Přeborníci beznohého života: Poodhalená hadí tajemství

Hadi se v západní kultuře netěší dobrému jménu. Mají pověst podlých a zákeřných tvorů. Jako bychom jim nedokázali odpustit podíl na našem vyhnání z ráje. Traduje se, že právě za to byli potrestáni ztrátou končetin a odsouzeni k plazení v prachu. Skutečná historie ztráty hadích končetin je pochopitelně jiná a běžné vlastnosti těchto pozoruhodných živočichů se rovněž výrazně vymykají běžným lidským představám.

Zrozeni z vody?

Okolnosti, za jakých hadi přišli o končetiny a získali typický tvar těla, jsou stále předmětem zuřivých sporů mezi odborníky. Jeden tábor vědců je přesvědčen, že ztráta končetin a dlouhé štíhlé tělo pomáhaly prvním hadům k snazšímu pohybu ve vodě. Předky hadů podle nich musíme hledat mezi druhohorními mořskými ještěry mosasaury (Mosasauridae), kteří byli velmi dobří plavci.

Ve prospěch tohoto názoru svědčí nález 100 milionů let staré fosilie vodního hada z vyhynulého rodu Pachyrhachis, který měl ještě zachované zadní končetiny. Vyznavači „vodní teorie“ vidí v tomto primitivním hadovi přechodnou formu, která dokumentuje postupnou ztrátu končetin v důsledku adaptace hadů na život ve vodním živlu.

Kolébka pod povrchem země

Odpůrci teorie o vodním původu hadů namítají, že většina z dnešních asi 3 500 druhů hadů žije na souši. K tomu dodávají, že analýzy dědičné informace neprokázaly těsnější evoluční pouto současných hadů s dnes žijícími příbuznými mosasaurů, například s varanem komodským. Tento vědecký tábor se kloní k názoru, že předci hadů ztratili končetiny poté, co se uchýlili pod zem, kde si hloubili úzké chodby. Jako hmatatelný důkaz na podporu „podzemní teorie“ předkládají 90 milionů let starou fosilii hada vyhynulého rodu Najash žijícího v podzemí. Tomuto hadovi už sice zakrněly přední končetiny, ale měl stále ještě zachovanou pánev a mohutné zadní nohy.

Vyznavači podzemní teorie proto považují za přechodnou formu mezi čtvernohými plazy a beznohými hady právě druhohorní plazy žijící v zemi.
I dnes najdeme hady, kteří žijí skrytě pod zemí, třeba jihoamerické slepáky (Typhlops). Zároveň nám ovšem příroda nabízí i celkem početnou skupinu hadů, jejichž domovem je voda, například vlnožily (Laticaudinae). Obě skupiny hadů se kromě jiného liší i stavbou vnitřního ucha a rovnovážného ústrojí. Tělo vlnožilů se může ocitnout ve vodě v nejrůznějších polohách. Vodní hadi mají proto rovnovážný orgán mnohem lépe vyvinutý než hadi žijící pod zemí.

Jak ukázal průzkum fosilií pravěkých hadů pomocí počítačového tomografu, například zástupci vyhynulého rodu Dinilisia z doby před 85 miliony roků měli rovnovážné ústrojí typické pro hady žijící v podzemí. Zdá se, že je to další pádný důkaz ve prospěch podzemní teorie o vzniku hadů.

Postiženi dočasnou slepotou

Podzemní život prvních pravěkých hadů poznamenal jak jejich anatomii, tak životní funkce. Toto druhohorní dědictví je na nich dones patrné. Vyvinuli si velmi úspornou látkovou výměnu, která jim dovoluje dlouhé hladovění. Vystačí s poměrně nízkým obsahem kyslíku ve vzduchu. V podzemní temnotě nepoužívali zrak a to se podepsalo na jejich očích.

Na rozdíl od jiných živočichů si hadi nechrání oko pohyblivým víčkem, ale mají je trvale překryto kůží s průhlednými šupinami. Hadům se sice oční víčka zakládají během embryonálního vývoje, ale následně jim srostou v jednolitý „kryt“, který limituje pohyb oka. Tato fyzická zvláštnost má pro hady i další nepříjemné následky. Při svlékání se mezi novou a starou kůží hromadí tenká vrstvička zakalené tekutiny. Ta proniká i mezi starý a nový kryt oka a zastře hadovi výhled. Plaz v tomto období na přechodnou dobu prakticky oslepne.

Had ovšem ani za normálních podmínek není zrovna bystrozraký. Pohled na okolní svět mu zastírá síť cév, které prokrvují kůži kryjící oko. Had tyto cévy střídavě stahuje a opět rozšiřuje, a to několikrát do minuty. Do stažených cév se nevejdou krvinky a výhled se tak plazovi vyjasní. Jakmile se cévy rozšíří, příval krvinek mu svět kolem zase zahalí do mlhy. Pokud se ale had ocitne v ohrožení, stáhne cévy na několik minut, aby hrozbě dokázal čelit co nejlépe.

Zrakové výjimky a sluchové vibrace

I když má hadí zrak ve srovnání s jinými smysly do dokonalosti daleko, přeci jen se najdou i mezi hady druhy, které jsou v tomto ohledu výjimečné. Například asijské bičovky (Ahaetulla) těží z výhod tzv. binokulárního vidění, jež jim dovoluje sledovat jeden bod současně oběma očima. To je vymoženost, která je u plazů zcela výjimečná. Binokulární vidění se hojně vyskytuje u ptáků a savců, i když bylo odepřeno např. kytovcům.

Podobně nedokonale jako zrak mají hadi vyvinutý i sluch. Chybí jim vnější zvukovod, ušní bubínek a střední ucho se sadou sluchových kůstek. Základem jejich primitivního sluchového ústrojí je malá ušní kůstka, která přenáší k vnitřnímu uchu vibrace z okolí. Hadi jsou podstatně vnímavější k vibracím, jež se šíří zemí, než ke zvukovým vlnám šířeným vzduchem. Ze zvukového spektra slyší nejlíp velmi hluboké tóny s nízkou frekvencí.

Čich na špičce jazyka

Hadi tedy mají mizerný zrak a ani na sluch se nemohou spolehnout. Dokonale se ovšem orientují především čichem. Tento smysl jim funguje úplně jinak než nám. Savci včetně člověka nasávají vzduch do nosní dutiny, kde se molekuly pachových látek vážou na nervová zakončení v čichové sliznici. Hadi jsou sice rovněž vybaveni nozdrami a mají i nosní dutinu, ale k čichání je nepotřebují. Jejich čichový orgán využívá ke sběru pachových látek z okolí rozeklaného jazyka. Špičkami jazyka sbírá had „vzorky“ z okolí a polapené pachové molekuly pak zanáší do zvláštní dvojité vchlípeniny ve stropě ústní dutiny. Tam sídlí tzv. vomeronasální nebo také Jacobsonův orgán.

Každá špička rozeklaného jazyka se zasouvá do jedné větve vomeronasálního orgánu, kde se pachové látky vážou na nervová zakončení a dráždí je. Nervové vzruchy pak putují do hadího mozku. Plaz podle pachu rozeznává druh kořisti, pohlavní partnery i své přirozené nepřátele. Hadí jazyk tedy není sídlem chuti, ale slouží jako zdatný pomocník při rozeznávání pachů.

Had je s to rozeznat i malé rozdíly mezi pachem, který do vomeronasálního orgánu vnesla pravá a levá špička rozeklaného jazyka. Využívá toho k určení směru pohybu kořisti. Pokud se pohybuje po stopě stejným směrem jako kořist, pach jeho obětí nabývá na síle. Had to pozná okamžitě, když přiloží špičky jazyka k podkladu. Jedna špička zkoumá stopu o kousek vpředu, druhá se jí dotýká o kousek vzadu. Z rozdílu v síle pachu na několika milimetrech stopy bezpečně pozná, kterým směrem se má vydat při pronásledování.

O jeden smysl navíc

Někteří hadi, například chřestýši (Crotalinae) disponují „šestým smyslem“, který nenajdeme u jiných obratlovců a dokonce ani u zbývajících plazů. Orgán pro tento smysl je uložen v malé jamce mezi okem a nozdrou a je vysoce citlivý i na malé změny v intenzitě infračerveného záření. Díky tomu dokáže chřestýš vypátrat teplokrevnou kořist i v naprosté tmě. Najde například bezpečně sysla ukrytého v odlehlém koutě spletité podzemní nory, kam nepronikne jediný sluneční paprsek.

Tepločivný hadí orgán je tvořen dvěma komůrkami – vnitřní a vnější. Vnitřní komůrka měří vlastní tělní teplotu hada a vnější reaguje na tepelné zdroje v okolí. Z rozdílu mezi vlastní tělní teplotou, která většinou odpovídá teplotě vzduchu v okolí, a teplem přicházejícím z těla kořisti, had usoudí, kde se jeho oběť nachází. Chřestýš je schopen zaznamenat i teplotní rozdíl pouhých 0,002 °C.