Ihtiosaur | ordin dispărut de reptile marine din era mezozoică

Descoperiri timpurii

Genul Ichthyosaurus a fost descris pentru prima dată în 1699 pe baza unor fragmente fosile descoperite în Țara Galilor. Primele vertebre fosile au fost publicate de două ori în 1708. Prima fosilă completă de ihtiozaur a fost găsită în 1811 de Mary Anning în Lyme Regis, de-a lungul coastei jurasice. Ulterior, ea a descoperit trei specii separate.

Prima descoperire majoră

Prima mare descoperire a lui Mary Anning a fost făcută la scurt timp după moartea tatălui ei, când avea doar 12 ani. În 1810, fratele ei, Joseph, a găsit ceea ce credea că este un craniu de crocodil, dar restul animalului nu era în evidență. Mary a continuat să caute, iar un an mai târziu, o furtună a distrus o parte din stâncă și a expus o parte din restul scheletului creaturii de 5,2 m lungime, pe care a reușit să îl scoată din stâncă și să îl colecteze cu ajutorul unor pietrari locali.^p33–41 Ulterior, Anning a descoperit alte trei specii.

Interpretare

În 1821, William Conybeare și vechiul prieten al lui Mary, Henry De la Beche, au publicat o lucrare în care au analizat specimenele găsite de Mary și de alții. Aceștia au ajuns la concluzia că ihtiozaurii erau un tip de reptilă marină necunoscută până atunci și au decis că au existat cel puțin trei specii.

 

Anatomie

Ihtiozaurii au fost reptile care au evoluat cu un corp în formă de pește. Unele dintre caracteristicile lor erau unice: aveau globii oculari enormi, uneori cu un diametru de peste 25 cm. Aveau mâini mari (manus), cu până la 20 de oase într-un singur deget și până la 10 degete per manus.

Aveau o formă aerodinamică, palete, coadă ca de pește și nu aveau gât. Ihtiozaurii aveau o lungime medie de aproximativ 2-4 m; câteva specii erau mai mici, iar unele specii au crescut mult mai mari. Aveau un cap asemănător unui marsupiu și un bot lung și dințat. Construiți pentru viteză, ca și tonii moderni, unii ihtiozauri par să fi fost, de asemenea, scafandri de mare adâncime, ca unele balene moderne. S-a estimat că ihtiozaurii puteau înota cu viteze de până la 40 de kilometri pe oră (25 mph). La fel ca cetaceele moderne, cum ar fi balenele și delfinii, aceștia respirau aer.

Greutate

Conform estimărilor de greutate făcute de Ryosuke Motani, un Stenopterygius de 2,4 metri (7,9 ft) cântărea în jur de 163-168 kilograme (359-370 lb), în timp ce un Ophthalmosaurus icenicus de 4 m (13 ft) cântărea 930-950 kg (1,03-1,04 tone scurte).

Dimensiunea corpului și metabolismul

Oamenii de știință s-au întrebat dacă reptilele antice, precum ihtiozaurii, aveau sânge cald sau sânge rece. Experții de la Universitatea din Plymouth au studiat multe animale care se scufundă și își țin respirația, de la insecte la balene. Ei au descoperit că animalele mai mari își pot ține respirația mai mult timp decât cele mai mici, deoarece pot stoca mai mult oxigen în raport cu mărimea lor, și au constatat că această diferență este mult mai mare pentru animalele cu sânge cald decât pentru cele cu sânge rece. Ei au spus că acesta ar putea fi motivul pentru care balenele moderne au devenit atât de mari. Ei au concluzionat că dimensiunea mare a ihtiozaurilor, ca și a balenelor, înseamnă că era mai probabil ca acestea să aibă sânge cald decât sânge rece.

Evoluție convergentă

Biologul Stephen Jay Gould a declarat că ihtiozaurul este exemplul său preferat de evoluție convergentă. Asemănările sale cu peștii nu sunt omoloage, cauzate de descendența comună, ci analoge, cauzate de selecție în același mediu:

"Această reptilă maritimă cu strămoși terestre a convergent atât de puternic cu peștii încât a dezvoltat o înotătoare dorsală și o coadă exact în locul potrivit și cu designul hidrologic potrivit. Aceste structuri sunt cu atât mai remarcabile cu cât au evoluat din nimic - reptila terestră ancestrală nu avea nicio cocoașă pe spate sau lamă pe coadă care să servească drept precursor".

Ochi

Ochii ihtiozaurilor sunt mari în comparație cu dimensiunea corpului, ceea ce sugerează că aceștia vânau cu ajutorul văzului chiar și în ape slab luminate sau pe timp de noapte. De fapt, ihtiozaurii dețin recordul pentru dimensiunea ochilor: cel mai mare avea 264 mm în diametru (~10,4 inci), de la specia Temnodontosaurus platyodon. Acesta este cel mai mare ochi înregistrat vreodată pentru orice vertebrat, deși ochiul colosal al calmarului este și mai mare. Ochii ihtiozaurilor sunt protejați de inele sclerotice. Acestea sunt plăci osoase circulare în interiorul marginilor exterioare ale corneei ochiului. Funcția lor este de susținere mecanică a ochiului. Ele sunt bine conservate în craniile fosile de ihtiozaur.

Aripioare

La început, oasele cozii îndreptate în jos au fost greu de interpretat. Apoi, mai târziu, în secolul al XIX-lea, a fost făcută o descoperire remarcabilă. Câteva exemplare de Mixosaurus și Stenopterygius erau bine conservate în pietrele negre de noroi din Germania. Aceste fosile erau conservate în sedimente atât de fine încât fosilele erau aproape perfecte, cu doar câteva oase deranjate sau lipsă. Conturul formei corpului putea fi văzut ca o peliculă subțire de carbon.^p10 Chiar dacă părțile moi putreziseră cu mult timp în urmă, ele își lăsaseră amprenta în urmă. Pentru prima dată, oamenii de știință au putut vedea clar că coada ihtiozaurului avea forma cozii unui pește. Iar pe spate, la fel ca la un rechin, avea o înotătoare dorsală.

Naștere vie

Întotdeauna s-a presupus că ihtiozaurii sunt născuți vii, deoarece, cu ajutorul vâslelor lor, nu ar fi putut niciodată să se deplaseze pe uscat pentru a depune ouă, așa cum fac broaștele țestoase. Ca reptile, produceau ouă cleidoice, dar erau în întregime acvatice, iar ouăle lor se dezvoltau în interiorul mamei. Încă o dată, dovezile au venit din Jurasicul timpuriu din Germania, unde mai multe exemplare frumoase arată în mod clar embrioni în interiorul cutiei toracice a adultului. Există și alte exemple în care puii se nasc efectiv.^p125 Aceștia au ieșit cu coada înainte. Fără îndoială, unele complicații la naștere au ucis atât mama, cât și puii împreună.

Un studiu recent al celui mai vechi ihtiozaur, Chaohusaurus, din Triasicul inferior, arată un exemplu timpuriu de naștere vie. O trăsătură remarcabilă a fost un pui aproape de a ieși cu capul înainte. Autorii comentează:

"Poziția sa de naștere cu capul înainte... indică puternic o origine terestră a viviparității, în contrast cu opinia tradițională. Prin urmare, poziția de naștere cu coada înainte la ihtiopterigieni derivați, convergentă cu condițiile de la balene și vaci de mare, este o caracteristică secundară". Aceștia comentează: "Amniotele marine obligatorii par să fi evoluat aproape exclusiv din strămoșii terestre viviparii".

Cu alte cuvinte, ihtiozaurii au născut vii când încă locuiau pe uscat. Apoi, mai târziu, s-au adaptat la o viață acvatică.

 
Ihtiozaur neidentificat: corpul conturat (cu vopsea) prezintă coada și aripioarele dorsale  


Diagramă din lucrarea PLoS, care arată caracteristicile cheie ale fosilei Chaohusaurus Specimenul matern de Chaohusaurus cu trei embrioni. Codul de culori arată: negru, coloana vertebrală maternă, inclusiv coloanele vertebrale neurale și hemale; albastru, pelvisul matern și înotătoarea posterioară; verde, coastele și gastralia maternă. Embrionii 1 și 2 sunt în portocaliu și galben, iar nou-născutul 1 este în roșu. Bară de scară = 1 cm.  

Extincție

Ihtiozaurii au dispărut în Cretacicul superior, cu aproximativ 30 de milioane de ani înainte de evenimentul de extincție K/T. A avut loc un eveniment de anoxie oceanică la granița dintre Cenomanian și Turonian. Straturile profunde ale mărilor au devenit anoxice și au fost otrăvite de hidrogen sulfurat (H₂ S). Pe măsură ce viața a dispărut în nivelurile inferioare (bentos) ale mării, au dispărut și prădătorii din vârful lanțului trofic. Ultimii pliosauri și ihtiozauri au dispărut.^p251

Numărul ihtiozaurilor era în scădere de ceva timp; aceștia nu mai reprezentau forța pe care au avut-o cândva în Triasicul superior și Jurasicul inferior. Până în Jurasicul mijlociu, se credea că toți aparțineau unei singure clade, Ophthalmosauridae. În Cretacic se credea că au supraviețuit doar trei genuri. În ultimii peste 50 de ani, s-a considerat că doar un singur gen, Platypterygius, era cunoscut în momentul evenimentului anoxic din Cretacicul superior.

Cu toate acestea, o analiză recentă a analizat principalele colecții din muzeele vest-europene. Această analiză a găsit dovezi privind existența a patru genuri de ihtiozaur cu doar câteva milioane de ani înainte de evenimentul de extincție.

Aceste genuri au ocupat diferite "bresle de hrănire". Acestea au fost:

• Platypterygius: un prădător de top
• Sisteronia: o specie care se hrănește cu prăzi moi și mici, "orientată spre străpungere".
• Cetarthrosaurus, un generalist
• un Ophthalmosaur insuficient definit: un hrănitor generalist

Acest lucru înseamnă că exista încă diversitate la ihtiozauri cu câteva milioane de ani înainte de extincție. Este posibil ca aceștia să fi supraviețuit până la evenimentul de extincție.

Este adevărat, totuși, că ihtiozaurii au scăzut de la apogeu. În Cretacic, aceștia aveau cu siguranță mai mulți concurenți decât în Triasic, precum și prăzi mai evazive. Radiația adaptativă a peștilor teleostești a însemnat că noile lor prăzi înotau repede și erau foarte evazive. Printre teleoste se numărau, de asemenea, pești prădători care înoată rapid și care trebuie să fi fost concurenți. Din ceea ce știm acum, evenimentul anoxic din ocean trebuie să fi pus capăt ultimilor ihtiozauri.

Ihtiozaurii și pliosaurii au fost înlocuiți în ecologia marină de uriașii mosasauri. Probabil că mosasaurii erau vânători de ambuscadă, a căror strategie de a sta și a aștepta s-a dovedit a fi cea mai de succes.

 
Soarta ihtiozaurilor