Najstarszy gad morski z epoki dinozaurów znaleziony na arktycznej wyspie

Skamieniałe szczątki ichtiozaura datowane na krótko po masowym wymieraniu permu sugerują, że starożytne potwory morskie pojawiły się przed katastrofą.

Era Dinozaurów była czasem wielkich cudów, z wieloma dziwnymi i fascynującymi stworzeniami przemierzającymi ziemię. Wśród tych stworzeń były ichtiozaury, starożytne gady morskie, które fascynują naukowców od prawie 190 lat. Pomimo lat poszukiwań, pochodzenie tych stworzeń pozostaje tajemnicą. Jednak zespół szwedzkich i norweskich paleontologów dokonał przełomowego odkrycia na odległej arktycznej wyspie Spitsbergen. Odkryli szczątki najwcześniejszego znanego ichtiozaura. To odkrycie rzuca nowe światło na ewolucję tych starożytnych morskich gadów i pomaga nam lepiej zrozumieć świat, w którym żyły.

Rekonstrukcja najwcześniejszego ichtiozaura i liczącego 250 milionów lat ekosystemu znalezionego na Spitsbergenie.
Rekonstrukcja najwcześniejszego ichtiozaura i liczącego 250 milionów lat ekosystemu znalezionego na Spitsbergenie. © Esther van Hulsen / Dozwolonego użytku.

Ichtiozaury były grupą prehistorycznych stworzeń morskich, które znaleziono na całym świecie jako skamieliny. Były jednymi z najwcześniejszych stworzeń, które przeniosły się z lądu do morza i rozwinęły kształt ciała podobny do współczesnych wielorybów. W czasie, gdy dinozaury wędrowały po lądzie, ichtiozaury były głównymi drapieżnikami w oceanach i pozostały nimi przez ponad 160 milionów lat, dominując w siedliskach morskich.

Według podręczników gady po raz pierwszy zapuściły się na otwarte morze po masowym wymieraniu pod koniec permu, które zdewastowało ekosystemy morskie i utorowało drogę do zarania ery dinozaurów prawie 252 miliony lat temu. Jak głosi historia, gady lądowe z chodzącymi nogami zaatakowały płytkie środowiska przybrzeżne, aby wykorzystać nisze morskich drapieżników, które pozostały puste po tym kataklizmie.

Z biegiem czasu te wczesne gady ziemnowodne stały się bardziej wydajne w pływaniu i ostatecznie zmodyfikowały swoje kończyny w płetwy, rozwinęły rybopodobny kształt ciała i zaczęły rodzić żywe młode; w ten sposób zrywając ich ostateczny związek z lądem, nie musząc schodzić na brzeg w celu złożenia jaj. Nowe skamieniałości odkryte na Spitsbergenie podważają tę długo akceptowaną teorię.

Kości i szczątki prehistorycznych zwierząt Skamieniałość ichtiozaura lub jaszczurki rekina
Szkielety ichtiozaurów znaleziono na każdym kontynencie. Byli najbardziej rozpowszechnionymi gadami morskimi epoki dinozaurów. © Wikimedia Commons

W pobliżu domków myśliwskich na południowym brzegu Fiordu Lodowego na zachodnim Spitsbergenie, Dolina Flower przecina ośnieżone szczyty gór, odsłaniając warstwy skał, które około 250 milionów lat temu były błotem na dnie morza. Szybko płynąca rzeka zasilana topniejącym śniegiem zerodowała mułowiec, ukazując zaokrąglone wapienne głazy zwane konkrecjami. Powstały one z wapiennych osadów, które osiadły wokół rozkładających się szczątków zwierząt na starożytnym dnie morskim, a następnie zachowały je w spektakularnych trójwymiarowych szczegółach. Obecnie paleontolodzy polują na te konkrecje, aby zbadać skamieniałe ślady dawno zmarłych stworzeń morskich.

Podczas wyprawy w 2014 roku z doliny Flower's zebrano dużą liczbę konkrecji i odesłano z powrotem do Muzeum Historii Naturalnej na Uniwersytecie w Oslo w celu przyszłych badań. Badania przeprowadzone we współpracy z Muzeum Ewolucji na Uniwersytecie w Uppsali pozwoliły zidentyfikować kościste ryby i dziwaczne kości płazów przypominające krokodyle, a także 11 przegubowych kręgów ogonowych ichtiozaura.

Obraz tomografii komputerowej (po lewej) i przekrój poprzeczny przedstawiający wewnętrzną strukturę kości kręgów ichtiozaura, które są gąbczaste, jak u współczesnego wieloryba.
Obraz tomografii komputerowej (po lewej) i przekrój poprzeczny przedstawiający wewnętrzną strukturę kości kręgów ichtiozaura, które są gąbczaste, jak u współczesnego wieloryba. © Øyvind Hammer i Jørn Hurum / Dozwolonego użytku

Niespodziewanie kręgi te pojawiły się w skałach rzekomo zbyt starych dla ichtiozaurów. Ponadto, zamiast reprezentować podręcznikowy przykład przodka amfibii ichtiozaurów, kręgi są identyczne z kręgami znacznie młodszych geologicznie ichtiozaurów o większej masie ciała, a nawet zachowują wewnętrzną mikrostrukturę kości wykazującą cechy adaptacyjne szybkiego wzrostu, podwyższonego metabolizmu i w pełni oceanicznego stylu życia .

 

Badania geochemiczne otaczającej skały potwierdziły wiek skamieniałości na około dwa miliony lat po masowym wymieraniu pod koniec permu. Biorąc pod uwagę szacowaną skalę czasową ewolucji gadów oceanicznych, cofa to pochodzenie i wczesne zróżnicowanie ichtiozaurów przed początkiem ery dinozaurów; wymuszając w ten sposób rewizję interpretacji podręcznika i ujawniając, że ichtiozaury prawdopodobnie po raz pierwszy wypromieniowały środowiska morskie przed wyginięciem.

Skamieniałe skały na Spitsbergenie, z których pochodzą najwcześniejsze szczątki ichtiozaurów.
Skamieniałe skały na Spitsbergenie, z których pochodzą najwcześniejsze szczątki ichtiozaurów. © Benjamin Kear / Dozwolonego użytku

Ekscytujące jest to, że odkrycie najstarszego ichtiozaura przepisuje popularną wizję Ery Dinozaurów jako ramy czasowe pojawienia się głównych linii gadów. Obecnie wydaje się, że przynajmniej niektóre grupy istniały przed tym przełomowym okresem, a skamieliny ich najstarszych przodków wciąż czekają na odkrycie w jeszcze starszych skałach na Spitsbergenie i innych częściach świata.


Badanie pierwotnie opublikowane w czasopiśmie Current Biology. Marzec 13, 2023.