Překvapení v klokaních kapsách: Jak žije skákajícím symbolům Austrálie?

Klokani patří k australskému kontinentu tak neodmyslitelně, že se jejich zástupce klokan rudý (Macropus rufus) dostal společně s pštrosem emu hnědým (Dromaius novaehollandiae) do australského státního znaku. A australskému národnímu týmu v ragby, což je nejpopulárnější sport této země, neřekne nikdo z fanoušků jinak než Wallabies čili Klokani. (viz Jak se z kangaroo stal klokan?) 

Lety těsně nad zemí

Zoologové řadí všechny klokany do čeledi klokanovitých (Macropodidae). Tento vědecký název zavedl věhlasný britský biolog John Edward Gray (1800–1875) a do češtiny bychom ho mohli volně přeložit jako „velkonožci“. Odráží se v něm jeden z nejnápadnějších rysů anatomické stavby klokaního těla – mohutné zadní končetiny. Díky mocné svalovině zadních nohou se klokani pohybují impozantními skoky. Při odrazu jim významně pomáhá extrémně elastická Achillova šlacha, která funguje jako pružina. Klokan rudý, který je s výškou 180 centimetrů a hmotností 90 kilogramů největším žijícím klokaním druhem, může vyskočit až do výšky tří metrů a do dálky „přeplachtí“ devět metrů. Někteří zoologové proto považují klokany za nejlepší skokany živočišné říše. 

Klokan rudý dokáže bez velkých problémů vyvinout rychlost kolem pětadvaceti kilometrů v hodině. To je jeho „běžné cestovní tempo“, kterým putuje i na velké vzdálenosti. V případě potřeby ovšem vyvine rychlost až sedmdesáti kilometrů za hodinu. Takové nasazení pochopitelně nevydrží dlouho, ale „čtyřicítkou“ dokáže pelášit i na vzdálenost několika kilometrů. Při pohybu plnou rychlostí se metabolismus klokana zvyšuje ve srovnání s klidovým stavem až padesátkrát. To je o něco vyšší výkon než u tryskem běžícího závodního koně, jenž svůj klidový metabolismus zvýší „jen“ pětačtyřicetkrát. 

Přední končetiny klokanů se při skocích na odrazu nijak nepodílejí. V letové fázi skoku hraje daleko důležitější roli mohutný ocas, který klokanům pomáhá s udržováním rovnováhy. Ještě významnější je však jeho úloha při chůzi. Vědci dlouho vnímali klokaní ocas jako pouhou opěru. Nejnovější výzkumy ale odhalily, že jej klokan při chůzi používá jako plnohodnotnou končetinu… 

Pátá klokaní noha

Ačkoli skok dnes patří k neodmyslitelným klokaním atributům, předci dnešních mistrných skokanů se pohybovali běžnou chůzí po čtyřech a skákat vůbec neuměli. Například rod s vědeckým jménem Cookeroo žil před 23 až 15 miliony roků a jeho drobní zástupci šmejdili po čtyřech v podrostu lesů na území dnešního Queenslandu. Znaky jejich lebky a další anatomické rysy napovídají, že „převálcovali“ své klokanovité současníky a dnešní „hopsaví“ klokani jsou jejich potomky. 

Při chůzi nebo při pastvě se klokan opírá jak o zadní, tak o přední končetiny. Mohlo by se zdát, že hlavní roli zde opět sehrávají zadní nohy, protože při posunu vpřed se klokan „vzepře“ o zem na předních nohách a následně posune zadní končetiny. Ocas zde zdánlivě plní ryze pasivní úlohu. Jenže když vědci měřili, jakou silou se ocas na posunu vpřed podílí, dočkali se velkého překvapení. Hlavní impuls k pohybu totiž nevychází se zadních nohou, ale právě z „páté nohy“ – z ocasu. 

„Klokani při zběžném sledování vypadají jako neohrabaní a nevýkonní chodci,“ říká americký fyziolog Rodger Kram z Colorado University v americkém Boulderu. „Ale oni nejsou neohrabaní. Jejich chůze je prostě jen neobvyklá.“ Na lidském chodidle působí jeho zadní část jako pohonná jednotka a přední část jako brzda, což je poměrně neefektivní systém. Klokaní ocas funguje podobně jako noha, kterou se od země odráží jezdec na skateboardu. Jeho dvacítka obratlů, systém pružných šlach a mohutná svalovina fungují podobně jako lidské chodidlo, lýtko a holeň. „Je to opravdový zázrak přírody, jak se klokani pohybují a co všechno zvládnou,“ skládá „pětinohým“ tvorům poklonu Kram.

Leváci od přírody

Při náročnějších činnostech klokani upřednostňují jednu přední končetinu. Jasně se to ukazuje při péči o srst, ohýbání větví při pastvě nebo při otrhávání listů z větví. Na rozdíl od člověka a lidoopů, u kterých silně převažují praváci nad leváky, dominuje u klokanů levá přední končetina nad pravou. Klokani jsou zkrátka rození leváci. 

Preference jedné končetiny je patrná u řady zvířecích druhů, ale nebývá nijak vyhraněná. V rámci druhu je poměr mezi těmito „slabými“ praváky a leváky obvykle vyrovnaný. Převaha silně vyhraněných praváků v lidské populaci se proto často vykládá jako specificky lidská vlastnost, jež byla jiným zvířatům odepřena. Klokani tuto teorii vyvracejí.

K přednostnímu využívání levé přední končetiny disponuje klokany zřejmě jejich pohyb po zadních končetinách, protože blízce příbuzní vačnatci pohybující se po čtyřech preferenci jedné končetiny nevykazují. Proč dává člověk přednost pravačce a proč klokani upřednostňují levačku, není jasné. 

Konec metanového mýtu

K bezmála zázračným schopnostem klokanů vědci dlouho řadili jejich schopnost trávit rostlinnou potravu s minimální produkcí metanu, jenž patří mezi silné skleníkové plyny. V závislosti na podmínkách může zadržovat teplo v zemské atmosféře i čtyřicetkrát účinněji než mnohem častěji zmiňovaný oxid uhličitý. Přitom je ale třeba dodat, že zatímco oxid uhličitý je stabilní látka a v atmosféře se neustále hromadí, metan je labilní molekula, která se poměrně rychle rozkládá a z atmosféry rychle mizí. Přesto dnes ochránci přírody poukazují na chov domácích přežvýkavců jako na jednu z hlavních příčin globálního oteplování. Kráva za den vyprodukuje kolem dvou set litrů metanu. Na světě žije bezmála miliarda kusů hovězího dobytka, a tak není ani dočasný „přínos“ těchto zvířat k celkovému množství skleníkových plynů v atmosféře nevýznamný. 

Zvířata samotná metan nevyrábí a ani to neumí. Plyn vzniká životní aktivitou mikrobů ze skupiny Archaea, kteří se podílejí na trávení potravy v žaludcích přežvýkavců. Od 70. let minulého století byli klokani považování za býložravce, jejichž střevní mikroflóra dokáže trávit rostlinnou potravu s minimem metanového odpadu. Vědci proto pátrali po zázračných klokaních střevních mikrobech, kteří dokážou zpracovat rostlinnou hmotu bez významnější produkce metanových zplodin. Dlouho vycházeli naprázdno a trávení klokanů tak halilo velké tajemství. 

Novější měření odhalila, že klokani v tvorbě metanu za ostatními býložravci nijak nezaostávají a v přepočtu na velikost těla ho vyrábějí podobná kvanta jako kůň. Skot je sice v produkci metanu výkonnější než klokani, ale zase ne o tolik. Výzkum metabolismu klokanů potvrdil dávno známou pravdu, že dobře krmená zvířata jsou méně vydatným zdrojem metanu, protože jim potrava prochází trávicím traktem rychleji a mikrobi mají méně času, aby ji proměnili na metan. 

„Klokani tedy nejsou tajemná stvoření produkující malá množství metanu, ale jsou to „průměrní“ býložravci, kteří hostí mikroby vyrábějící metan. Jen se zdá, že za jistých podmínek produkují tohoto plynu o něco méně,“ shrnuje výsledky výzkumu Marcus Clauss ze švýcarské Universität Zürich. 

Poučení u zubatých klokanů

Na klokany můžeme nahlížet jako na tvory, kteří se vyvíjeli v „poklidu“ australského kontinentu a nebyli konfrontováni s konkurencí jiných skupin živočichů, jíž čelila zvířata žijící ve Starém i Novém světě. Klokani však nedostali z Darwinova přírodního výběru žádnou výjimku a i jejich předci prošli celou řadou krušných evolučních momentů. 

Velkou záhadou zůstávají „zubatí klokani“, kteří se podobně jako dnešní klokani živili rostlinami, ale na rozdíl od nich měli nápadně vyvinuté špičáky. Vědci se stále ještě neshodli na tom, k čemu potřeboval špičáky, za něž by se nemusela stydět žádná šelma, například vyhynulý klokaní druh Balbaroo fangaroo. Snad sloužily jako odznak zdatnosti pro přilákání partnerů k námluvám. Kdo ví? 

Lebka vyhynulého klokaního druhu Balbaroo fangaroo. (foto: The University of Queensland, Kaylene Butler, CC BY-SA 4.0)

V poslední době lákají „zubatí“ klokani pozornost vědců nejen svými enormně vyvinutými špičáky. Konec této evoluční skupiny klokanů byl vždy spojován s razantní klimatickou změnou, která Austrálii postihla před 15 miliony roků. Nejnovější paleontologické výzkumy ale prokázaly, že Balbaroo fangaroo a jeho příbuzní žili ještě před 10 miliony roků a s klimatickou změnou se zdárně vypořádali. 

Dnes je na seznamu zranitelných nebo přímo ohrožených zapsáno jednadvacet druhů klokanů. Pochopením příčin vyhynutí dávných skupin klokanů se vědci snaží přijít na kloub tomu, co rozhoduje o tom, zda a kteří z „nejlepších skokanů světa“ nástrahám našeho světa odolají a kteří nenávratně zmizí. 

Lebka po vzoru pandy velké 

Možná ještě podivuhodnější příklad vyhynulých klokanů nabízí druh Simosthenurus occidentalis. Ten žil v Austrálii ještě před 42 000 roky a byl současníkem pravěkých lidí, kteří jako první na tento kontinent přišli. Klokan Simosthenurus occidentalis dorůstal živé hmotnosti kolem dvou metráků a měl prapodivně zkrácenou lebku, která se svými proporcemi blížila lebce koaly.

Klokan z pleistocénu Simosthenurus occidentalis. (ilustrace: Wikimedia Commons, Nobu Tamura, CC BY 3.0)

Jak ukázal velmi detailní výzkum, podobnost s koalou je zavádějící. Lebka totiž vykazuje výrazná zesílení některých kostí, která jsou analogická s přirozenou „výztuhou“ lebky pandy velké (Ailuropoda melanoleuca). Podobně jako panda byl i Simosthenurus occidentalis obdařen velkou silou v čelistech a díky tomu dokázal drtit v zubech třeba i větve keřů a stromů. Využíval tak zdroje potravy, o které nemusel s nikým soupeřit. Většina klokanů se větvemi neživí a dává přednost podstatně měkčí potravě. Jídelníček dnešních druhů je založen převážně na travinách. 

Není to jediné překvapení, které Simosthenurus occidentalis vědcům přichystal. I když se tento pravěký klokan našim představám o klokanech vymyká, neměl k dnešním zástupcům této podivuhodné skupiny vačnatců příliš daleko. Vědcům se podařilo z kostí vyhynulého „pandího“ klokana izolovat DNA. Její analýzou dospěli k závěru, že i když druh Simosthenurus occidentalis vymřel bez přímých následovníků, z jeho blízkých příbuzných se vyvinul dnešní klokan páskovaný (Lagostrophus fasciatus) obývající ostrovy u západního pobřeží Austrálie. Ten však má zcela standardní klokaní anatomii a svého dávného „pandího“ příbuzného zevnějškem nijak nepřipomíná.