Monștri marini adevărați: Vânătoarea prădătorului X

De James O’Donoghue

În fiecare vară, o echipă de la Universitatea din Oslo, Norvegia, pleacă la vânătoare de monștri pe insula Spitsbergen. Aceștia poartă arme în caz că sunt amenințați de cel mai mare carnivor terestru viu din lume, ursul polar. Dar nu urșii sunt cei pe care îi urmăresc. Ei caută o pradă mult mai mare, cei mai formidabili prădători care au trăit vreodată.

Înapoi cu 150 de milioane de ani în urmă și Spitsbergen era acoperită de o mare rece și puțin adâncă, plină de reptile marine care mișunau. Creaturile au dispărut, iar fosilele lor au devenit parte a unei insule pline de oase. Nicăieri altundeva în lume nu se găsesc atât de multe reptile marine într-un singur loc.

Pentru câteva săptămâni scurte, soarele nu apune niciodată, iar temperaturile urcă până puțin peste zero grade. Știind că în scurt timp solul va fi înghețat, cercetătorii sapă ca nebunii. „Este ca o goană după aur, sunt atât de multe fosile care așteaptă să fie găsite”, spune șeful echipei, Jørn Hurum. „Situl este înțesat de schelete. În momentul în care vorbim, probabil că sunt mai mult de 1000 de schelete care se clatină.”

Descoperirile lui Hurum în Arctica fac parte dintr-o remarcabilă renaștere a interesului pentru reptilele marine din era mezozoică, de acum 251 până la 65 de milioane de ani – inclusiv anunțul de săptămâna aceasta despre o nouă reptilă marină colosală de pe „coasta jurasică” din Dorset, în sudul Angliei. Acum știm mai multe decât oricând despre acest grup de creaturi.

Reptilele marine au fost printre primele fosile de vertebrate cunoscute de știință și au fost esențiale pentru dezvoltarea teoriei evoluției. La sfârșitul secolului al XVIII-lea, fălcile masive ale unei bestii asemănătoare unei șopârle au fost găsite într-o mină din Maastricht, în Olanda. Denumită mai târziu Mosasaurus, creatura a contribuit la convingerea oamenilor de știință că animalele pot dispărea, un concept radical la vremea sa. La începutul secolului al XIX-lea, ihtiozaurii și plesiosaurii descoperiți de legendara vânătoare de fosile Mary Anning în jurul golfului Lyme din sud-vestul Angliei au contribuit la stabilirea științei paleontologiei. Reptilele marine s-au numărat printre cele mai bine înțelese creaturi dispărute din prima jumătate a secolului al XIX-lea și au jucat un rol major în dezbaterea intelectuală care a alimentat teoria evoluției a lui Darwin.

Dar au dispărut din peisaj pe măsură ce rudele lor terestre au trecut în centrul atenției. A fost nevoie de aproape un secol pentru ca cercetarea reptilelor marine să iasă din umbra proiectată de dinozauri. „Oamenii de știință au crezut că știau tot ce era de știut”, spune expertul în plesiozauri Leslie Noè de la muzeul Thinktank din Birmingham, Marea Britanie. „Ideea era că nu meritau să fie studiate. Nimeni nu ar spune asta acum. Înțelegerea noastră despre reptilele marine este fenomenal mai mare acum decât era chiar și acum 10 ani.”

În lumea modernă, reptilele marine sunt puține și rare: crocodilii de apă sărată, broaștele țestoase și șerpii de mare sunt rarități ale apelor de coastă. Cu toate acestea, în sera lipsită de gheață din Mesozoic, reptilele străbăteau oceanele de la un pol la altul, ocupând rolurile ecologice ocupate acum în mare parte de balene, delfini, marsuini, foci și chiar rechini.

La fel ca mamiferele marine de astăzi, reptilele marine au evoluat din strămoși care trăiau pe uscat și respirau aer. Pentru ele, a fost o adevărată întoarcere la apă. Reptilele au evoluat în urmă cu aproximativ 300 de milioane de ani din strămoși asemănători amfibienilor care aveau nevoie să își depună ouăle în apă. Reptilele, în schimb, prosperă în medii calde și uscate.

Printre primii care s-au întors au fost mezozaurii, în urmă cu aproximativ 280 de milioane de ani. Ei erau complet acvatici, cu corpuri lungi și subțiri, picioare palmate și fălci pline de dinți. Au dispărut doar câteva milioane de ani mai târziu, fără să lase urmași cunoscuți.

Doar după extincția în masă din Permian, acum 251 de milioane de ani, a început o invazie reptiliană la scară largă. Extincția a fost cea mai mare lichidare a vieții pe care a văzut-o vreodată lumea, iar viața marină a fost lovită în mod deosebit: 19 din 20 de specii marine au dispărut.

Răsuflători de aer

Mările goale erau coapte pentru colonizare, iar reptilele au fost bine plasate pentru a profita. Temperaturile erau cu câteva grade mai ridicate decât în prezent, ceea ce se potrivea foarte bine reptilelor cu sânge rece. Faptul că respirau aer însemna că puteau prospera în apele cu conținut scăzut de oxigen din lumea post-Permiană, unde peștii se chinuiau să supraviețuiască. Peștii prădători mari erau, de asemenea, puțini și rare.

Multe tipuri de reptile marine au evoluat în timpul Mezozoicului, dar patru se remarcă datorită abundenței, dominanței și distribuției lor globale: ihtiozaurii, plesiosaurii, pliosaurii și mosasaurii. Toate cele patru grupuri erau prădătoare și includeau cei mai buni prădători marini din vremea lor. Unele specii au atins dimensiuni cu adevărat enorme.

O cheie a succesului lor a fost evoluția nașterii vii, sau viviparia. Se știe de zeci de ani că ihtiozaurii s-au reprodus în acest mod, datorită fosilelor bine conservate găsite în cariera Holzmaden din Germania. Un exemplar rafinat, aflat acum în Muzeul de Stat de Istorie Naturală din Stuttgart, surprinde un ihtiozaur în procesul de naștere, văzut spectaculos și în fosila chinezească din imaginea de mai jos.

Viviparia a fost probabil întâlnită la toate reptilele marine mari. În 2001, Mike Caldwell de la Universitatea din Alberta, Canada, examina o fosilă de mosasaur în Muzeul de Istorie Naturală din Trieste, Italia. „De îndată ce am deschis sertarul, am știut că avem o descoperire importantă. În fața mea era un mosasaur cu embrioni – avea versiuni micuțe ale adulților aliniate în burta sa”, spune el.

În 2004 au apărut dovezi că un grup ancestral al plesiozaurilor, keichousaurii, a dat naștere, de asemenea, la pui vii. Ca urmare, cercetătorii cred acum că plesiosaurii trebuie să fi fost, de asemenea, vivipari (Nature, vol 432, p 383). „Nașterea pe viu îți permite să devii mult mai mare, deoarece nu trebuie să intri în apă puțin adâncă sau să ajungi pe uscat pentru a depune ouă”, spune Caldwell. „Dacă poți naște în apă, atunci poți coloniza oceanele planetei” (Proceedings of the Royal Society of London B, vol 268, p 2397).

Primul mare succes a fost cel al ihtiozaurilor, care apar în registrul fosilelor în urmă cu aproximativ 245 de milioane de ani. Primii ihtiozauri erau creaturi asemănătoare cu anghilele care stăteau aproape de țărm, dar în următorii 40 de milioane de ani au evoluat în croaziere aerodinamice, în formă de delfin, care alergau prin oceanele deschise, potrivit expertului în ihtiozauri Ryosuke Motani de la Universitatea California, Davis (Nature, vol 382, p 347).

Câteva linii genealogice au evoluat în cele mai mari reptile marine care au trăit vreodată. În 2004, o echipă condusă de Elizabeth Nicholls de la Royal Tyrrell Museum din Drumheller, Canada, a excavat un ihtiozaur monstruos din roci vechi de 210 milioane de ani din Columbia Britanică. Cu o lungime de 21 de metri, Shonisaurus era la fel de mare ca o balenă cu aripioare, al doilea cel mai mare animal viu din lume. „Dacă umflați un delfin și îl faceți mai slab, atunci probabil că așa arăta Shonisaurus”, spune Motani, care a făcut parte din echipa de excavare (Journal of Vertebrate Paleontology, vol 24, p 838). Rămășițele fragmentare sugerează că în acea perioadă au existat ihtiozauri și mai mari.

Până la începutul perioadei jurasice, acum 200 de milioane de ani, mastodonților li s-au alăturat crucișătoare mai mici și mai rapide. În 2002, Motani a estimat că Stenopterygius, un ihtiozaur de 180 de milioane de ani din Europa, avea o viteză de croazieră comparabilă cu cea a tonului, care se numără printre cei mai rapizi dintre toți peștii vii (Paleobiology, vol 28, p 251).

Jurasicul a fost epoca de aur a ihtiozaurilor. Ei au fost mai abundenți decât orice altă reptilă marină și au fost primul grup care a cucerit oceanele adânci, așa cum a demonstrat Motani prin cercetarea proprietăților optice ale ochilor lor.

În general, dimensiunea ochilor și dimensiunea corpului sunt strâns corelate la vertebrate: balenele albastre sunt cele mai mari vertebrate vii și au cei mai mari ochi, cu un diametru de 15 centimetri.

Mulți ihtiozauri au contrazis această tendință. „Ochii ihtiozaurilor erau cei mai mari dintre toate vertebratele”, spune Motani. Ophthalmosaurus, de exemplu, cu o lungime de 4 metri, avea ochii de 23 de centimetri în diametru, de mărimea unor frisbee, în timp ce ochii lui Temnodontosaurus, de 9 metri, aveau 26 de centimetri. Dintre creaturile vii, doar calmarul gigant de mare adâncime are ochi de dimensiuni comparabile. Motani susține că ochii uriași au fost o adaptare pentru a se scufunda la 500 de metri sau mai mult pentru a vâna calmaruri și alte cefalopode, cum ar fi belemniții, acum dispăruți.

Montani a estimat acuitatea vizuală a ochilor ihtiozaurilor prin calcularea capacității lor de colectare a luminii pe baza dimensiunii și a distanței focale. El a concluzionat că aceștia erau mai sensibili decât un mamifer nocturn tipic. „La 500 de metri adâncime, un om nu ar fi fost capabil să vadă nimic, dar un ihtiozaur ar fi fost capabil să vadă obiecte în mișcare”, spune el (Nature, vol 402, p 747).

La începutul Jurasicului, ihtiozaurilor li s-au alăturat plesiosaurii și pliosaurii, care au prosperat până la sfârșitul Cretacicului, în urmă cu aproximativ 65 de milioane de ani. Aceștia erau strâns înrudiți, deși nu arătau astfel: plesiosaurii aveau gâturi lungi, capete mici și corpuri grațioase, în timp ce pliosaurii aveau corpuri masive, gâturi scurte și capete mari. Amândoi înotau folosind două perechi mari de vâsle.

Central pentru biologia plesiosaurilor erau gâturile lor lungi, care, în cazuri extreme, puteau fi mai lungi decât restul corpului și coada combinate. Gâtul Elasmosaurus are 72 de vertebre, mai multe decât orice alt animal pe care îl cunoaștem. „Animalele marine cu gât lung dispar odată cu dispariția plesiosaurilor. Acest mod de viață pur și simplu nu mai există”, spune Noè. Cu toate acestea, gâturile lungi au făcut parte integrantă din povestea de succes a plesiozaurilor.

Poate că își foloseau gâturile lungi pentru a se strecura pe sub bancurile de pești care se profilează pe cer, sugerează expertul în reptile marine Mike Everhart de la Muzeul Sternberg de Istorie Naturală din Hays, Kansas. „Plesiosaurul s-ar fi apropiat dintr-un punct orb, deoarece peștii nu pot vedea bine pe dedesubt sau în spate. Apoi a apucat ce a putut înainte ca școala să fie alertată”. Având în vedere că conținutul stomacal al plesiozaurilor arată că peștii erau o pradă principală, această explicație este larg acceptată.

Cu toate acestea, Noè a sugerat recent că aceștia se hrăneau pe fundul apei. Conform acestui scenariu, capul cu dinți de lemn al plesiosaurului scormonea după pradă pe fundul mării, în timp ce corpul său plutea deasupra (Journal of Vertebrate Paleontology, vol 26, p 105A). În sprijinul acestei idei a venit o descoperire din 2005 în Queensland, Australia, unde Colin McHenry de la Universitatea Newcastle din New South Wales a găsit stomacuri de plesiozaur pline de nevertebrate de pe fundul mării (Science, vol 310, p 75). McHenry crede că ambele explicații sunt corecte. „Un gât lung este un mecanism fantastic de hrănire cu scop general. Îți permite să plutești în derivă de-a lungul fundului și să culegi bucățele care te interesează, dar îți oferă și agilitatea necesară pentru a prinde pești și calmaruri”, spune el.

Deși plesiozaurii puteau ajunge la 14 metri, o mare parte din lungimea lor era ocupată de gât. În general, ei erau pitiți de rudele lor, pliosaurii, prădătorii de top incontestabili ai mărilor mezozoice.

Există o oarecare dispută cu privire la identitatea celui mai mare pliosaur, dar Pliosaurus trebuie să se apropie. Acesta este cunoscut de la o falcă de 3 metri găsită în Oxfordshire, Marea Britanie, iar Noè estimează că avea până la 18 metri lungime. „Ai putea să-ți bagi brațul în cavitățile dinților, atât de mari sunt”, spune Noè, care a descris specimenul în 2004 (Proceedings of the Geologists’ Association, vol. 115, p. 13). El estimează că ar fi cântărit până la 30 de tone. Prin comparație, un T. rex adult avea doar 7 tone.

Hurum a găsit fragmente de pliosauri de dimensiuni similare în Spitsbergen, dintre care două – poreclite „prădătorul X” și „monstrul” – ar fi putut avea până la 15 metri lungime. Uriașul pliosaur britanic anunțat în această săptămână avea o mandibulă de aproximativ 2,4 metri lungime, ceea ce îl plasează în aceeași zonă cu prădătorul X. Dar este puțin probabil să fi fost la fel de mare ca Pliosaurus însuși.

Nu numai că erau uriași, dar erau și formidabili. Conținutul stomacului unui pliosaur australian de 11 metri, Kronosaurus, care a trăit în urmă cu 100 de milioane de ani, arată că acesta a mâncat plesiozauri, potrivit unei cercetări încă nepublicate a lui McHenry. Comparațiile cu crocodilii în viață sugerează că Kronosaurus avea o mușcătură mult mai puternică decât ar fi de așteptat pentru un animal cu un bot atât de lung.

Din motive necunoscute, ihtiozaurii și pliosaurii mari au dispărut în urmă cu 90 de milioane de ani, dar nu a durat mult timp pentru ca rolurile lor ecologice să fie umplute din nou.

Mosasaurii au fost o nouă rasă de reptile marine care s-au ramificat din linia șopârlelor monitor. Cunoștințele despre mosasauri datează de la descoperirea Mosasaurus, iar arhiva lor fosilă este mai completă decât în cazul altor reptile marine. În mod unic, cunoaștem, de asemenea, forme de tranziție semi-acvatice la baza arborelui genealogic.

Poate că cea mai bună dintre aceste „verigi lipsă” este Haasiasaurus, în vârstă de 98 de milioane de ani, descoperit lângă Ramallah, în Cisiordania palestiniană. „Haasiasaurus putea să se deplaseze pe uscat la fel de ușor ca și în apă”, spune Mike Polcyn de la Southern Methodist University din Dallas, Texas, care a descris specia în 1999 (National Science Museum, Tokyo, Monographs, nr. 15, p 259).

Acești mosasauri timpurii au continuat să evolueze în forme complet marine de până la 15 metri lungime. Radiația evolutivă finală a monștrilor marini începuse, iar competiția era acerbă. „Mosasaurii intrau în lupte crâncene unii cu alții”, spune Everhart. „Am văzut oase rupte, cranii zdrobite și urme uriașe de mușcături”. Un tilozaur de 5 metri din Kansas pe care l-a studiat în 2008 a fost ucis de o mușcătură masivă la cap. Singurul animal capabil să provoace o astfel de rană a fost un mosasaur mai mare, spune Everhart (Transactions of the Kansas Academy of Sciences, vol 111, p 251).

„Intrau în lupte crâncene. Am văzut oase rupte, cranii zdrobite și urme uriașe de mușcături.”

Printre cei mai recenți mosasauri a apărut o tendință evolutivă interesantă. „Mosasaurii primitivi erau creaturi subțiri care își ondulau corpul precum anghilele”, spune Johan Lindgren de la Universitatea Lund din Suedia. „În timp, și-au înăsprit corpul și, în cele din urmă, înotau doar cu coada, ca rechinii.” Acest proces a atins apogeul cu Plotosaurus, cel mai avansat musasaur pe care îl cunoaștem. Într-un exemplu uimitor de evoluție convergentă, Plotosaurus a evoluat o formă a corpului care se apropia de cea a ihtiozaurilor (Lethaia, vol. 40, p. 153).

Cunoscut doar din Cretacicul superior, Plotosaurus, cu o lungime de 8 metri, sugerează modul în care ar fi evoluat musasaurii – dacă aceștia nu ar fi dispărut.

La sfârșitul Cretacicului, musasaurii, plesiozaurii și pliosaurii s-au alăturat dinozaurilor la apelul nominal al unei alte extincții în masă. „Marile reptile marine se aflau în vârful unui lung lanț trofic care s-a prăbușit în urmă cu 65 de milioane de ani. Nu mai era suficientă hrană pentru a le menține în viață”, spune Noè.

Monștrii marini își făcuseră zilele. Dar un vid aștepta să fie umplut și, 10 milioane de ani mai târziu, Pakicetus, un mamifer carnivor care semăna puțin cu un lup, a făcut o baie timidă în apă. Invazia mării începuse din nou. Dar asta este o altă poveste.

Editorial: Atracția irezistibilă a monștrilor marini

Mai multe pe aceste teme:

• dinozauri

.