Nauka

Prof. Jerzy Dzik i dr Tomasz Sulej ogłosili przełomowe odkrycie w dziedzinie paleobiologii. O szczegółach opowiedzieli podczas konferencji prasowej organizowanej przez National Geographic Polska oraz Instytut Paleobiologii PAN.

Ozimek volans – bo tak nazywa się największe zwierzę latające triasu – został odkryty przez paleontologów z Instytutu Paleobiologii PAN. Jego liczne szkielety pochodzą z dawnej kopalni iłu w Krasiejowie koło Ozimka na Śląsku Opolskim. Były wydobywane ze skały przez 13 lat i dopiero teraz pokazane są światu.

Czas owadów, czas gadów

Choć pierwsze duże zwierzęta latające były ważkami i ponad 300 milionów lat temu miały do 70 cm rozpiętości skrzydeł, to dość szybko czas dużych owadów się skończył. Już bowiem 252 miliony lat temu z lądowych gadów powstali pierwsi szybownicy, a w przestworzach pozostały jedynie owady o rozmiarach podobnych do dzisiejszych.

Gady te miały skostnienia skórne przypominające wydłużone żebra, które tworzyły boczne płaty umożliwiające proste szybowanie. Znany z permskiego łupku miedzionośnego liczącego około 260 mln lat Coelurosauravus miał 40 cm długości. Niewiele mniejszy Kuehneosaurus pochodzi sprzed 215 mln lat i miał 70 cm długości i podobne skrzydła. Natomiast znaleziony w Krasiejowie Ozimek miał błonę lotną prawdopodobnie rozpiętą między kończynami i tułowiem.

Pierwszymi aktywnie latającymi kręgowcami były pterozaury. Najstarsze dobrze zachowane ich szczątki pochodzą sprzed 215 milionów lat z Włoch. Być może najstarsze są tego samego wieku co ozimek. Ich skrzydła tworzyły przednie kończyny, które tak jak u nietoperzy miały błonę lotną rozciągająca się od wydłużonych palców po tylne kończyny. Mogły więc na pewno aktywnie latać. Choć największe w triasie miały prawie metr rozpiętości skrzydeł, to ich ciała były znacznie mniejsze od ozimka.

Ozimek miał bardzo długą szyję i kości kończyn, zarówno przedniej, jak i tylnej. Sama błona lotna nie została znaleziona, gdyż miękkie części bardzo rzadko zachowują się w stanie kopalnym (choć w Krasiejowie zachowały się, na przykład, skrzela małża), to wygląd szkieletu i puste w środku kości nie pozostawiają złudzeń, że było to zwierzę latające.

Największe osobniki miały 90 cm długości, ale w materiale kopalnym dominują mniejsze, o pojedynczych kościach kończyn do 10 cm długości przy średnicy 3 mm. Gady te zapewne żywiły się owadami i małymi kręgowcami. Nie były blisko spokrewnione z pterozaurami, które błonę lotną miały rozpiętą głównie na wydłużonych palcach kończyn przednich. W okresie, gdy nad Krasiejowem latały ozimki, czyli ok. 230 milionów lat temu, dopiero zaczynała się epoka dinozaurów. Z Krasiejowa pochodzi pradinozaur Silesaurus, a w Anglii żył już wtedy prawdopodobnie niepozorny przodek wielkich zauropodów.

Jak wyglądał świat ozimka?

W czasach późnego triasu Ziemia wyglądała zupełnie inaczej niż obecnie. Lądy tworzyły jeden superkontynent Pangeę, który zewsząd otoczony był oceanem Panthalassą. Klimat był suchy i ciepły. Bieguny były wolne od czap lodowych, a większość terenu prawdopodobnie zajmowały pustynie.

Obszar dzisiejszego Krasiejowa znajdował się wówczas w strefie klimatu podzwrotnikowego. Klimat ten cechował się wyraźną sezonowością. Występowały dwie pory roku, sucha i deszczowa. W krajobrazie dominowały lasy iglaste. Prawdopodobnie to one stanowiły środowisko życia ozimka.

Szybując z drzewa na drzewo, mógł on uciekać przed nadrzewnymi drapieżnikami, a może i polować. Największym lądowym drapieżnikiem Krasiejowa był wówczas gad Polonosuchus silesiacus. Miał ponad 3 m długości i około 70 cm wysokości. Wyglądem przypominał nieco dzisiejsze krokodyle, zresztą odlegle z nim spokrewnione. Jego masywna czaszka wyposażona była w szereg dużych ostrych zębów.

Ozimek nie był jednak dla niego atrakcyjną zdobyczą, chyba że spadł na ziemię. Polonozuch prawdopodobnie polował głównie na pospolicie wówczas występujące w Krasiejowie aetozaury z gatunku Stagonolepis olenkae. Te wszystkożerne zwierzęta dorównywały rozmiarami mięsożernym polonozuchom. Ich całe ciało pokryte było zbroją kostną, podobnie jak u współczesnych nam pancerników czy łuskowców. Ich trójkątna czaszka była zwieńczona ryjkiem, który prawdopodobnie służył do rycia i wykopywania pokarmu z ziemi.

Przypuszczalnie prowadziły tryb życia podobny do dzisiejszych dzików, o czym oprócz ryjka świadczy także obecność rozbudowanych kanałów węchowych w czaszce. Innymi zwierzętami lądowymi Krasiejowa były wspomniane już, osiągające 1 m długości ciała, roślinożerne silezaury, prawdopodobnie pokrewne późniejszym dinozaurom ptasiomiednicznym. Odnalezienie ich niemal kompletnych szczątków w Krasiejowie pozwoliło na identyfikację kości podobnych zwierząt znalezionych w różnych triasowych stanowiskach kopalnych z całego świata.

Krasiejowskie triasowe bory przecinały liczne powolnie płynące rzeki. Ich układ był bardzo dynamiczny i zmieniał się z czasem. Niekiedy powstawały lokalne jeziora. To właśnie dzięki obecności tych cieków i zbiorników oraz specyficznym właściwościom chemicznym płynących w nich wód kości zwierząt pogrzebane w ich odmętach nie rozłożyły się, lecz uległy skamienieniu i po 230 mln lat mogły zostać wydobyte i zbadane przez paleontologów.

Zbiorniki wodne były domeną dużych rybożernych płazów temnospondyli z rodzaju Metoposaurus (do 2 m długości), a ich obrzeża – drapieżnych Cyclotosaurus (do 3,5 m długości). Ogólny pokrój ciała tych zwierząt przypominał nieco żyjące dziś salamandry lub traszki (choć nie są one z nimi blisko spokrewnione). Charakterystyczna jest budowa ich czaszek, które są płaskie i szerokie. Innym dużym wodnym drapieżnikiem Krasiejowa był gad fitozaur z rodzaju Paleorhinus, który wyglądem przypominał dzisiejsze krokodyle gawiale, mieszkańców rzeki Ganges. Fitozaury, tak jak gawiale, miały długi wąski pysk uzbrojony drobnymi piłkowanymi zębami. Wąskie szczęki stawiały mały opór w wodzie umożliwiając szybkie chwytanie ryb.

Obecnie w Krasiejowie działa wielki jurapark prowadzony przez Stowarzyszenie Delta, podobnie jak w Bałtowie i Solcu Kujawskim. W znajdującym się w jego obrębie publicznym muzeum można oglądać największe nagromadzenie oryginalnych czaszek i innych skamieniałości z Krasiejowa, a w jego sąsiedztwie modele dinozaurów z całego świata naturalnej wielkości. Jest też paleoakwarium, w którym „pływają” morskie potwory sprzed milionów lat. Obecnie wykopaliska w dawnym wyrobisku kopalni prowadzone są na niewielką skalę przez Uniwersytet Opolski.

Tomasz Sulej, Dawid Dróżdż

KALENDARIUM

2000-2003 wykopaliska w Krasiejowie sponsorowane przez Górażdże Cement SA prowadzone przez Instytut Paleobiologii PAN

Sierpień 2001 znalezienie pierwszych kręgów grzbietowych ozimka przez studentkę biologii i geologii Uniwersytetu Ślaskiego (Kornelia Staneczko, obecnie Piątkowska)

2001-2006 pojedyncze kręgi szyjne i kości kończyn

2007 pierwsza publikacja z rysunkiem kręgu szyjnego opisanym jako pterozaur lub długoszyi gad Tanystropheus

2007-2009 odkrycie kości kończyn ozimka w pozycji przyżyciowej

2009 rozpoczęcie pracy nad opisem kości

2010-2011 znalezienie czaszki i jej skanowanie w tomografie w WAT

2011-2013 prawie kompletne szkielety

2014 ostatnie wykopaliska ośrodka warszawskiego w Krasiejowie

2015 ukończenie manuskryptu publikacji o Ozimek volans

Pierwsze kręgi znaleźliśmy w sierpniu 2001 roku - wspomina Tomasz Sulej. - Był to kawałek iłu o wymiarach kilku centymetrów, a na nim dwa małe kilkumilimetrowe gadzie kręgi. Pamiętam, jak potem w laboratorium oczyszczałem je ze skały pod mikroskopem. Niektóre blaszki w tych kręgach mają kilka dziesiątych milimetra grubości. Raz się zdarzyło, że mały kawałek takiej blaszki mi się odłamał i przyklejenie go z powrotem wymagało dużej precyzji, do nanoszenia kleju używałem włosa. Przydało się wtedy doświadczenie modelarskie z młodości.

Kilka lat później znaleźliśmy kości kończyny przedniej zachowane w pozycji przyżyciowej. Były bardzo długie i cienkie, miały ok 2-3 mm grubości. Z podobnych okazów wiedzieliśmy, że są puste w środku, myśleliśmy więc, że mamy latającego gada z epoki dinozaurów – pterozaura, i to jednego z najstarszych. Pamiętam, przyszedłem z tym do profesora Jerzego Dzika i powiedziałem, że moim zdaniem to się już nadaje na dobrą publikację. Profesor odrzekł wtedy, że może na niewielką publikację tak, ale na pewno nie na elegancką, która odegra jakąś rolę w paleontologii. Odszedłem trochę markotny, ale jednak przekonany, że warto poczekać. Nie ma co ulegać modzie na dużą liczbę nieznaczących publikacji (i punkty za każdą z nich), lepiej robić rzeczy poważne i istotne, teraz to rozumiem jeszcze lepiej.

Od tamtej pory wprowadzając studentów z kolejnych turnusów wykopalisk w Krasiejowie i opowiadając im, co mogą znaleźć, do historii o wielkich płazach i gadach dodawałem, że mają uważać też na maleńkie kosteczki pterozaura. Jest z tym pewna trudność: jak bowiem rozłupując skałę za pomocą kilofa dopatrzeć się kosteczek o milimetrowych wymiarach? A praca dużym kilofem przynosi najlepsze rezultaty. Jednak skała kruszy się odłamki, które mają płaskie jasne ściany, na których da się zauważyć nawet małe ciemne kostki. I rzeczywiście zaczęliśmy znajdować coraz więcej małych kosteczek. Najbardziej zadziwiały nas jednak bardzo długie kręgi szyjne, przypominały jedynie znane z Niemiec kręgi szyjne dziwnego gada tanystrofeusa albo ogonowe kręgi pterozaura, tak też je zilustrowaliśmy w zbiorczym artykule o wszystkich skamieniałościach z Krasiejowa w 2007 roku. Pomogło to też naszym kolegom z Uniwersytetu Opolskiego, którzy co roku prowadzili wykopaliska w Krasiejowie. My kopaliśmy w sierpniu i wrześniu najpierw, a opolanie tylko w lipcu. Później, gdy my prowadziliśmy wykopaliska także w innych odsłonięciach na Śląsku, zespół z Uniwersytetu Opolskiego kopał w lipcu i wrześniu.

W 2007 roku, gdy pracowałem nad dicynodontami z Lisowic, korzystając z wielkiej kolekcji Natural History Musuem w Londynie przy okazji spędziłem trochę czasu nad badaniem typowych pterozaurów. Fotografowałem niemal każdą kość długą, cześć rysowałem i trochę się dziwiłem, dlaczego one są jednak inne niż te nasze „pterozaury” z Krasiejowa. Potem koledzy z Londynu pokazali mi triasowe pterozaury z Anglii i wtedy wróciła mi wiara w pterozaurową naturę szczątków z Krasiejowa. Gdy oglądałem kręgi z malutkiego pudełeczka opisane jako Rhamphorhynchus, uderzyło mnie ich podobieństwo do naszych kręgów. Były niemal identyczne. Ale szybko sobie uświadomiłem, że przecież to tylko kręgi i kawałek kości udowej. Skąd oni wiedzieli, że to pterozaur, i do tego ramforynch? Postanowiłem zbadać to głębiej, gdy w Stuttgarcie i Tybindze przeglądałem triasowe gady pancerne. Są tam również całe szkielety wczesnych pterozaurów. Na zdjęciach wyglądają pięknie. Takie okazy to marzenie każdego paleontologa. Ich kręgi są jednak widoczne tylko z jednej strony (reszta jest w skale) i nie bardzo wiadomo, jaka dokładnie jest ich budowa. Wyjaśnienie natury naszych małych kosteczek i wydłużonych czy krótkich kręgów musiało poczekać na bardziej kompletne okazy z Krasiejowa.

W końcu studentom udało się znaleźć prawie cały szkielet. Zawierał puste w środku kości kończyn i niemal cały kręgosłup tułowiowy z żebrami i wydłużone kręgi, które tworzyły szyję. Całą niezwykle skomplikowaną i trudną preparacją zajął się profesor Jerzy Dzik. Liczył, że uda mu się tam znaleźć także czaszkę. Profesor wypreparował, narysował i opisał wszystkie kości, czaszki jednak nie było. Co robić? Publikować cały szkielet pozaczaszkowy, czy czekać na czaszkę? Ponieważ wykopaliska cały czas trwały i ciągle, choć powoli, przybywało okazów, postanowiliśmy zaczekać. Udało nam się ją znaleźć w 2010 roku. Kosteczki były jednak tak małe i cienkie, że nie dałoby się ich wypreparować. Zwróciliśmy się więc do Wojskowej Akademii Technicznej i tam dr Krzysztof Karczewski prześwietlił nam całą czaszkę w tomografie. Potem Marek Dec, wtedy doktorant w Instytucie Paleobiologii PAN, z tysięcy slajdów ręcznie powycinał (używając specjalnego oprogramowania) każdą kość oddzielnie. Dzięki temu mogłem zmontować w komputerze prawie całą czaszkę. Jest ona bardzo dziwna, niektóre kości w ogóle nie przypominają tych u innych gadów. Teraz już wiem, że podobieństwo budowy kręgów grzbietowych pterozaurów i ozimka to często spotykana w przyrodzie konwergencja.

Choć już od 2006 roku prowadziliśmy wykopaliska z cegielni Woźniki koło Zawiercia, dopiero w 2013 roku znaleźliśmy tam kręg szyjny ozimka. Jest to tylko jedna kość, ale bardzo charakterystyczna. Potwierdza to zresztą nasze przypuszczenia, że oba te stanowiska są podobnego wieku. Ich fauna jest podobna, choć są różnice. Niestety, obecnie miejsce to ma nowego właściciela, który nie pozwala nam, w zgodzie z polskim prawem, na prowadzenie jakichkolwiek wykopalisk, a wyrobisko wypełnia się wodą i niedługo już żadne prace nie będą możliwe.

Pragniemy podziękować prof. Adamowi Bodziochowi i dr Krzysztofowi Książkiewiczowi za wypożyczenie nam skamieniałości ozimka z kolekcji Uniwersytetu Opolskiego. Dziękujemy Panu Piotrowi Lichocie, prezesowi Stowarzyszenia Delta, za sfinansowanie wykonania modelu ozimka na wystawę o Krasiejowie w Muzeum Ewolucji.