Proč má žirafa dlouhý krk

Zkuste žirafu natřít nazeleno – i přesto každý podle typické siluety pozná, o které zvíře se jedná. Pokud neuměle nakreslíte krávu, ale patřičně jí protáhnete krční partie, většina dětí zakřičí „žirafa“. Délka krku je totiž nejtypičtějším znakem tohoto afrického kopytníka. Tušíte, kde v evoluci žirafy svůj dlouhý krk získaly? K čemu je dobrý? Jak funguje? A proč jej okapi nemá?

Záhada počtu obratlů

Žirafí krk tvoří i přes jeho délku překvapivě nízký počet obratlů. Většina učebnic biologie automaticky uvádí číslo sedm. Podle výzkumu Nikose Solouniase, který publikoval v roce 1998, však odpovídá prvních osm (!) obratlů žirafího krku typu i anatomii obratlů krčních s tím, že žirafám patrně chybí první obratel hrudní, což při počítání mate. Okřídlené tvrzení „sedm krčních obratlů má každý savec, dokonce i žirafa“ tedy dostává trhlinu a o žirafí krk se vědecké kruhy přou dodnes. Sluší se poznamenat, že sedm krčních obratlů není u savců pravidlem, známou výjimku tvoří kapustňáci (6) či lenochodi (6–9).

Poněkud komplikovaný design

Krční obratle žiraf měří kolem 25 cm a ohebnost krku je z tohoto důvodu poměrně špatná. Aby žirafy dosáhly čenichem na zem a napily se vody, musejí doširoka roztáhnout nohy. Při takovém „mávnutí hlavou“ jejich mozek skokově změní polohu – propadne se znenadání o několik metrů níže a tělo zvířete si s títo kaskadérským kouskem musí poradit. Srdce musí za všech okolností dokázat okysličit hlavu ztracenou v oblacích či sníženou k úrovni vodní hladiny, což vyžadují patřičnou úpravu krevního oběhu, jinak by žirafa zkolabovala po prvních pěti krocích. Ona však vydrží komíhat krkem v šestimetrové výšce klidně dvacet let života. Pojďme se tedy podívat podrobněji na zázračné adaptace, které bizarnímu skvrnitému tvorovi umožňují již statisíce let pobíhat po afrických savanách.

Vyrovnání tlaků

Hmotnost žirafího srdce činí kolem 11 kg, délka tohoto orgánu je 60 cm a tloušťka srdeční stěny až 7,5 cm. Obrovské srdce musí pro adekvátní okysličení žirafího těla vyvinout zhruba dvojnásobný tlak, než je tomu u lidí. Tep žiraf je s ohledem na jejich velikost překvapivě vysoký – srdce se smršťuje rychlostí 150 úderů za minutu. Krev vehnaná tepnami krku k mozku se (i při sklonění hlavy zvířete) pozdrží v cévní pleteni v oblasti týla. Jugulární žíly, které vedou krev krkem zpátky dolů, jsou vybaveny systémem chlopní. Tyto chlopně zamezují nahrnutí krve zpět do hlavy při náhlém snížení krku. „Přetlakový“ problém je nutné vyřešit i na opačné části těla – cévy v končetinách žiraf jsou zatíženy extrémním tlakem krevní masy v těle nad nimi. Kůže žiraf proto těsně obepíná nohy, je velmi tuhá a udržuje tak množství krve putující končetinami na přijatelné úrovni.

Co bylo dříve? Krk, nebo žirafa?

K čemu je vlastně žirafám dlouhatánský krk tak dobrý, aby se vyplatily všechny složité přestavby v těle obřího kopytníka? Teorií nalezneme několik. Jako první se nabízí potravní výhoda – žirafy se mohou pást tam, kam jiní býložravci nedosáhnou. Příliš dlouhý krk však v tomto směru naráží na evoluční limity – v období sucha mohou právě nejvyšší (a tedy obvykle i největší) zvířata uhynout hlady, neboť v době krize nedokážou tělesnou masu uživit. Další z teorií praví, že dlouhý krk zlepšuje rozhled a zvyšuje bdělost, proti čemuž asi nelze nic podstatného namítnout. A poslední oblíbená teorie zdůrazňuje výhody dlouhokrkých samců ve vzájemných soubojích, které jsou pro žirafy typické – úspěšní samci mají více partnerek a předají svoje geny potomkům. Nabízí se však otázka, proč by v takovém případě musely mít dlouhé krky i samice.

Cesta za žirafí babičkou

Pusťme se na chvíli do pátrání v říši zkamenělin. Nejnovější srovnávací výzkumy praví, že žirafí prapředek s prodlouženým krkem žil již před 16 miliony let (Canthumeryx sirtensis), či dokonce až před 25 miliony let (Prodremotherium elongatum). Obě data významně předcházejí vyčlenění skupiny žirafovitých kopytníků. Tato zjištění poukazují na skutečnost, že okapi, recentně žijící pralesní žirafa, není jakýmsi primitivnějším předchůdcem žiraf s kratším krkem – oba dva druhy mají totiž společnou žirafí prabábu, která vykazovala prodloužení v kraniální (hlavové) části krčních obratlů. Zatímco u žirafy vývoj směřoval k dalšímu natahování krku, s čímž souviselo přibývání kostní hmoty na opačném konci obratlů (kaudálně), okapi svou predispozici nevyužila, nejspíš i s ohledem na pralesní způsob života. Naopak, krk přímých předků okapi se v průběhu tisíciletí začal opět zkracovat.

Zdroje:

• Melinda Danowitz, Aleksandr Vasilyev, Victoria Kortlandt, Nikos Solounias. Fossil evidence and stages of elongation of the Giraffa camelopardalis neck. Royal Society Open Science, 2015 DOI: 10.1098/rsos.150393
• LiveScience.com
• Vesmir.cz
• Solounias N.: The remarkable anatomy of the giraffe’s neck, Journal of Zoology (London) 247, 257– 268, 1998
• phys.org