Kambrická exploze
Letos v srpnu jsme si připomněli výročí nálezu tzv. burgesské fauny. Zcela mimořádné podmínky fosilizace způsobily, že burgesská fauna obsahuje unikátní fosilní zbytky druhů z dob kambria, které se v jiných oblastech světa nezachovaly. Kambrium je nejstarší éra prvohor, která začala zhruba před šesti sty miliony lety a trvala několik desítek milionů let. V této době se najednou objevili zástupci dvaceti až třiceti nových živočišných kmenů, včetně strunatců. A to během geologicky velmi krátké doby, během pouhých několika milionů let. Proto někdy hovoříme přímo o kambrické explozi.
Jaký byl osud vzácných nálezů z burgesských břidlic? To je otázka pro RNDr. Radka Mikuláše z Geologického ústavu AV ČR.
Nález byl učiněn přesně před sto lety, což už je doba, která by měla umožnit jistý nadhled a odstup - ale ono tomu tak docela není. A to z několika různých důvodů. Tehdy v Britské Kolumbii část Skalnatých hor mapoval americký geolog Charles Doolittle Walcott a při rutinním sběru zkamenělin našel vrstvu jemných, tmavozelených či tmavošedých břidlic, ve kterých bylo obrovské množství zkamenělin takových forem, jaké nikdo předtím ještě neviděl. Velmi brzy pochopil, že našel něco mimořádného, a v následujících letech tam podnikl několik cílených expedic. V těchto burgesských břidlicích odkryl desetitisíce různých fosilních nálezů.
Takže Walcott zkameněliny hlavně sbíral a popisoval?
Přesně tak. Popisoval je rychle a intenzivně, ale jak se později zjistilo, jeho názory na význam a zařazení jednotlivých forem do systému byly velice často mylné. Bylo to dáno jednak omezeností tehdejších pracovních technik a také spěchem, jenž byl důsledkem potřeby zpracovat tak obrovské množství materiálu.
Měl Walcott nějakého pokračovatele, který navázal na jeho práci?
Právě že bezprostředně ne. Jeho sbírky a jednotlivé články, které publikoval, zůstaly ležet skoro bez povšimnutí a formy, především členovců, jež popsal, se ocitly jen na okraji učebnic. Zkameněliny v břidlicích bývají většinou zmáčklé, Walcott je v této podobě překreslil a nebyl schopen si představit, jak by tvorové vypadali trojrozměrně. To se právě podařilo až jeho nepřímým pokračovatelům - nikoliv jeho žákům, ale skupině badatelů, z nichž nejvýznamnější je Simon Conway Morris, který dnes působí v Cambridge, Harry Blackmore Whittington a několik dalších badatelů, kteří postupně doplňovali tým, jenž v 70. a 80. letech 20. století začal tuto faunu znovu zpracovávat. Ukázalo se, že není úplně nutné jezdit do naleziště ve Skalnatých horách, jelikož Walcottova sbírka obsahuje tolik materiálu, který stojí za zpracování, že je možné pracovat především s tímto sbírkovým materiálem. Velmi pomalu ho preparovali, i třeba za cenu destrukce, a podařilo se jim nalézt způsob, jak rekonstruovat trojrozměrnou podobu živočichů. A najednou se před nimi objevily úplně nové formy, které by na základě Walcottových obrázků nikdo nečekal. Co Walcott vysvětloval jako rýhy na hlavovém článku, se ukázalo jako oči na stopkách - ale nebyly to oči dvě, jako měli někteří trilobiti, ale očí bylo u toho konkrétního živočich pět! Najednou byl pohled na faunu z burgesských břidlic úplně jiný.
Jací živočichové tam tedy vlastně žili - mluvili jsme o členovcích, zmínili jsme trilobity...
Trilobiti moc nepřekvapili, ti jsou známí i z jiných míst. Pak je to veliká řada nejrůznějších členovců, z nichž někteří patří do skupin korýšů či klepítkatců. Jiné formy evidentně patří mezi členovce, ale jsou evidentně tak odlišné, že je nelze zařadit nikam. Pak jsou tam různé problematické formy - možná medúzy, možná podivní měkkýši, určitě jsou tam hyoliti, vymřelá skupina měkkýšů, ale jsou tam právě i strunatci, i když v minimálním množství. Na dalších lokalitách podobného stáří bylo nalezeno strunatců více, především v Číně.
Jak je možné, že se fosilie tak dobře zachovaly zrovna na tomto místě?
To se stalo shodou náhod, která se v geologickém záznamu opakuje na více místech. Totiž pokud zapadne mrtvé tělo korýše či jiného zvířete do bahna, ve kterém je nedostatek kyslíku, nebo se bahno jako lavina utrhne a spadne někam do hloubky, kde je vyloučena biogenní recyklace (nejsou tu červi nebo bakterie, kteří by mršinu zlikvidovali), tak i měkké části těl bez kyslíku recyklovány nejsou a zůstanou zkamenělé. Většinou na zkamenělině poznáme poměrně snadno, co byla tvrdá schránka a co měkká tkáň - měkké tkáně mají lehce stínovitý, rozostřený nádech, ale i tak jsou zřetelné poměrně do velkých detailů. I formy bez jakékoliv tvrdé části těla jsou tu perfektně zachovány, včetně jednotlivých štětinek apod. Při proměně jílu v břidlici se ztratí 90-95 % původního objemu horniny, to je důvod, proč jsou zkameněliny tak zmáčklé. Takových míst, zvaných "úložiště" je více - u nás jsou známa třeba z jezerních a močálových prostředí mladších prvohor v oblasti Nýřan, ale tam už naleziště dnes nejsou, v Německu třeba litografické vápence z okolí Solnhofenu, kde se našel známý Archeopteryx aj. Ale i u nás v kambriu, což se poměrně málo ví, byly v některých malých částech kambrického moře podmínky téměř stejné jako ve Skalnatých horách. Překvapivě tu nacházíme zkameněliny burgesského typu a někdy i tak dobře zachovalé - například v oblasti mezi Příbramí a Zdicemi.
Jaké jsou výsledky výzkumu burgesských břidlic?
Hlavním výsledkem výzkumů Morrise a jeho spolupracovníků je plejáda "monster" - organismů, které mají tělesný plán nám neznámý, a dokonce i šokující. Například pět očí a chobot ukončený zubatou čelistí. Nebo velmi rozšířené končetiny, které zřejmě sloužily jako ploutve, tělo jako rejnok a zespoda hlavy vybíhající dva ozubené kly. To by asi predátor - zvíře docela veliké, kolem 60 cm. Spousta vědců začala uvažovat, co z poznatků vlastně vyplývá. Nejlépe to asi popsal nedávno zesnulý paleontolog a popularizátor vědy S. J. Gould. U nás vyšel překlad některých jeho knih, ale ta, která nese jméno Báječný život a popisuje historii objevů v burgesských břidlicích, zatím česky nevyšla. Gould přišel s myšlenkou, že strom života, tedy základní evoluční schéma, jak je po generace přejímané a zakreslené v učebnicích, neplatí. Že má spíše podobu keře, který má jeden kratičký kmínek, jenž se v kambriu mohutně a rychle rozvětvil. Směrem k současnosti jeho větve spíše usychají.
