Zařazení praktika
do Rámcového vzdělávacího programu
pro gymnázia
Praktické cvičení patří především do vzdělávací
oblasti Člověk a příroda, předmětu
biologie. Splňuje očekávané výstupy
v tématu biologie živočichů, především
se zabývá systémem a evolucí živočichů
a jejich vztahem k prostředí. V praktiku je
rovněž zahrnuto učivo z tématu ekologie
i propojení s dalšími předměty – konkrétně
s geologií v tématu životního prostředí,
kdy žák hodnotí některá rizika působení
přírodních a společenských faktorů
na životní prostředí v globální úrovni; propojenost
s geografií se nachází např. v tématu
geologická historie Země. Cvičení
rozvíjí i řadu klíčových kompetencí –
k učení, řešení problémů, komunikativní,
sociální a personální. Propojuje několik
průřezových témat – osobnostní a sociální
výchovu, výchovu k myšlení v evropských
a globálních souvislostech nebo environmentální
výchovu – které rozvíjejí jak odborné
znalosti žáků, tak pomáhají zdokonalovat
mezilidskou komunikaci a sociální
vztahy ve třídě.
Použity jsou různé výukové metody,
které na sebe plynule navazují. Patří mezi
ně frontální výuka, samostatná práce, ve
dvojici, na projektu, partnerské vyučování,
diskuze a metoda otázek a odpovědí.
Většinu času žáci pracují ve dvojicích, prvního
partnera si každý vybírá sám, druhý
mu je v další fázi cvičení náhodně přidělen.
Mezi vstupní předpoklady úspěšného
absolvování praktika tedy patří, že
žák musí být schopen spolupracovat ve
dvojici s jakýmkoli partnerem. Dále pak
to, že pojmenuje recentní třídy čtyřnožců
a dokáže vyjmenovat hlavní geologická
období Země. Cílovou skupinou jsou tedy
studenti vyšších ročníků gymnázií a praktikum
může být využito jako doplněk hodin
zoologie obratlovců. Primárně je koncipováno
na 90 minut, ale aktivity lze rozdělit
i na 2 × 45 minut, tedy na dvě oddělené
vyučovací hodiny. Hlavním výukovým cílem
je, že žák správně doplní fylogenetické
schéma čtyřnožců a schéma velkých
vymírání. V návaznosti si můžeme uvést
i další cíle, např. přiblížení některých
možných příčin velkých extinkčních událostí
nebo diskuze nad problémy, které
přináší člověk současné fauně i flóře.
Pro čtenáře-učitele by mohlo být výhodné,
že cvičení není příliš náročné na
pomůcky, menší komplikací by snad mohla
být pouze nutnost barevného vytištění fylogenetických
schémat pro žáky na papír
rozměru A3 a využití počítače s dataprojektorem
a promítacím plátnem.
Průběh praktického cvičení
Hlavním úkolem studentů během cvičení
je zorientovat se ve schématu znázorňujícím
evoluci čtyřnožců (obr. 1) a dále
po nastudování příslušných materiálů
interpretovat, co se na planetě Zemi odehrávalo
během velkých vymírání na konci
prvohor a koncem druhohor. V úvodu
téma představíme a krátce připomeneme
pojmy jako evoluce, fylogeneze a čtyřnožci.
K opakování je vhodné použít prezentaci
v PowerPointu (příloha č. 2 – Prezentace
pro učitele je dostupná na webu
Živy, snímky 1–6). Následně se studenti
rozdělí libovolně do dvojic, v nichž budou
plnit první úkol – společně vystříhají texty
a obrázky čtyřnožců a doplní je do fylogenetického
stromu (přílohy č. 3 a 4 –
Fylogenetické schéma čtyřnožců prázdné
a Texty a obrázky). Vystřihované texty jsou
vždy popisem jedné významné skupiny
čtyřnožců a schéma lze správně sestavit
i bez hlubších znalostí tématu, u známějších
skupin studenti doplňují i jejich název.
Barvy polí ve schématu odpovídají
jednotlivým hlavním liniím čtyřnožců
(bezblanní, Anapsida, Synapsida, Diapsida)
a vytiskneme-li schéma na formát A3
a texty s obrázky na A4, zapadnou texty
přesně na barevná pole. Kontrolu správnosti
sestavení schématu provádějí studenti
sami tak, že si navzájem ve dvojici
pokládají připravené otázky (příloha č. 6 –
Kontrolní otázky pro žáky k úkolu č. 1).
Pro definitivní společnou kontrolu můžeme
promítnout správně vyplněné schéma
(příloha č. 5 – Fylogenetické schéma čtyřnožců
vyplněné). Následně si studenti texty
a obrázky do schématu vlepí, a tím mají
splněn první úkol.
Na další část praktika se třída opět rozdělí
do dvojic, tentokrát náhodně pomocí
tematické rozřazovací hry (příloha č. 10).
Každý student nyní dostane prázdné schéma
velkých vymírání (příloha č. 7) a do
dvojice zadání druhého úkolu (příloha
č. 9 – Texty pro žáky k úkolu č. 2). Studenti
samostatně čtou texty o velkém vymírání
na konci prvohor a druhohor, plní dílčí
úkoly a pomocí partnerského vyučování
spolupracují s druhým ve dvojici. Po dokončení
úkolu proběhne společná kontrola
s vyučujícím, který má k dispozici
zbylé snímky z prezentace přednesené
v úvodu praktika. Závěrem je zařazena
učitelem řízená diskuze na téma šesté
velké vymírání živočichů způsobené člověkem,
kdy studenti diskutují o otázkách
jako: Proč se v dnešní době mluví o šestém
velkém vymírání na Zemi? V jakých
konkrétních situacích člověk poškozuje
přírodu? a dalších.
Charakteristika nejdůležitějších
taxonů čtyřnožců
V této kapitole si stručně představíme
všechny taxony zmíněné ve schématu určeném
pro první vyučovací hodinu praktického
cvičení. Další zajímavosti k taxonům
najdete i v článku na str. 299–301. Skupiny
nejsou řazeny abecedně, ale v pořadí,
v jakém se nacházejí ve fylogenetickém
schématu vyplňovaném žáky.
G Čtyřnožci (Tetrapoda)
Čtyřnožci tvoří velkou skupinu obratlovců,
kteří v devonu vystoupili na souš. Řadíme
mezi ně na jedné straně bezblanné
obojživelníky (ze současných skupin žáby,
ocasatí a červoři) a na druhé straně blanaté
savce a všechny „plazí“ skupiny včetně
želv, ještěrů, hadů, krokodýlů a v neposlední
řadě ptáků. I když někteří vymřelí
nebo recentní čtyřnožci nemusejí mít čtyři
končetiny, všichni pocházejí z předků,
kteří je měli (Clack 2002).
G Bezblanní (Anamnia)
Skupina obratlovců, která je vždy alespoň
v době rozmnožování závislá na vodním
prostředí.
Bezblanní čtyřnožci zahrnují obojživelníky,
tedy suchozemské obratlovce, jejichž
vajíčka jsou jako u předků – vodních rybovitých
obratlovců – bez ochranných obalů,
a musejí být proto kladena do vody
nebo jiného prostředí s obdobně ochrannou
funkcí. Ve vodě žijící larva prodělává
živa 6/2016 CXXXVII
Hana Bednářová K výuce
Jak také učit na gymnáziích
o evoluci čtyřnožců
Hodiny biologie určitě náležejí ve středoškolské výuce k těm, které je třeba
poměrně často aktualizovat o novinky a neustále se starat, aby informace podávané
studentům byly platné a pravdivé. Jako inspirace pro učitele je v tomto
článku představen návrh praktického cvičení z biologie pro vyšší ročníky gymnázia,
který se zabývá tématem evoluce čtyřnožců (Tetrapoda). Studenti během
cvičení spolupracují s učitelem i mezi sebou, společně např. sestavují kladogram
evoluce čtyřnožců, hodnotí vliv velkých vymírání na prvohorní a druhohorní
suchozemskou faunu a v závěru pak diskutují o závažnosti vlivu člověka na
dnešní přírodu. Další informace k tématu lze získat v souvisejícím článku
tohoto čísla Živy (str. 299–301), materiály a přílohy potřebné k výuce praktika
najdete ke stažení na webové stránce Živy. Návrh praktického cvičení vznikl
jako závěrečná práce mého doplňujícího pedagogického studia biologie na
katedře učitelství a didaktiky biologie Přírodovědecké fakulty Univerzity
Karlovy v r. 2015.
© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.
metamorfózu (existují výjimky s přímým
vývojem bez larvy, nebo zkráceným bez
metamorfózy), během níž se mění v mladého
a posléze dospělého živočicha žijícího
na souši a do vody se vracejí (s výjimkami)
často jen v době kladení vajíček.
Moderní obojživelníci bývají považováni
za monofyletickou skupinu, a to s třemi
hlavními taxony – červory (Gymnophiona),
ocasatými (Caudata) a žábami (Anura).
Červoři jsou bazální skupinou sesterskou
k taxonu Batrachia, jehož validita
byla podpořena molekulárními studiemi
a tvoří ho dvě sesterské skupiny – ocasatí
a žáby (Frost a kol. 2006).
G Žáby (Anura)
Nejdiverzifikovanější současná skupina
obojživelníků, adaptovaná ke skákání.
Všechny anatomické trendy pozorovatelné
na dospělcích dnešních žab byly
naznačeny již u rodu Triadobatrachus ze
spodního triasu Madagaskaru. V současnosti
se uvádí 6 640 známých druhů žab,
kromě Antarktidy a některých oceánských
ostrovů je nalezneme po celém světě.
G Ocasatí (Caudata)
Sesterská skupina žab, naprostá většina
zástupců žije na severní polokouli.
Ocasatí mají kostru redukovanou podobně
jako žáby, takže mechanismem jejich
vzniku nepochybně byla pedomorfóza
nebo neotenie – zachování larválních
znaků do dospělosti, které představuje
nejčastější adaptaci, jíž ocasatí reagovali
na zhoršení klimatických podmínek také
ve třetihorách. Umožnila jim přežít až do
dnešní doby. U některých ocasatých došlo
i k redukci končetin, např. úhoříkovití
(Amphiumidae). Jediní recentní ocasatí,
kteří překročili rovník směrem na jih, jsou
zástupci čeledi mločíkovití (Plethodon-
tidae).
G Červoři (Gymnophiona)
Bazální skupina recentních obojživelníků,
která v evoluci zcela ztratila končetiny.
Nejstarší zástupce červorů (Eocaecilia)
známe z rané jury v Arizoně, kdy měli
ještě zachované krátké končetiny. Nyní
žijícím zástupcům končetiny kompletně
chybějí včetně pletenců.
G Blanatí (Amniota)
Skupina čtyřnožců, jež se úplně oprostila
od vodního prostředí díky amniotickému
vejci.
Klíčovou inovací blanatých obratlovců
je amniotické vejce, v němž je zárodek
chráněn několika obaly a meziprostory
vyplněnými tekutinou, takže si s sebou
nese své vlastní vodní prostředí a není už
nutné, aby rozmnožování probíhalo ve
vodě jako u rybovitých obratlovců a oboj-
živelníků.
Nejdůležitějším morfologickým znakem
rozdělujícím jednotlivé linie amniot
jsou spánkové jámy. Při vystoupení obratlovců
na souš se změnily i příjem a zpracování
potravy. Porcování potravy kladlo
větší nároky na čelistní svaly. Proto se
musel rozvolnit dermální kryt ve spánkové
oblasti lebky, kam se svaly mohly pevněji
upínat. U primitivních karbonských
amniotních obratlovců ještě nenalezneme
žádnou spánkovou jámu, mají tedy tzv.
anapsidní lebku. Celá linie vedoucí k savcům
má jednu spánkovou jámu – lebku
synapsidní. Plazi včetně ptáků se vyznačují
diapsidní lebkou se dvěma spánkovými
jámami.
G Synapsida
Jedna ze dvou hlavních linií amniot, jejíž
zástupci mají synapsidní lebku s jednou
spánkovou jámou.
Synapsida jsou jednoznačně charakterizována
jako Amniota se synapsidním typem
lebky. Tato linie se odštěpila od hlavního
vývojového kmene amniot již velmi
brzy poté, co se blanatí konstituovali jako
samostatná skupina (tedy již v pozdním
karbonu).
Nejstarším synapsidním řádem byli Pelycosauria,
kteří ve svrchním karbonu tvořili
50 %, ve spodním permu asi 70 % všech
amniot a diferencovali se do několika linií.
Z jedné z nich vznikla linie Therapsida
vedoucí k savcům.
G Pelycosauria
Existovali od počátku karbonu do pozdního
permu, karbonské formy jsou v paleontologickém
záznamu však pouze fragmentární.
Nejstarším známým zástupcem
je Archaeothyris ze svrchního karbonu
z čeledi Ophiacodontidae, fylogeneticky
nejzajímavější skupinou je čeleď Sphenacodontidae,
z níž vznikli Therapsida.
Čeleď Edaphosauridae byla herbivorní
a existovala od konce karbonu do raného
permu. Nejdiverzifikovanější skupinu
herbivorních pelykosaurů představovala
čeleď Caseidae, jejíž zástupci neměli dlouhé
spinální výběžky a od ostatních se lišili
také denticí. Pelykosauři svými rysy
naznačují, že měli intenzivní metabolismus
a aktivní schopnost termoregulace.
Svědčí o tom především dlouhé vaskularizované
trnové výběžky, které nesly kožní
duplikaturu.
G Therapsida
Therapsida – skupina pelykosaurů ze synapsidní
linie – dala vzniknout předkům
dnešních savců. Nejstarším známým zástupcem
je rod Tetraceratops ze spodního
permu Severní Ameriky (Amson a Laurin
2011). Během následujících 15 milionů
let se ve svrchním permu a spodním triasu
v paleontologickém záznamu objevilo
51 čeledí terapsidní linie (Carroll 1997).
G Cynodontia
První skupina terapsidů s vyvinutou endotermií
se objevila v raném triasu. Ačkoli
se některé savčí znaky vyskytly již u starších
skupin, teprve u cynodontů začaly
převažovat. Evoluce znaků typických pro
savce byl dlouhotrvající proces, který začal
v permu a završil se koncem triasu.
G Savci (Mammalia)
Současná velmi diverzifikovaná skupina
amniot (tradičně klasifikovaná jako třída)
pocházející z linie Cynodontia. Patří sem
i člověk.
Savci jsou charakterizováni množstvím
znaků, které bychom v mnoha případech
nalezli i u jejich předků. Zpočátku drobné
formy savců žijící ve stínu dinosaurů
se vyvinuly ve velikostně značně variabilní
typy. Největší savec plejtvák obrovský
(Balaenoptera musculus) dosahuje délky
30 m a hmotnosti přibližně 160 t. Od r. 2003
rozlišujeme tři podtřídy savců – Prototheria,
z nichž do současnosti přežili
pouze ptakořitní (Monotremata), dále vyhynulou
podtřídu Alotheria a konečně
podtřídu Theria se všemi zbylými recentními
zástupci.
G Sauropsida
Jedna ze dvou hlavních linií amniot, jejíž
zástupci mají buď anapsidní, nebo diapsidní
typ lebky.
Sauropsida jsou sesterskou linií ke skupině
Synapsida a dále se dělí na Anapsida
a Diapsida, které od sebe odlišuje přítomnost
spánkových jam na lebce.
G Anapsida
Skupina vyhynulých čtyřnožců s anapsidní
lebkou bez spánkových jam.
Na Zemi existovali od svrchního karbonu
do svrchního triasu, nejstaršími paleontologickými
doloženými amniotními
obratlovci jsou anapsidní rody Hylonomus
a Paleothyris ze svrchního karbonu.
Ještě nedávno byly mezi skupinu Anapsida
řazeny i želvy (např. Carroll 1997), protože
také nemají na lebce spánkovou jámu.
Ukázalo se ale, že toto řazení je chybné
(viz dále v textu).
G Ryboještěři (Ichtyosauria)
Vyhynulá linie diapsidních plazů, výborně
přizpůsobených vodnímu prostředí.
Ryboještěři byli amniotní obratlovci
obývající výhradně vodní prostředí. Prodloužené
čelisti měli opatřeny množstvím
drobných zubů. Kromě lepidosaurů a archosaurů
jsou ryboještěři jednou ze tří
hlavních diapsidních linií. Původní diapsidní
lebka s dvěma spánkovými jámami
je u nich silně pozměněna, na končetinách
tvaru ploutví se jim charakteristicky
zmnožují články prstů. Vyskytovali se od
spodního triasu do svrchní křídy, představují
tedy jednu ze skupin, která nepřekonala
hranici druhohor a třetihor. Návrat
ryboještěrů ze souše do vody dokumentuje
např. rod Chensaurus ze spodního triasu
Číny.
G Archosauři (Archosauria)
Jedna z diapsidních linií, do dnešní doby
zachovaná v podobě krokodýlů a ptáků.
Do této linie náleží i řada vyhynulých
forem včetně dinosaurů a ptakoještěrů.
Archosauři jsou plazi s diapsidní lebkou,
sesterští k lepidosaurům a nově se za jejich
sesterskou linii považují také želvy
(Crawford a kol. 2012).
Archosauři vznikli ve svrchním permu
a někteří autoři je dělí na čtyři řády. Jamkozubí
(Thecodontia) žili od svrchního
permu do spodní jury. V triasu vznikli krokodýli
(Crocodilia), ptakoještěři (Pterosauria)
a dinosauři (Dinosauria). Poslední
dva řády vyhynuly při velkém vymírání
na hranici druhohor a třetihor.
Jiní autoři (Benton 1988) dělili archosaury
podle typu kotníků na „krokodýlí“
CXXXVIII živa 6/2016
1 Fylogenetické schéma čtyřnožců
(Tetrapoda) určené pro praktické
cvičení z biologie ve vyšších ročnících
gymnázia. Orig. H. Bednářová,
upraveno podle různých zdrojů
© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.
živa 6/2016 CXXXIX
1
Fylogenetické schéma čtyřnožců (Tetrapoda) pro praktické cvičení z biologie
Bezblanní (Anamnia)
Skupina čtyřnožců, která
je vždy alespoň v době
rozmnožování závislá
na vodním prostředí
Čtyřnožci
(Tetrapoda)
Blanatí (Amniota)
Skupina čtyřnožců, která
se úplně oprostila od
vodního prostředí díky
tzv. amniotickému vejci
Synapsida
Jedna z hlavních linií blanatých,
její zástupci mají
tzv. synapsidní lebku s jednou
spánkovou jámou
Sauropsida
Jedna z hlavních linií
blanatých, jejíž zástupci
mají buď anapsidní,
nebo diapsidní typ lebky
Anapsida
Skupina
vyhynulých čtyřnožců,
kteří měli tzv. anapsidní
lebku bez spánkových jam
Diapsida
Jedna ze dvou skupin sauropsidní
linie, její zástupci
mají tzv. diapsidní lebku se
dvěma spánkovými jámami
Ryboještěři
Vyhynulá linie
diapsidních plazů, kteří
byli výborně přizpůsobeni
vodnímu prostředí
Crutotarsi
Téměř vyhynulá skupina
archosaurů, z níž se do
současnosti zachovala
pouze skupina krokodýlů
Archosauria
Jedna z diapsidních linií,
do dnešní doby se
zachovala v podobě
krokodýlů a ptáků
Lepidosauria
Jedna z diapsidních linií,
která se do současnosti
zachovala v podobě
haterií, ještěrů a hadů
Ptakoještěři
Vyhynulí archosauři,
kteří byli vedle ptáků
jediní schopni
aktivního letu
Krokodýli
Starobylá skupina archosaurů
vázaných na vodu,
její sesterské skupiny
už dávno vymřely
Hatérie
V současnosti
tento sesterský řád šupinatých
reprezentuje pouze reliktní
hatérie novozéladská
Šupinatí
Jeden ze dvou recentních
řádů lepidosaurů.
V evoluci se rozdělil
na dvě sesterské linie
Ještěři
Jedna ze dvou
recentních skupin
šupinatých
Hadi
Velmi odvozená skupina
šupinatých, v evoluci
ztratila končetiny
Skupina s lebkou bez
spánkových jam, proto
byla dříve nesprávně řazena
mezi Anapsida. Nyní se
nachází v diapsidní linii
Ptáci
Jediní recentní zástupci
Diapsida schopní
aktivního letu
Dinosauria
Široká větev archosaurů,
která na Zemi dominovala
v druhohorách a vymřela
až na jedinou linii – ptáky
Červoři
Bazální skupina obojživelníků,
v evoluci zcela
ztratila končetiny
Ocasatí
Sesterská skupina žab,
naprostá většina zástupců
skupiny žije na severní
polokouli
Žáby
Nejdiverzifikovanější
skupina obojživelníků,
velmi dobře adaptovaná
ke skoku
Savci
Současná velmi diverzifikovaná
třída amniot pocházející
z linie Cynodontia.
Patří sem i člověk
Pelycosauria
Caseidae
Edaphosauridae
Ophiacodontidae
Sphenacodontidae
Pareiasauria
Mesosauria
Milleretidae
Procolophonoidea
Placodontia
Nothosauroidea
Plesiosauria
Nothosaurus
Ichthyosaurus
Pterosaurus
Mesosaurus
Edaphosaurus
Thrinaxodon
Koolasuchus
hatérie
Therapsida
Dicynodontia
Cynodontia
primitivní
terapsidi
Želvy
?!
© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.
(Crocodylotarsi) a „ptačí“ (Ornithosuchia
či Dinosauromorpha). Tato taxonomická
hypotéza byla později nahrazena další,
také založenou na stavbě kotníků, s dělením
na skupiny Crurotarsi a Ornithodira
(Jull 1994).
G Krokodýli (Crocodilia)
Starobylá skupina v současnosti na vodu
vázaných archosaurů, jejíž sesterské skupiny
už dávno vymřely.
Hlavní anatomické znaky krokodýlů se
utvářely již v počátcích jejich existence
a po dlouhých 200 milionů let prodělaly
jen nepatrné změny. Vytvořily se u nich
suchozemské i čistě vodní formy, stejně
jako obojživelné. Nejstarší zástupci se
objevili ve středním triasu a byly to pohyblivé
terestrické druhy, o čemž svědčí jejich
dlouhé a štíhlé končetiny. Nepohybovali
se pouze po všech čtyřech jako recentní
krokodýli, ale příležitostně se vztyčovali
na zadních nohou.
G Želvy (Chelonia)
Skupina, která nemá spánkové jámy a dříve
byla řazena mezi Anapsida, v současnosti
se nachází v diapsidní linii plazů.
Paleontologická i molekulární data řadí
dnes želvy do diapsidní linie jako sesterskou
skupinou archosaurů. Nemají sice
žádnou spánkovou jámu, ale mají místo
toho hluboký spánkový zářez, který může
funkci spánkové jámy zastávat. Krunýř
želv je společným derivátem pokožky (epidermis)
a škáry. Člení se na klenutou dorzální
část (karapax) a spodní plochou část
(plastron), které se dále skládají z množství
destiček a spojovacích dílů. Již triasové
formy měly dobře vyvinutý krunýř,
i když z většího počtu částí než u pozdějších
a recentních forem.
G Ptakoještěři (Pterosauria)
Vyhynulí endotermní archosauři, kteří byli
vedle ptáků schopni aktivního letu pomocí
křídel tvořených kožní duplikaturou
napnutou mezi trupem a prodlouženým
čtvrtým prstem přední končetiny. Představují
první úspěšný pokus obratlovců
o proniknutí do vzdušného prostoru, který
se uskutečnil už v triasu. Ptáci této schopnosti
nabyli až v juře a u savců letouni
v eocénu. Zástupce ptakoještěrů dělíme do
dvou podřádů. Skupina Rhamphorhynchoidea
vznikla ve svrchním triasu, její
zástupci byli menších rozměrů s dlouhým
ocasem rozšířeným na konci. Mladší
skupina Pterodactyloidea se objevila ve
střední juře a její druhy dosahovaly větších
rozměrů, měly zkrácený ocas, prodlouženou
lebku a dlouhý krk. Největšími
letci v celé historii planety byli ptakoještěři
Quetzalcoatlus, Hatzegopteryx nebo
Arambourgiania o hmotnosti 100–250 kg
a rozpětí křídel 11–15 m.
G Dinosauři (Dinosauria)
Široká větev archosaurů, na Zemi dominovala
v období druhohor a vymřela až
na jedinou linii – ptáky (podrobně viz
mimořádné číslo Živy 2008, 7).
Dinosauři vznikli ve středním triasu
a zanikli na konci křídy. Patřily k nim největší
organismy, které kdy na zemské souši
žily. Největšími doposud nalezenými
masožravými dinosaury byli zástupci rodů
Gigantosaurus, Mapusaurus nebo Spinosaurus,
měřící 12–14 m a o hmotnosti 6 až
8 t, takže předčili i slavného tyranosaura.
Býložravci dosahovali několikanásobně
větších rozměrů a hmotnosti kolem 80 až
90 t (např. Argentinosaurus).
Dinosaury rozdělujeme do dvou podřádů
– Saurischia (plazopánví) a Ornithischia
(ptakopánví), předky ptáků bychom
našli navzdory jménu v první skupině.
G Ptáci (Aves)
Jediní recentní zástupci skupiny Diapsida
primárně schopní aktivního letu.
Ptáci jsou endotermní obratlovci tradičně
klasifikovaní v systému obratlovců
jako samostatná třída. Sledujeme-li však
zpětně fylogenetický vývoj obratlovců, vidíme,
že ptáky lze spolu s krokodýly, ptakoještěry
a dinosaury zahrnout do skupiny
Archosauria, ty mezi Diapsida a ty – vedle
skupiny Synapsida a dalších – mezi
Amniota. Z toho vyplývá, že správnější
by bylo klasifikovat ptáky na mnohem
nižší taxonomické úrovni, než jsou např.
obojživelníci. Úroveň třídy se však zde
zachovává z praktických důvodů, i když
to v kontextu fylogeneze všech obratlovců
není správné. Peří ptáků se dnes nepovažuje
za jejich vlastní diagnostický
znak, protože existovalo již u starších příbuzných
skupin dinosaurů. Podobně je
to s dalšími znaky, např. čelisti přeměněné
na zobák, bipední pohyb po dvou
končetinách nebo splývání kostí na lebce
(Roček 2002).
K nejstarším obratlovcům tradičně řazeným
k ptákům patří známý Archaeopteryx
ze svrchní jury Bavorska. Podle některých
autorů šlo spíše o odvozenou linii teropodních
dinosaurů, jiní se ale přiklánějí
k zařazení už do linie vedoucí k ptákům.
Měl ještě dlouhý ocas, menší rozsah pohybu
křídel, ale dobře vyvinuté peří s asymetrickým
praporem, což je u recentních
zástupců znak dobrého letce.
G Lepidosauři (Lepidosauria)
Jedna z diapsidních linií, která se zachovala
do současnosti v podobě hatérií
a šupinatých.
Lepidosauři jsou z hlediska geografického
rozšíření a druhové bohatosti nejúspěšnější
skupinou recentních plazů.
Fosilní záznam skupiny lze bez potíží sledovat
až do svrchní jury, starší záznamy
jsou již vzácné. V současnosti lepidosauři
zahrnují pouze šupinaté (Squamata) a hatérie
(Rhynchocephalia).
G Hatérie (Rhynchocephalia
neboli Sphenodontia)
V současnosti tento sesterský řád šupinatých
reprezentuje pouze jediný rod s velmi
omezeným areálem.
Skupina vznikla už ve spodním triasu
a do současnosti se zachoval rod hatérie
(Sphenodon) z Nového Zélandu. Často se
rozlišovaly dva recentní druhy – hatérie
Guentherova (S. guntheri) žijící v počtu
asi 300 jedinců na malém ostrůvku North
Brother v Cookově průlivu, a známější hatérie
novozélandská (S. punctatus). Nedávné
genetické studie ale uvádějí jediný
druh S. punctatus s lokální geografickou
variabilitou tří linií (Hay a kol. 2010). Skupina
reprezentuje nejstarší lepidosaury,
na což ukazuje spánková oblast lebky
s dobře vyvinutými oběma spánkovými
jámami a většinou nepřerušenými oblouky
mezi nimi. Recentní hatérie jsou chladnomilné,
aktivní v noci a mají velmi pomalý
metabolismus, díky němuž se však
mohou dožívat až 150 let. Mezi morfologické
zvláštnosti patří zuby vyrůstající na
patrových kostech a kosti radličné, absence
kopulačního orgánu u samců nebo parietální
temenní oko, které slouží k synchronizaci
hormonálních cyklů a jako
měřič intenzity světla.
G Šupinatí (Squamata)
Jeden ze dvou recentních řádů lepidosaurů.
V evoluci se rozdělil na dvě sesterské
linie hadů a ještěrů (případně se vyčleňuje
i linie dvouplazů).
Šupinatí jsou známi už ze svrchního
permu, v současnosti zahrnují více než
10 tisíc druhů. Ve fylogenetickém schématu
praktického cvičení, které žáci vyplňují,
je pro zjednodušení znázorněno dělení
šupinatých na dvě sesterské linie –
ještěry a hady. Toto dělení je však pouze
pragmatické, nikoli evolučně odpovídající
(Rehák 2014).
Celé tělo zástupců šupinatých kryjí
ploché šupiny, jež se na hlavě nepřekrývají.
Na rozdíl od krunýřů želv zajišťují
pevnost a ohebnost zároveň. V šupinách
jsou umístěny smyslové orgány a v kůži
se nacházejí kožní žlázy. Vodní a bahenní
druhy mají speciální neznečistitelné
šupiny.
G Hadi (Serpentes)
Velmi odvozená skupina šupinatých, v evoluci
ztratila končetiny.
Fosilie hadů nacházíme v paleontologickém
záznamu od křídy a už tehdy šlo
o mnoho druhů, které v rámci adaptivní
radiace rychle využily výhod beznohého
těla. Za evolučním úspěchem hadů stojí
úsporný metabolismus, schopnost ulovit
velkou kořist a tělo bez končetin, které šetří
energii (had nemusí při pohybu zvedat
těžiště).
Hlavní názory na vznik hadů jsou dva.
První předpokládá, že jejich předek žil
v podzemí a došlo u něho k redukci končetin.
Druhá hypotéza, která má v současnosti
větší podporu, uvádí, že hadi vznikli
ve vodě a jejich nejbližšími příbuznými
jsou vodní plazi mosasauři. Nejstarším
paleontologicky doloženým skutečným
hadem, jenž žil na souši, je Lapparenthopis
ze spodní křídy Alžírska.
G Ještěři (Sauria)
Jedna ze dvou v současnosti žijících linií
šupinatých.
Se zástupci recentních skupin ještěrů
se poprvé setkáváme až ve střední a svrchní
juře. Tito drobní plazi jen zřídka přesahují
velikost několika desítek centimetrů
(např. někteří varani dorůstají délky
1–3 m). Zástupci několika vymřelých skupin
(např. mosasauři ze svrchní křídy)
však dosahovali značných rozměrů.
Seznam použité a doporučené literatury
a výukové materiály k praktickému
cvičení najdete na webové stránce Živy.
CXL živa 6/2016
© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2016. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.