Dosud přijímaná vysvětlení o „nepřiměřené“ velikosti velryb a dalších mořských savců se většinou opírala o tlak (a vztlak) působící na organismy žijící ve vodě a růst neomezující bezrozměrnost vodního prostředí. Znělo to slibně, pětitunový slon potřebuje být k pohybu po souši silně adaptovaný, zatímco třicetitunová velryba se ve vodě nechá nadnášet. Slon tedy nemůže být o mnoho těžší, protože by jej nohy neunesly, zatímco velryba ve velikosti omezena není. Toto tradiční laické vysvětlení teď rozbíjí badatelé ze Stanfordu na padrť. Upozorňují na to, že vodní prostředí představuje pro savce mnohem méně volnosti a přináší daleko více funkčních omezení.
Metabolismus je kotel a potrava jeho uhlí
Rozhodujícím faktorem je podle nich efektivní rychlost metabolismu mořských savců a schopnost udržet si teplo. „Když jste savcem, je situace postavena následovně: nejde ani tak o to, že by vám vodní prostředí umožňovalo narůst do velikosti. Vy sami se musíte velkým stát a přitom nemáte na výběr,“ vysvětluje Craig McClain, spoluautor studie. Jak to? „Obecně řečeno, zvířata jsou jako stroje, které potřebují energii, aby mohla fungovat. A právě tahle spotřeba energie omezuje to, co mohou zvířata dělat a jak velká mohou být.“ Hnacím ústrojím je tu metabolismus, který z přijaté potravy vyrábí energii. Výkon, který podmiňuje spotřebu. A tak je v první řadě zapotřebí vyladit příjem energie s jejím výdejem.
Proč velryby a delfíni umírají na plážích? A máme je zachraňovat?
Vzrůstem malý a několik gramů vážící savec by ve vodním prostředí dlouho nepřežil. Voda totiž z těla velmi rychle odvádí teplo a aby se zmíněná hypotetická „mořská myš“ udržela v kondici, musela by nepřetržitě svůj metabolismus zásobovat potravou. Jinak by jí hrozilo podchlazení a smrt, což není zrovna optimální strategie pro spokojený život. Kdyby ale zvýšila objem svého těla a jeho váhu? V jistém bodě by se příjem potravy pro hladový kotel metabolismu ustálil na optimu s výdejem energie a ztrátou tepla. A není zrovna náhodou, že se tato optimální váha (s několika výjimkami) pohybuje mezi 500 kilogramy.
Na předcích mořských savců nesejde
„Rozpětí velikostí mořských savců je překvapivě velmi uniformní, mnohem méně pestré, než u savců žijících na souši,“ říká profesor Jonathan Payne, hlavní autor studie. Potvrzuje to statistikou, respektive analýzou údajů o váze a velikosti těla 3859 žijících mořských savců (a 2999 vzorky již vyhynulých). A skutečně, mořští savci s krajně rozdílnými suchozemskými předky se vývojově shodně ustálili nejen na poněkud zavalitém tvaru těla, ale i na podobné půltunové váze. Platí to pro lachtany a tuleně (kteří mají vzdálené psí předky), kapustňáky (mají blízko ke slonům) a velryby a delfíny, jejichž dávní suchozemští předci vypadali jako hroši.
„Sestavení vývojových fylogenetických větví nám umožnilo odhadnout velikost a váhu suchozemských předků nynějších mořských savců. Je z toho dobře patrná trajektorie změn, které museli podstoupit,“ dodává Payne. Přesun do vodního prostředí znamenal (z hlediska fylogeneze) pro menší nutnost nabrání váhy, pro větší pak spíše snížení k optimálnímu bodu. Mořští savci se museli vyladit na své nové životní prostředí. Vcelku přesvědčivé vysvětlení velikosti a váhy mořských savců „drhne“ na dvou odchylkách: na nečekaně malých mořských vydrách a obrovských velrybách. I pro ty mají vědci ze Stanfordu vysvětlení.
„Z čistě evolučního hlediska je to teprve nedávno, co vydra mořská přešla do vodního prostředí,“ vysvětluje McClain. „A stále tráví podstatnou část svého života na souši, v těsném kontaktu s pevninou.“ A velryby? Kosticovci skutečně představují mezi savci extrém. „Je to ale dáno tím, že vynalezli nový způsob příjmu potravy. Tím, že během svého pohybu kontinuálně filtrují plankton z vody, skutečně nepřetržitě přijímají energii pro svůj metabolismus. Potravu neloví, nebo pracně nevyhledávají, ale neustále ji do sebe přitom dostávají.“ Ostatní mořští savci, kteří nefungují jako plovoucí vysavače mikroskopického planktonu, ale podobnou možnost nemají.
Autor: Radomír Dohnal
Zdroj: Ekolist.cz
