Nohaté hady? Predstava ďaleko vzdialená dnešným pomerom v ríši plazov. Bližší pohľad však prezradí, že aj medzi súčasnými hadmi existuje dôkaz o ich štvornohej prehistórii.
V dávnej minulosti obývali našu planétu podivuhodné hady. Najstaršie nálezy hadov pochádzajú z obdobia kriedy (145 – 65 miliónov rokov). Ich skamenelé pozostatky majú akoby niečo navyše: kosti končatín.
Štvornohé a dvojnohé hady
Akoby hadích zvláštností nebolo málo, nálezy dokazujú, že existovali dokonca aj iba dvojnohé hady. Fosíliu takého plazivého dvojnožca objavili vedci pred desiatimi rokmi v Patagónii. Pomenovali ho Najash rionegrina. Žil pred 90 miliónmi rokov na južnom prakontinente Gondwana a obýval suchozemské prostredie.
Na rozdiel od neho mnohé nálezy druhohorných hadov pochádzajú zo sedimentov, ktoré vznikali vo vodnom prostredí. Vodné nohaté hady objavili na území Izraela, Libanonu, ale aj Slovinska a Chorvátska. Pri týchto nálezoch už pozorujeme zmeny, ktorými sa prehistorické hady začali podobať viac súčasným hadom. Ich telo sa začalo viac predlžovať a končatiny zase skracovať. Končatiny sa najprv skracovali ako celok, zmenšovali sa. Štyri drobné nohy vidno aj na skameneline hada objavenej v Brazílii. Tento nález popísali vlani pod odborným názvom Tetrapodophis amplectus, po slovensky objímajúci štvornohý had. Tetrapodophisnaznačuje, že miniaturizáciou končatín sa strácali koncové články prstov. Neskôr v evolúcii hadov začali miznúť aj väčšie kosti končatín, až úplne vymizli – stav, ktorý pozorujeme pri väčšine dnešných hadov. Ak sa vrátime na začiatok evolúcie hadovitého tela, zistíme, že najprv sa stratili predné končatiny. Poznáme však aj prípad, keď sa predné končatiny skracovali pomalšie než zadné, napríklad pri plazovi Aphanizocnemus libanensis, ktorého odborníci zaraďujú do skupiny príbuznej hadom alebo predkom hadov. V treťohorách začali dominovať formy hadov bez končatín. Aj tu však platí výnimka. Tou sú pytóny, na tele ktorých nájdeme stopy dávnej nohatej minulosti hadov. Ešte vždy majú akési pozostatky zadných končatín. Hady teda vznikli zo štvornohých plazov!
Ako zostrojíme dlhé telo?
Os tela stavovcov tvoria stavce. Ak sú stavce dlhšie napríklad v oblasti krku, bude dlhší aj krk, ako to majú žirafy. Predĺžiť telo však môže tiež väčší počet stavcov. Ako? Tým, že sa zvýši počet ich základov,
somitov, počas embryonálneho vývinu. Počet somitov regulujú gény. Tento proces sa nazýva somitogenéza. Napriek tomu, že ho kontrolujú rovnaké gény, jeho priebeh a trvanie sú odlišné. Somity vznikajú tak, že jeden pár sa v rovnakom časovom intervale oddelí od bunečnej masy (presomitického mezodermu), ktorá sa nachádza v zadnej časti embrya. Jeden časový interval formovania dvoch somitov odpovedá jednému cyklu aktivity týchto génov. Tieto cykly sa opakujú dovtedy, kým nevytvoria konečný počet somitov. Počet je rôzny a závisí od druhu stavovca. Napríklad laboratórna myš má 65 párov somitov, sliepka 50, ale človek len 38 až 39 párov somitov. Výrazne vyšší počet somitov majú hady. Niektoré druhy dokonca až 500 párov. Tento počet dokazuje, že v evolúcii hadov nastali významné zmeny práve počas somitogenézy. Ide o dve podstatné zmeny: časový interval tvorby jedného páru somitu sa skrátil a celkové trvanie somitogenézy sa predĺžilo. Dôsledkom oboch týchto zmien bol výrazný nárast počtu somitov v embryonálnom tele hadov, ktoré spôsobili v ďalšom vývine značné predĺženie ich tela. To však nebol jediný dôvod, prečo hady získali svoj hadí tvar.
Evolúcia hadovitého tela
Predlžovanie chrbtice, stratu predných končatín či zmenšovanie zadných končatín nachádzame aj v druhohorných pozostatkoch predkov hadov a najstarších zástupcov hadov. Vznik hadovitého tela nie je typický len pre hady…
Autori: Tímea Melišeková a Martin Kundrát, Katedra ekológie, Prírodovedecká fakulta UK
Foto: redakcia QUARK
Uverejnila: ZVČ
Viac informácií o tom, ako prišli hady o nohy, ako aj o iných zaujímavých témach, sa dočítate v časopise Quark (číslo 7/2016), ktorý nájdete v novinových stánkoch alebo si ho môžete predplatiť v elektronickej alebo papierovej verzii na www.quark.sk.