Věda ukazuje, jak hadi získali evoluční výhodu před konkurencí

Od doby, co se v éře dinosaurů poprvé objevili, představují hadi úspěšný evoluční příběh - vplazili se prakticky do všech prostředí na Zemi, od oceánů až po koruny stromů. Nový výzkum podrobně popisuje, jak tito plazi bez končetin, kteří se vyvinuli ze čtyřnohých ještěrů, dokázali - obrazně řečeno - předběhnout konkurenci, napsala agentura Reuters.

Vědci vytvořili komplexní evoluční strom hadů a ještěrů, který byl podpořen daty zahrnujícími zhruba 1000 druhů. Zároveň přezkoumali fosilní záznamy a shromáždili údaje o hadí stravě, anatomii lebky, reprodukční biologii a geografickém rozšíření.

Zjistili, že hadi zažili na počátku své historie prudký nárůst inovací a vyvíjeli se možná třikrát až pětkrát rychleji než jejich ještěří příbuzní.

"Je to, jako by se ještěři plahočili časem na evolučním mopedu nebo motokáře a hadi jsou Lamborghini V12. Ještěři jezdí městským autobusem. Hadi jedou v evolučním rychlovlaku," řekl Daniel Rabosky, evoluční biolog z Michiganské univerzity a hlavní autor studie, kterou ve čtvrtek zveřejnil časopis Science.

Hadi se vyvinuli asi před 120 miliony let. Podle evolučního biologa a spoluautora studie R. Alexandera Pyrona z Univerzity George Washingtona měli první hadi rudimentární končetiny a nejstarší známý had bez končetin žil před 85 miliony let.

Studie zjistila, že raní hadi změnili svou anatomii důležitým způsobem - většinou tak, aby z nich byli vysoce specializovaní predátoři. Jejich lebky se staly extrémně pružnými, aby jimi hadi mohli lépe chytat a polykat kořist. Získali působivý systém detekce kořisti a vysoce vyvinutý čich neboli chemorecepci. U některých se vyvinula schopnost vnímat infračervené záření, tedy v podstatě tepelné senzory. Někteří začali být jedovatí.

Vědci shromáždili rozsáhlý soubor údajů o potravě hadů a ještěrů, včetně cenných informací o obsahu žaludků mrtvých exemplářů z muzejních sbírek.

"Ještěři se obecně živí hmyzem, pavouky a podobně. Někdy i rostlinami. Hadi jsou opravdu extrémní potravní specialisté a obvykle se živí obratlovci nebo podivnými, těžko poživatelnými bezobratlými živočichy. Když už hadi žerou bezobratlé, často se živí nebezpečnými věcmi, jako jsou jedovaté stonožky, štíři nebo slizcí, odporní plži či slimáci," řekl Daniel Rabosky.

Různé skupiny ještěrů v průběhu času a vývoje také ztratily funkční končetiny, ale nikdy nezažily stejný evoluční rozkvět jako hadi.

"Hadi se liší od ještěrů, kteří nemají nohy. Většina takových ještěrů se zahrabává do písku nebo půdy, případně se plazí v trávě. Hadi jsou schopní prakticky čehokoli od potápění do hloubky na korálových útesech v oceánu až po superrychlé šplhání po stromech a všechno mezi tím," dodal Daniel Rabosky.

K rozmachu evolučních inovací hadů došlo zhruba před 90-110 miliony let a znovu v různých obdobích před 66 miliony let po nárazu asteroidu, který odsoudil dinosaury k zániku, uvedl R. Alexander Pyron.

"Mám pocit, že díky tomu, že hadi byli tak dobří v inovacích - v rychlém vývoji nových vlastností - dokázali využít ekologických příležitostí, které se naskytly, například když před 66 miliony let došlo k hromadnému vymírání, které vyhubilo mnoho jiných druhů," řekl Daniel Rabosky.

Nejmenší z žijících hadů jsou slepani dlouzí asi deset centimetrů. Nejdelší je krajta mřížkovaná dorůstající délky až šest metrů. Největším známým vyhynulým hadem byl Titanoboa cerrejonensis, který měřil asi 13 až 15 metrů.

Obrovská je také ekologická rozmanitost 3900 existujících druhů hadů. Mořští hadi se zploštělým ocasem se krmí rybími jikrami, které loví v puklinách korálových útesů. Některé stromové druhy mají specializované čelisti, aby mohly vytáhnout hlemýždě z ulity a používají speciální chemikálie, aby je zbavily slizu. Některé druhy škrtičů loví netopýry hřadující v jeskyních. Jiní hadi se krmí žabími vajíčky, žížalami nebo vykrádají ptačí hnízda. A kořistí dalších jsou jiné hadí druhy.

Někteří lidé se hadů bojí a oškliví si je. To ale neplatí pro autory studie. "Všechno na nich je fascinující, od způsobu, jakým se pohybují, až po způsob, jakým interagují s ostatními ekosystémy," řekl R. Alexander Pyron. "Jsou krásní, půvabní a většinou neškodní."