Ichthyosaurer: fakta og definition af de uddøde marine krybdyr

Slægten Ichthyosaurus blev først beskrevet i 1699 på grundlag af fossile fragmenter fundet i Wales. De første fossile ryghvirvler blev offentliggjort to gange i 1708. Det første komplette ichthyosaur-fossil blev fundet i 1811 af Mary Anning i Lyme Regis langs Jurakysten. Hun opdagede senere tre separate arter.

Det første store fund

Mary Annings første store opdagelse blev gjort kort efter hendes fars død, da hun kun var 12 år gammel. I 1810 fandt hendes bror Joseph det, han troede var et krokodillekranie, men resten af dyret var ikke til at se. Mary blev ved med at lede, og et år senere forvitrede en storm en del af klippen og blotlagde en del af resten af skelettet af det 5,2 m lange dyr, som hun med hjælp fra lokale stenbrydere kunne grave ud af klippen og indsamle.^p33–41 Anning opdagede senere tre andre arter.

Fortolkning

I 1821 udgav William Conybeare og Marys gamle ven Henry De la Beche en artikel, som analyserede de eksemplarer, som Mary og andre havde fundet. De konkluderede, at ichthyosaurer var en hidtil ukendt art af marine krybdyr, og de besluttede, at der havde været mindst tre arter.

Ichthyosaurer var krybdyr, der udviklede fiskeformede kropsomrids. Nogle af deres karakteristika var unikke: de havde enorme øjenæbler, nogle gange mere end 25 cm i diameter. De havde store hænder (manus) med op til 20 knogler i en enkelt finger og op til 10 fingre pr. hånd.

De havde strømlinet form, pagajer, en fiskeagtig hale og ingen hals. Ichthyosaurer var i gennemsnit 2-4 m lange; nogle få var mindre, og nogle arter blev meget større. De havde et marsvinslignende hoved og en lang, tandet snude. Nogle ichthyosaurer var bygget til at være hurtige, ligesom moderne tunfisk, men synes også at have været dybhavsdykkere, ligesom nogle moderne hvaler. Det er blevet anslået, at ichthyosaurer kunne svømme med en hastighed på op til 40 kilometer i timen (25 mph). Ligesom moderne hvaler, såsom hvaler og delfiner, var de luftåndende.

Vægt

Ifølge Ryosuke Motanis vægtskøn vejede en Stenopterygius på 2,4 meter ca. 163-168 kg, mens en Ophthalmosaurus icenicus på 4 meter vejede 930-950 kg (1,03-1,04 ton).

Kropsstørrelse og stofskifte

Forskere har spekuleret på, om gamle krybdyr som ichthyosaurer var varmblodede eller koldblodede. Eksperter fra University of Plymouth har studeret mange dyr, der dykker og holder vejret, lige fra insekter til hvaler. De fandt ud af, at større dyr kan holde vejret længere end mindre dyr, fordi de kan lagre mere ilt i forhold til deres størrelse, og de fandt ud af, at denne forskel var meget større for varmblodede dyr end for koldblodede dyr. De sagde, at dette kunne være grunden til, at moderne hvaler blev så store. De konkluderede, at ichthyosaurernes store størrelse, ligesom hvaler, betød, at de var mere tilbøjelige til at være varmblodede end koldblodede.

Konvergent udvikling

Biologen Stephen Jay Gould sagde, at ichthyosauren var hans yndlingseksempel på konvergent evolution. Dens ligheder med fisk er ikke homologe, dvs. forårsaget af fælles afstamning, men analoge, dvs. forårsaget af udvælgelse i det samme miljø:

"Dette havgående krybdyr med jordiske forfædre konvergerede så stærkt med fisk, at det faktisk udviklede en rygfinne og en hale på det helt rigtige sted og med det helt rigtige hydrologiske design. Disse strukturer er så meget desto mere bemærkelsesværdige, fordi de udviklede sig ud fra ingenting - forfædrene til landlevende krybdyr havde ingen pukkel på ryggen eller et blad på halen, der kunne tjene som forløber".

Øjne

Ichthyosaurernes øjne er store i forhold til kroppens størrelse, hvilket tyder på, at de jagede ved synet, selv i svagt oplyste farvande eller om natten. Faktisk har ichthyosaurer rekorden for øjenstørrelse: det største var 264 mm i diameter (~10,4 tommer) fra arten Temnodontontosaurus platyodon. Det er det største øje, der nogensinde er registreret for et hvirveldyr, selv om det kolossale blæksprutteøje er endnu større. Øjnene hos ichthyosaurer er beskyttet af sklerotiske ringe. Det er cirkulære knogleplader inden for de ydre kanter af øjets hornhinde. Deres funktion er at støtte øjet mekanisk. De er godt bevaret i fossile ichthyosaurerkranier.

Finnerne

I første omgang var de nedadrettede halefødder svære at tolke. Senere i det 19. århundrede blev der så gjort et bemærkelsesværdigt fund. Nogle eksemplarer af Mixosaurus og Stenopterygius var velbevarede i de sorte lersten i Tyskland. Disse fossiler var bevaret i så fine sedimenter, at fossilerne var næsten perfekte, og kun nogle få knogler var forstyrret eller manglede. Omridset af kropsformen kunne ses som en tynd kulstoffilm.^p10 Selv om de bløde dele var rådnet væk for længe siden, efterlod de deres aftryk. For første gang kunne forskerne tydeligt se, at ichthyosaurus' hale var formet som en fiskehale. Og på ryggen havde den ligesom en haj en rygfinne.

Levende fødsel

Man har altid antaget, at ichthyosaurerne var levende født, fordi de med deres padler aldrig kunne have manøvreret på land for at lægge æg, som skildpadder gør det. Som krybdyr producerede de klidiske æg, men de var udelukkende vandlevende, og deres æg udviklede sig inde i moderen. Endnu en gang kom beviserne fra den tidlige Jura i Tyskland, hvor flere fine eksempler tydeligt viser embryoner inde i den voksnes brystkasse. Der findes andre eksempler på, at ungerne rent faktisk er blevet født.^p125 De kom ud med halen først. Der var ingen tvivl om, at en eller anden komplikation under fødslen havde dræbt både mor og afkom sammen.

En nyere undersøgelse af den tidligste ichthosaurus, Chaohusaurus, fra den nedre Trias viser et tidligt eksempel på levende fødsler. Et bemærkelsesværdigt træk var en baby, der var tæt på at komme frem med hovedet først. Forfatterne kommenterer:

"Dens fødselsstilling med hovedet først... tyder stærkt på, at vivipariteten stammer fra jorden, i modsætning til den traditionelle opfattelse. Halen først-fødselsstilling hos afledte ichthyopterygians, der konvergerer med forholdene hos hvaler og søkøer, er derfor et sekundært træk". De kommenterer: "Obligatoriske marine amnioter synes at have udviklet sig næsten udelukkende fra viviparøse landforfædre".

Med andre ord fødte ichthyosaurer levende børn, da de stadig var landboere. Senere tilpassede de sig så til et liv i vandet.

Ichthyosaurer uddøde i den øvre kridttid, ca. 30 millioner år før K/T-udryddelsen. Der var en anoxisk begivenhed i havet ved grænsen mellem det cenomanske og det turonske stadie. De dybere lag i havene blev anoxiske og forgiftet af svovlbrinte (H₂ S). Efterhånden som livet døde ud i de lavere lag (benthos) i havet, døde også rovdyrene i toppen af fødekæden. De sidste pliosaurer og ichthyosaurer uddøde.^p251

Ichthyosaurer havde været i vigende antal i nogen tid; de var ikke længere den styrke, de engang var i den øvre trias og nedre jura. I midten af juratiden troede man, at de alle hørte til den samme klade, Ophthalmosauridae. I kridttiden mente man, at kun tre slægter overlevede. I de sidste mere end 50 år har man ment, at kun én slægt, Platypterygius, var kendt på tidspunktet for den anoxiske begivenhed i den øvre kridttid.

En nylig gennemgang har imidlertid set på de vigtigste samlinger på vesteuropæiske museer. Denne gennemgang viste beviser for fire slægter af ichthyosaurer kun få millioner år før uddøen.

Disse slægter har optaget forskellige "fødegrupper". De var:

• Platypterygius: et top rovdyr
• Sisteronia: en "gennemborende" æder blødt og lille bytte
• Cetarthrosaurus, en generalist
• en underdefineret Ophthalmosaur: en generalist, der spiser generelt

Det betyder, at der stadig var en mangfoldighed af ichthyosaurer et par millioner år før uddøen. De kan have overlevet helt frem til udryddelsen.

Det er dog sandt, at ichthyosaurerne var faldet fra deres højdepunkt. I Kridttiden havde de helt sikkert flere konkurrenter end i Trias og mere flygtige byttedyr. Den adaptive udstråling af teleostfisk betød, at deres nye bytte var hurtigt svømmende og meget undvigende. Teleosterne omfattede også hurtigt svømmende rovfisk, som må have været konkurrenter. Ud fra det, vi ved nu, må den anoxiske begivenhed i havet have gjort en ende på de sidste ichthyosaurer.

Ichthyosaurerne og pliosaurerne blev erstattet af de gigantiske mosasaurer i den marine økologi. Mosasaurerne var sandsynligvis bagholdsjægere, hvis sidde-og-vente-strategi tilsyneladende viste sig at være den mest succesfulde.