200102_wladcy_jurajskich_morz.pdf

yobramy sobie jesienny zmierzch oko¸o 160 mln lat temu,

w okresie jurajskim, kiedy kontynenty by¸y zamieszkane przez

dinozaury. Ostatnie promienie zachodzcego s¸oÄca z trudem

przenikaj pod lænic powierzchni« bezkresnego zielonka-

wob¸«kitnego oceanu, gdzie wærd ciemnych ska¸ podwod-

nego grzbietu wulkanicznego cicho przemyka tajemniczy cieÄ. Kiedy zwierz« wy-

nurza si«, by zaczerpn wieczornego powietrza, przywodzi na myæl niewielkiego

wieloryba Ð ale to przecieý niemoýliwe. Pierwsze walenie wyewoluuj dopiero za

jakieæ 100 mln lat. CieÄ wykonuje gwa¸towny zwrot i okazuje si«, ýe d¸ugoæci cia-

¸a dwukrotnie przewyýsza doros¸ego cz¸owieka. Moýe to wywo¸a dreszcz niepo-

koju, zw¸aszcza gdy w jego d¸ugim, uzbrojonym w ostre z«by pysku znika ¸awica

g¸owonogw podobnych do ka¸amarnic.

Owym zadziwiajcym zwierz«ciem jest przedstawiciel rodzaju oftalmozaur (Oph-

thalmosaurus) , jednego z oko¸o 40 poznanych dotd rodzajw sk¸adajcych si« na

grup« morskich stworw zwanych ichtiozaurami, czyli rybojaszczurami. Najmniej-

jurajskich mrz

Ryosuke Motani

Rybokszta¸tne gady zwane ichtiozaurami panowa¸y

w oceanach rwnie d¸ugo, jak dinozaury na ldach,

ale dopiero niedawno paleontolodzy odkryli

przyczyny ich sukcesu ewolucyjnego

W¸adcy

ICHTIOZAURY krlowa¸y w oceanach

przez 155 mln lat.

å WIAT N AUKI Luty 2001 27

DIAPSYDY

PüASZCZKI

I REKINY

RYBY

PROMIENIO-

PüETWE

LEPIDOZAURY

ARCHOZAURY

PüAZY

SSAKI

W«ýe

Jaszczurki

Hatterie

Krokodyle

Ptaki

ICHTIOZAURY

PRZODEK

KR¢GOWCîW

POCHODZENIE ICHTIOZAURîW przez blisko dwa stulecia

nie dawa¸o spokoju paleontologom. Uwaýane przez rýnych ba-

daczy za bliskich krewnych ryb, p¸azw lub ssakw okaza¸y si«

gadami. Z nowych analiz wynika, ýe oddzieli¸y si« od pnia diap-

sydw mniej wi«cej w tym samym czasie, kiedy dosz¸o do rozej-

æcia si« drg lepidozaurw i archozaurw Ð ale nie wiadomo, czy

nastpi¸o to na krtko przed tym podzia¸em, czy tuý po nim.

sze z nich by¸y krtsze niý ludzkie ra-

mi«, najwi«ksze zaæ mia¸y ponad 15 m

d¸ugoæci. Oftalmozaur osiga¸ ærednie

rozmiary, nie by¸ teý w porwnaniu z

pobratymcami szczeglnie agresywny.

Jego towarzystwo wypada¸oby zatem

uzna za przyjemniejsze niý znacznie

bardziej ýar¸ocznego temnodontozaura

( Temnodontosaurus Ð gr. ãjaszczur o tn-

cych z«bachÓ), ktry nieraz poýera¸ du-

ýe kr«gowce.

Kiedy na pocztku XIX wieku paleon-

tolodzy odkryli pierwsze skamienia¸o-

æci ichtiozaurw, obraz tych bestii z za-

mierzch¸ych czasw wywar¸ na nich

ogromne wraýenie. Nie znano jeszcze

wwczas dinozaurw, toteý wszelkie ce-

chy ichtiozaurw wydawa¸y si« fascy-

nujce i tajemnicze. Badania ich skamie-

nia¸oæci wykaza¸y, ýe wywodz si« nie

z ryb, a ze zwierzt ldowych, te zaæ

wyewoluowa¸y z pradawnego rybiego

przodka. Jak zatem ichtiozaury powrci-

¸y do ýycia w wodzie? Z jakimi innymi

zwierz«tami by¸y najbliýej spokrewnio-

ne? I dlaczego wykszta¸ci¸y szereg osobli-

wych cech, na przyk¸ad kr«gos¸up wy-

gldajcy jak stos krýkw hokejowych

i oczy wielkie niczym kule do kr«gli?

Pytania te d¸ugo pozostawa¸y bez od-

powiedzi. Na rozwik¸anie zagadki prze-

kszta¸cenia ldowych gadw w miesz-

kaÄcw morza trzeba by¸o czeka blisko

dwa stulecia. Gdy w latach trzydzie-

stych XIX wieku uwag« paleontologw

przyku¸y dinozaury, takie jak Iguano-

don , atrakcyjnoæ rybojaszczurw znacz-

nie przyblak¸a. Zainteresowanie w¸adca-

mi jurajskich mrz odýy¸o dopiero

przed paroma laty, dzi«ki nowym zna-

leziskom kopalnym tych gadw w Ja-

ponii i Chinach. Odtd szybko pojawia-

¸y si« nowe informacje.

ýycia w wodzie wysz¸y rybojaszczurom

na dobre. Rozrzut wieku skamienia¸o-

æci dowodzi, ýe w¸ada¸y oceanami mniej

wi«cej 245Ð90 mln lat temu Ð czyli pra-

wie przez ca¸ er« dominacji dinozau-

rw na ldzie. Skamienia¸oæci ichtiozau-

rw znajdowano na ca¸ym æwiecie, co

æwiadczy, ýe intensywnie migrowa¸y,

podobnie jak wsp¸czesne walenie. Po-

mimo rybiego wygldu rybojaszczury

by¸y bez wtpienia p¸ucodysznymi ga-

dami. Nie mia¸y skrzeli, a uk¸ad koæci

czaszki jednoznacznie wskazywa¸ na ich

gadzie pochodzenie. Co wi«cej, w od-

rýnieniu od ryb mia¸y dwie pary koÄ-

czyn, co æwiadczy¸o o ldowym trybie

ýycia ich przodkw.

Paleontolodzy doszli do tego wnio-

sku wy¸cznie na podstawie przebada-

nia szkieletw stosunkowo pnych ich-

tiozaurw o bardziej rybiej sylwetce.

Szcztki kostne pierwszych ichtiozau-

rw poznano dopiero po roku 1927.

Stopniowo z owych wczesnych przod-

kw powsta¸y zwierz«ta o zdecydowa-

nie rybim pokroju cia¸a: s¸upowate no-

Niejasne pocztki

Chociaý wi«kszoæ ludzi zapomnia¸a

o ichtiozaurach juý w pierwszej po¸owie

XIX wieku, garstka paleontologw zaj-

mowa¸a si« nimi nadal. Od czasw

pierwszych odkry stawa¸o si« coraz bar-

dziej oczywiste, ýe przystosowania do

CIEKAWOSTKA: Najmniejszy ichtiozaur by¸ krtszy od ludzkiego ramienia;

28 å WIAT N AUKI Luty 2001

gi przeobrazi¸y si« w p¸etwiaste koÄczy-

ny, pojawi¸y si« teý bezszkieletowe p¸e-

twy Ð grzbietowa i ogonowa. Te za-

awansowane, rybokszta¸tne ichtiozaury

by¸y nie tylko przystosowane do ýycia

w wodzie Ð ale wr«cz stworzone do by-

towania na pe¸nym morzu z dala od

brzegu. Skrajne przystosowania do

wodnego trybu ýycia oznacza¸y, ýe

wi«kszoæ ichtiozaurw utraci¸a cechy

charakterystyczne dla ich ldowych ku-

zynw, na przyk¸ad koæci nadgarstka

i st«pu. Na podstawie niekompletnych

szkieletw pierwszych ichtiozaurw pa-

leontolodzy mogli jedynie snu domy-

s¸y, ýe wyglda¸y one jak jaszczurki z

p¸etwiastymi ¸apami.

Pocztkowy brak æwiadectw kopal-

nych tak zdezorientowa¸ naukowcw,

ýe jako domniemanych najbliýszych

krewnych ichtiozaurw proponowali

najrýniejsze grupy kr«gowcw Ð nie

tylko gady, takie jak jaszczurki czy kro-

kodyle, lecz takýe p¸azy i ssaki. W XX

wieku badacze coraz trafniej rozszyfro-

wywali pokrewieÄstwa mi«dzy rozma-

itymi gatunkami zwierzt. Dzi«ki no-

wym umiej«tnoæciom odkryli, ýe ichtio-

zaury by¸y w istocie diapsydami (Diap-

sida), gadami z grupy obejmujcej w«-

ýe, jaszczurki, krokodyle i dinozaury.

Wciý jednak nieznany pozostawa¸ mo-

ment odga¸«zienia si« ichtiozaurw od

drzewa rodowego gadw, dopki azja-

tyccy paleontolodzy nie znaleli nowych

skamienia¸oæci najstarszych ichtiozau-

rw na æwiecie.

Pierwszego wielkiego odkrycia do-

konano na p¸nocno-wschodnim wy-

brzeýu najwi«kszej japoÄskiej wyspy

Honsiu. Na tamtejszych plaýach prze-

waýaj ods¸oni«cia ¸upkw, warstwo-

wanej czarnej ska¸y cz«sto stosowanej

do wyrobu drogich p¸yt do kaligrafii ja-

poÄskiej, a zawierajcej niekiedy koæci

jednego z najstarszych ichtiozaurw

z rodzaju Utatsusaurus . Wi«kszoæ oka-

zw jest pokruszona i niekompletna, ale

grupie geologw z Hokkaido uda¸o si«

w roku 1982 wydoby dwa prawie ca¸e

szkielety. Udost«pniono je do badaÄ

dzi«ki poæwi«ceniu Nachia Minoury i je-

go wsp¸pracownikw, ktrzy przez 15

lat pieczo¸owicie preparowali koæci

tkwice w ¸upku. Poniewaý by¸y one

bardzo delikatne, musieli ostroýnie

od¸upywa okruchy ska¸y pod binoku-

larem, pos¸ugujc si« ig¸ami z w«glikw

metali.

Kiedy w roku 1995 preparacja mia¸a

si« ku koÄcowi, Minoura Ð wiedzc

o moich zainteresowaniach pradawny-

mi gadami Ð zaprosi¸ mnie do udzia¸u

w badaniach. Ujrzawszy szkielet, wie-

dzia¸em, ýe utatsuzaur by¸ tym, co pale-

ontolodzy spodziewali si« znale od

lat: ichtiozaurem wygldajcym jak jasz-

czurka z p¸etwiastymi ¸apami.

Jeszcze w tym samym roku mj kole-

ga, You Hailu, wwczas pracujcy w pe-

kiÄskim Instytucie Paleontologii Kr«-

gowcw i Paleoantropologii, pokaza¸ mi

kolejn, æwieýo odkryt skamienia¸oæ

Ð najbardziej kompletny szkielet innego

wczesnego ichtiozaura z rodzaju Cha-

ohusaurus . Szcztki przedstawicieli tego

rodzaju znajdowane s w ska¸ach z te-

go samego okresu co ska¸y zawierajce

skamienia¸e koæci utatsuzaurw i takýe

by¸y wczeæniej znane jedynie z okru-

chw szkieletu. Nowy okaz wyranie

æwiadczy¸, ýe zwierz«ta te mia¸y smu-

k¸, jaszczurkowat sylwetk«.

Utatsuzaur i czaohuzaur pomog¸y

w ustaleniu miejsca ichtiozaurw na

drzewie rodowym kr«gowcw, ponie-

waý zwierz«ta te zachowa¸y jeszcze

pewne waýne cechy ldowych przod-

kw. Na podstawie uk¸adu koæci czasz-

ki i koÄczyn sdzimy, ýe ichtiozaury od-

dzieli¸y si« od reszty diapsydw w

czasie rozejæcia si« drg prowadzcych

do dwch g¸wnych grup wsp¸cze-

snych gadw, a mianowicie lepidozau-

rw (np. w«ýy i jaszczurek) i archozau-

rw (np. krokodyli i ptakw). Post«p

w poznaniu genealogii ichtiozaurw by¸

wyrany, ale ich ewolucja wciý kry¸a

wiele zagadek.

Od stp do p¸etw

Najbardziej chyba fascynujcym re-

zultatem odkrycia obu azjatyckich pra-

ichtiozaurw jest to, ýe dzi«ki niemu na-

NOWE SKAMIENIAüOåCI pierw-

szych ichtiozaurw, takich jak czaohu-

zaur (z prawej) rzuci¸y æwiat¸o na ewo-

lucj« owych jaszczurkokszta¸tnych ga-

dw, w ktrej wyniku sta¸y si« w¸adca-

mi otwartego oceanu, takimi jak przed-

stawiciel rodzaju Stenopterygius (na

ilustracji poniýej podczas porodu).

najwi«kszy Ð d¸uýszy od autobusu

å WIAT N AUKI Luty 2001 29

Chaohusaurus geishanesis

0.5Ð0.7 m ¥ ûy¸ 245 mln lat temu (wczesny trias)

naleýcego do rodzaju Stenopterygius ,

znanego nam z okazw w rýnych sta-

diach rozwoju osobniczego. Po bokach

istniejcych palcw pojawia¸y si« stop-

niowo dodatkowe, a niektre z nich zaj-

mowa¸y miejsce kciuka, ktry zanik¸.

Nie trzeba chyba przypomina, ýe zmia-

ny ewolucyjne jakiejæ cechy nie zawsze

przebiegaj w sposb cig¸y i w jednym

kierunku.

Mixosaurus cornalianus

0.5Ð1 m ¥ ûy¸ 235 mln lat temu (ærodkowy trias)

Kr«gos¸upy p¸ywakw

Dzi«ki nowo odkrytym jaszczurko-

kszta¸tnym formom kopalnym uda¸o si«

rozwiza zagadk« budowy innych cz«-

æci szkieletu ich rybokszta¸tnych potom-

kw. Mieli oni kr«gos¸upy zbudowane

z dwuwkl«s¸ych kr«gw w kszta¸cie

krýkw hokejowych. Taki kszta¸t, cho

rzadki wærd diapsydw, uwaýano za

typowy dla wszystkich ichtiozaurw.

Tymczasem ku zaskoczeniu paleonto-

logw okazy znalezione niedawno

w Azji charakteryzowa¸y si« duýo w«ý-

szym kr«gos¸upem, z¸oýonym z kr«gw

przypominajcych raczej kasety z fil-

mem ma¸oobrazkowym, a nie krýki ho-

kejowe. Wyglda¸o na to, ýe podczas

ewolucji od form jaszczurkokszta¸tnych

do rybokszta¸tnych ærednica kr«gw

bardzo si« zwi«kszy¸a, a one same nie-

znacznie si« skrci¸y. Ale dlaczego?

Odpowied znaleliæmy, badajc sty-

le p¸ywania wsp¸czesnych rekinw.

Zwierz«ta te, podobnie jak ichtiozaury,

s silnie zrýnicowane pod wzgl«dem

kszta¸tw i rozmiarw. Rekinkowate

(Scyliorhinidae) i ýar¸aczowate (Car-

charhinidae) maj smuk¸e, wyd¸uýone

cia¸o i asymetryczn p¸etw« ogonow

z ma¸ym pozbawionym szkieletu p¸a-

tem, tak jak wczesne ichtiozaury. Na-

tomiast lamnowate (Lamnidae), takie

jak rekin bia¸y zwany teý rekinem lub

ýar¸aczem ludojadem, maj grube,

wrzecionowate cia¸a i p¸ksi«ýycowate

p¸etwy ogonowe podobne do p¸etw

pnych, rybokszta¸tnych ichtiozaurw.

P¸ywaj, poruszajc jedynie ogonem na

boki, podczas gdy rekinkowate robi to

ca¸ym cia¸em. Do takiego falujcego p¸y-

wania niezb«dny jest gi«tki tu¸w, co

ryby te zawdzi«czaj duýej liczbie kr«-

gw. W przedniej cz«æci cia¸a maj ich

oko¸o 40 Ð tyle co pierwsze ichtioza-

ury, takie jak utatsuzaur i czaohuzaur

(wi«kszoæ wsp¸czesnych gadw i ssa-

ki maj oko¸o 20 kr«gw tu¸owiowych).

P¸ywacy wyginajcy ca¸e cia¸o na bo-

ki mog manewrowa i odpowiednio

przyæpiesza, by upolowa zdobycz

Ophthalmosaurus icenicus

3Ð4 m ¥ ûy¸ 165-150 mln lat temu (ærodkowa i pna jura)

PüETWA GRZBIETOWA

PüETWA OGONOWA

PRADAWNE SZKIELETY umoýliwi¸y naukowcom przeæledzenie, w jaki sposb smuk¸e,

jaszczurkowate cia¸a pierwszych ichtiozaurw (na grze) przybra¸y rybi pokrj, z silnie

rozwini«t p¸etw grzbietow i duý p¸etw ogonow.

ukowcy b«d mogli namalowa realny

obraz wymyælnych adaptacji, ktre

umoýliwi¸y potomkom tych gadw

podbj otwartego oceanu. Najbardziej

oczywistym przystosowaniem do wod-

nego trybu ýycia jest przekszta¸cenie

ng w p¸etwy. W odrýnieniu od smu-

k¸ych koæci przednich koÄczyn wi«k-

szoæci gadw u rybokszta¸tnych ichtio-

zaurw wszystkie te koæci maj wi«ksz

szerokoæ niý d¸ugoæ, a ponadto po-

dobny kszta¸t. U wi«kszoæci innych

czworonoýnych zwierzt ¸atwo da si«

rozrýni koæci nadgarstka (krtkie,

nieregularnie ob¸e) od koæci ærdr«cza

(d¸ugie i walcowate). Co waýniejsze,

koæci koÄczyn rybokszta¸tnych ichtio-

zaurw s ciasno upakowane i tworz

jednolit p¸aszczyzn«, nie podzielon

skr na odr«bne palce. Otoczenie ich

wspln pow¸ok tkanek mi«kkich

zwi«ksza¸o sztywnoæ p¸etw, podobnie

jak u wsp¸czesnych waleni, p¸etwono-

gich czy ý¸wi morskich. Taki uk¸ad tka-

nek mi«kkich poprawia takýe spraw-

noæ hydrodynamiczn p¸etw, nadajc

im op¸ywowy kszta¸t Ð nie do uzyskania

w przypadku oddzielonych od siebie

palcw.

Przeæledzenie anatomii ichtiozaurw

od zwierzt o pokroju jaszczurkowa-

tym do rybokszta¸tnych Ð zw¸aszcza zaæ

form poærednich Ð wykaza¸o, ýe zmiana

ng w p¸etwy nie polega¸a na prostym

przekszta¸ceniu palcw. Analizy koÄ-

czyn ichtiozaurw ukazuj bowiem

skomplikowany proces ewolucyjny,

podczas ktrego palce zanika¸y, poja-

wia¸y si« ponownie i ulega¸y podzia-

¸om. Stwierdzono na przyk¸ad, ýe ry-

bokszta¸tne ichtiozaury utraci¸y koæci

kciuka, obecne jeszcze u najstarszych

przedstawicieli tej grupy gadw. Do-

datkowe dane pochodz z analiz ko-

lejnoæci kostnienia poszczeglnych

palcw u takiego w¸aænie ichtiozaura

CIEKAWOSTKA: Ichtiozaury to jedyna grupa gadw o rybim pokroju cia¸a

30 å WIAT N AUKI Luty 2001

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: