovující se po křídové katastrofě. Rostliny, které mohly být závislé na Triceratopsovi při šíření semen, by například utrpěly, zatímco jiné rostliny, které byly dinosaury ušlapány, mohly růst volněji. Jak do sebe tyto ekologické střípky zapadají a co znamenají pro obnovu života po vymírání, je třeba teprve plně objasnit.

„Západní vnitrozemí Severní Ameriky nám poskytuje jediné podrobné okno, které nám ukazuje, co se stalo s životem na souši během vymírání K/Pg, ale je zcela nejasné, zda to bylo typické,“ říká Barrett. „Nevíme mnoho o tom, jak se intenzita vymírání lišila po celém světě,“ zejména v lokalitách, které byly geograficky vzdálené od dopadu asteroidu. „Zdá se nepravděpodobné, že by za vykácení tak odlišných organismů, jako je edmontosaurus na souši a cívkovití amoniti v mořích, mezi tolika dalšími druhy, o které křída přišla, byl zodpovědný nějaký univerzální model“. Výzkumy v Evropě, Jižní Americe, Asii a Austrálii teprve začínají tvořit základ tolik žádaného globálního obrazu nejslavnějšího vymírání v dějinách.

„Je to jako jedna obrovská skládačka, do které se nám začíná otáčet více dílků,“ říká Bamforth. Výsledný obraz tohoto kritického okamžiku v historii Země se ukáže až časem.