Niezwykła historia ichtiozaurów. Co się stało z władcami prastarych mórz?

Gdyby spojrzeć na nie z daleka, można by pomyśleć: delfin. Hydrodynamiczne ciało o opływowym kształcie, płetwy zamiast łap, ogon zwieńczony płetwą, ogromne oczy. Ale ichtiozaury – zwane też „rybojaszczurami” – nie były ssakami. Były gadami. Takimi, które miliony lat przed pierwszym delfinem i wielorybem nauczyły się żyć wyłącznie w wodzie.

Ich przodkowie wywodzili się z linii lądowych czworonogów. Ewolucja popchnęła je z powrotem do morza – i nagrodziła adaptacjami, które do dziś zdumiewają paleontologów. Wyewoluowały w formy poruszające się szybciej niż rekiny, zdolne były do nurkowania na głębokości nieosiągalne dla większości współczesnych zwierząt. 

W szczycie swojej ewolucyjnej kariery – w okresie triasowym i na początku okresu jurajskiego – były prawdziwymi władcami mórz i oceanów, zarówno pod względem liczby gatunków, jak też zajmowanych nisz ekologicznych.

Jak do tego doszło? Jaki los je spotkał? I co ich szczątki robią na terenie Polski?

Konwergencja to zjawisko, w którym różne gatunki, a nawet całe grupy organizmów – często bardzo odległe ewolucyjnie – wykształcają podobne cechy, ponieważ żyją w podobnych warunkach i oddziałują na nie zbliżone czynniki środowiskowe. Delfin i ichtiozaur to podręcznikowy przykład takiego procesu. 

Oba mają wrzecionowaty kształt ciała, trójkątną płetwę grzbietową oraz ogon również zwieńczony płetwą. Jednak delfin to ssak, a ichtiozaury były gadami. Ich podobieństwo wynika nie z pokrewieństwa, lecz z funkcji.

Takie ciało pozwala na szybkie poruszanie się w toni wodnej, minimalizuje opór, stabilizuje ruch. Ale konwergencja w przypadku ichtiozaurów sięga głębiej i wpływa także na równoległy rozwój struktur anatomicznych u różnych grup ichtiozaurów: zmniejszenie kończyn tylnych, powiększenie oczu, specjalizacje w uzębieniu, a także rozwój mechanizmów sensorycznych – jak kanały nerwowe w przodomózgowiu i pysku.

Niektóre z tych przystosowań pojawiały się niezależnie – nawet po kilka razy w toku ewolucji tej grupy. Tak samo niektóre z tych cech pojawiały się miliony lat później w ewolucji waleni, np. delfinów.

Historia ichtiozaurów zaczyna się ok. 250 mln lat temu, tuż po największym masowym wymieraniu w historii Ziemi – tym z końca permu, o którym paleontolodzy mówią „matka wszystkich wymierań”. Pierwsze formy (tzw. ichtiopterygi) były jeszcze niezgrabne, o wyraźnie jaszczurkowatym wyglądzie. Z czasem jednak ich ciała stawały się coraz bardziej opływowe. Zredukowały szyję, zwiększyły wielkość oczu, a kończyny zamieniły w płetwy.

Pierwsze całkowicie przystosowane do życia w morzu ichtiozaury w zapisie kopalnym pojawiają się niedługo później, znamy je z arktycznego archipelagu Svalbard. To, co fascynuje, to stopień ich przystosowania do życia w morzu. Były żyworodne – rodziły młode w wodzie. Nie musiały wychodzić na ląd. Oddychały powietrzem, ale wiele form potrafiło nurkować i pozostawać w zanurzeniu przez długi czas.

Część – jak pokazują dane izotopowe – była ciepłokrwista lub posiadała prymitywną wersję stałocieplności. Ich zęby i szczęki zdradzają, jak różnorodna była dieta poszczególnych gatunków. Jedne miały zęby igłowate – typowe dla łowców kałamarnic. Inne uzbrojone były w krótkie, grube zęby o spłaszczonych koronach – idealne do miażdżenia skorupiaków czy mięczaków. 

Jeszcze inne były niemal bezzębne i mogły żywić się planktonem, jak współczesne walenie fiszbinowe.

Początki ichtiozaurów były skromne. Niewielka Grippia z dzisiejszej Skandynawii przypominała skrzyżowanie jaszczurki z węgorzem, mierzyła niespełna metr długości i była raczej ostrożnym, przydennym zjadaczem małych ryb i mięczaków. 

Ale już ok. 230-240 mln lat temu, w środkowym triasie, scena się zmieniła. Cymbospondylus – gigant osiągający nawet kilkanaście metrów długości – wiódł prym jako jeden z pierwszych wielkich morskich drapieżników, pokazując, jak szybko ichtiozaury opanowały otwarte wody, oblewające niespiesznie rozpadający się superkontynent Pangeę.

Równolegle ewoluowały formy o innych nawykach żywieniowych, jak Omphalosaurus – dziwaczny gad o spłaszczonych zębach, przystosowany do miażdżenia muszli, przypominający bardziej krzyżówkę delfina z morsem.

To niezwykłe zróżnicowanie morfologiczne pokazuje, że ichtiozaury nie tylko błyskawicznie objęły miejsca dużych zwierząt morskich w ekosystemach po kataklizmie permskim, ale także szybko wyspecjalizowały się w różnych strategiach zdobywania pożywienia – od klasycznego drapieżnictwa, przez zgniatanie opancerzonych bezkręgowców, po polowanie na duże ryby, głowonogi i inne gady morskie. 

Trias (trwający do ok. 201 mln lat temu) był dla nich czasem biologicznego eksperymentu i ekspansji, której tempo i skuteczność zadziwiają paleontologów do dziś.

W kredzie (trwającej od ok. 145 do 66 mln lat temu) ichtiozaury straciły dawną różnorodność. Przetrwała głównie jedna grupa: Platypterygiinae, do której należały duże i masywne formy o mocno zbudowanych i kołkowatych zębach. Te stworzenia pojawiały się od Australii po Europę, od Ameryki Północnej po Rosję.

Byli to ostatni przedstawiciele ze swojej dynastii, ale okazuje się, że ich rola w ekosystemach morskich przełomu wczesnej i późnej kredy (około 100 milionów lat temu) była bardzo ważna. Z danych kopalnych wynika, że jeszcze na kilka milionów lat przed wyginięciem ichtiozaury radziły sobie bardzo dobrze. 

Ich zasięg był globalny, miały różne strategie polowania, a młode i dorosłe osobniki znajdowane są w tych samych warstwach – co sugeruje rozmnażanie i ciągłość populacji. Jednak na początku późnej kredy wydarzyło się coś, co doprowadziło do zniknięcia ichtiozaurów.

Nie była to żadna zagłada kosmicznego pochodzenia. Nie było globalnego pożaru ani szybkiego kataklizmu. Ichtiozaury wymarły ok. 93 mln lat temu, na początku późnej kredy, w trakcie tzw. epizodu anoksycznego – czasu, kiedy w oceanach zaczęło brakować tlenu.

Być może zabiły je zmiany klimatyczne: ocieplenie, zakwaszenie mórz, fluktuacje poziomu wody? Niektórzy badacze doszukują się przyczyny wymarcia ichtiozaurów w zwiększeniu się stężenia rtęci w oceanie, a rtęć to bardzo groźny pierwiastek chemiczny dla organizmów żywych.

Zanieczyszczenie ekosystemów morskich toksycznymi metalami, takimi jak rtęć, często towarzyszy procesom zakwaszenia wód oceanicznych. Dzisiejsze środowiska morskie również borykają się z zakwaszeniem i zmianami chemizmu, które wpływają niekorzystnie na żyjące w nich formy życia, takie chociażby jak wieloryby, delfiny i morświny, czyli ssaki będące ekologicznymi następcami ichtiozaurów.

Być może przyczyną była nowa konkurencja – plezjozaury, ogromne ryby, rekiny – albo kombinacja czynników, które sprawiły, że ich wyrafinowana ekologia przestała być atutem. W przeciwieństwie do dinozaurów i innych grup morskich gadów, takich jak mozazaury – pradawne potwory morskie o wężowatym kształcie – ichtiozaury nie miały spektakularnego końca. Zniknęły tak, jakby po prostu ktoś przestał pisać ich geologiczną historię.

Jeszcze do niedawna sądzono, że ostatnie ichtiozaury żyły wyłącznie na terenach dzisiejszych USA, Australii, Rosji i zachodniej Europy. Wtedy pojawił się Annopol.

Historia polskich ichtiozaurów sięga niemal stulecia wstecz, kiedy to w latach 20. XX w. geolog i późniejszy profesor Uniwersytetu Warszawskiego oraz jeden z ojców założycieli polskiej szkoły paleontologicznej, Jan Samsonowicz, prowadził badania w nadwiślańskim miasteczku Annopol na Lubelszczyźnie.

W miejscowej kopalni fosforytu odkrył on niezwykłe złoże skamieniałości – warstwę bogatą w szczątki morskich gadów, ryb i amonitów. Wtedy jeszcze nie zdawano sobie sprawy z rangi tego stanowiska. Zbierane skamieniałości – czasem traktowane jako ciekawostki geologiczne – w rzeczywistości należały do przedstawicieli wymarłych mieszkańców kredowego morza.

Złoże w Annopolu, powstałe około 95 mln lat temu na dnie płytkiego zbiornika morskiego, miało się z czasem okazać jednym z najważniejszych polskich stanowisk kredowych kręgowców morskich, a szczątki odnalezione przez Samsonowicza – bezcennym materiałem do późniejszych badań nad ichtiozaurami.

Złoże skamieniałości w Annopolu powstało w wyjątkowych warunkach geologicznych, które sprzyjały tzw. kondensacji stratygraficznej – procesowi, w którym względnie cienka warstwa osadów kryje niezwykle długą historię geologiczną. W kredzie środkowej teren dzisiejszego Annopola stanowił fragment podmorskiego bloku tektonicznego, który uległ niewielkiemu wyniesieniu. Dzięki temu jego powierzchnia przez długi czas pozostawała bardzo blisko tafli płytkiego morza.

W takich miejscach tempo powstawania osadów jest znikome – odkładają się powoli lub wręcz są wymywane, co sprawia, że powstałe warstwy są niezwykle cienkie, ale mogą zawierać nagromadzenia skamieniałości z wielu tysięcy, a nawet milionów lat. 

Skamieniałości nie pochodzą z jednej katastrofy czy szybkiego pogrzebania, ale są wynikiem długotrwałego gromadzenia się szczątków na morskim progu, gdzie osady były spłukiwane lub przesiewane przez prądy. Taka geologiczna kondensacja sprawia, że złoże w Annopolu to nie tylko lokalna ciekawostka, ale unikatowe archiwum zmian w kredowym ekosystemie morskim.

W 2009 r. w kopalni w Annopolu nad Wisłą znaleziono fragment czaszki – przecięty poprzecznie, ale doskonale zachowany. Odkrywcą tego znaleziska był Artur Komorowski ze Speleoklubu Beskidzkiego. Analiza pokazała, że czaszka należała do przedstawiciela Platypterygiinae. Żuchwa była masywna, zęby osadzone głęboko i bardzo wytrzymałe, z grubą warstwą ortodentyny i cementu.

Ich układ i struktura wskazują na drapieżnika wyspecjalizowanego w polowaniu na duże ofiary – zapewne żółwie morskie, rekiny, a może nawet inne ichtiozaury. Szacowana długość ciała: od 6 do 9 metrów – czyli wielkość dzisiejszej orki. Najciekawszy jest jednak wiek skał, w których zachował się okaz. 

Są to skały datowane na mniej niż 2 miliony lat przed całkowitym wymarciem tej grupy. To czyni odkryty okaz jednym z najmłodszych ichtiozaurów, jakie znamy, i pierwszym tak dobrze zachowanym z tego przedziału czasowego z Polski.

Znalezisko z Annopola pokazuje, że ostatnie ichtiozaury były dużymi i sprawnymi zwierzętami, doskonale przystosowanymi do makrodrapieżnictwa, czyli odżywiania się sporymi ofiarami. To przypomnienie, że ewolucja nie zna sprawiedliwości. Czasem nawet najbardziej efektywne organizmy znikają – nie dlatego, że zawiodły, ale dlatego, że świat zmienił reguły gry.

DANIEL TYBOROWSKI jest doktorem paleontologii, pracuje w Katedrze Geologii Historycznej, Regionalnej i Paleontologii na Wydziale Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. Popularyzator nauki, zaprezentował m.in. na YouTubie serię wykładów na temat historii życia oraz opublikował książkę „W głębiny. Ewolucyjna podróż morskich gadów i ssaków” (Wydawnictwo RN, 2025).