Reconstructie van een vroege ichthyosaurus en een 250 miljoen jaar oud ecosysteem gevonden in Spitsbergen. Krediet: Illustratie door Esther Van Hulsen
Al bijna 190 jaar zoeken wetenschappers naar de oorsprong van oude zeereptielen sinds de tijd van de dinosaurussen. Nu heeft een team van Zweedse en Noorse paleontologen de overblijfselen ontdekt van de vroegst bekende ichthyosaurus, of ‘vishagedis’, op het afgelegen Arctische eiland Spitsbergen.
Ichthyosauriërs zijn een uitgestorven groep mariene reptielen waarvan de fossielen over de hele wereld zijn teruggevonden. Ze behoorden tot de eerste landdieren die in de open oceaan leefden en ontwikkelden een ‘visachtige’ lichaamsvorm vergelijkbaar met moderne walvissen. Ichthyosauriërs stonden aan de top van de voedselketen in de oceanen, terwijl dinosaurussen meer dan 160 miljoen jaar over het land zwierven en mariene habitats domineerden.
Computertomografiebeeld en dwarsdoorsnede van de interne skeletstructuur van een gewervelde van een vroege ichthyosauriër. Credits: Øyvind Hammer en Jørn Hurum
Volgens leerboeken kwamen reptielen voor het eerst de open oceaan binnen na het massale uitsterven van het Perm, dat bijna 252 miljoen jaar geleden mariene ecosystemen vernietigde en de weg vrijmaakte voor het aanbreken van het dinosaurustijdperk. Volgens het verhaal vielen reptielen op het land met lopende benen ondiepe kustomgevingen binnen om te profiteren van mariene jachtgebieden die door deze catastrofale gebeurtenis leeg waren gelaten. Na verloop van tijd werden deze vroege amfibische reptielen meer bedreven in zwemmen en evolueerden uiteindelijk hun ledematen in vinnen, ontwikkelden een ‘visachtige’ lichaamsvorm en levende jongen; Zo wordt hun laatste verbinding met het land verbroken zonder dat ze aan land hoeven te komen om te spawnen.
Nieuwe fossielen die op Spitsbergen zijn ontdekt, herzien deze lang aanvaarde theorie nu.
In de buurt van de jachthutten aan de zuidkust van de IJsfjord in het westen van Spitsbergen, snijdt de Vallei der Bloemen door met sneeuw bedekte bergen en onthult rotslagen die 250 miljoen jaar geleden eens een modderige zeebodem waren. De snelstromende rivier erodeert de moddersteen, waardoor de afgeronde kalkstenen rotsblokken zichtbaar worden, aangedreven door smeltende sneeuw. Deze worden gevormd uit kalkhoudende sedimenten die zich vestigden rond de overblijfselen van ontbonden dieren op oude zeebodems en ze vervolgens bewaarden in fascinerende driedimensionale details. Paleontologen jagen tegenwoordig op deze concreties om de gefossiliseerde overblijfselen van lang geleden overleden zeedieren te bestuderen.
De fossielhoudende rotsen in Spitsbergen leveren de vroegste overblijfselen van een ichthyosaurus op. Krediet: Benjamin Gear
Tijdens een reis in 2014 is een groot aantal concreties uit de Bloemenvallei verzameld en naar het Natuurhistorisch Museum gestuurd.[{” attribute=””>University of Oslo for future study. Research conducted with The Museum of Evolution at Uppsala University has now identified bony fish and bizarre ‘crocodile-like’ amphibian bones, together with 11 articulated tail vertebrae from an ichthyosaur. Unexpectedly, these vertebrae occurred within rocks that were supposedly too old for ichthyosaurs. Also, rather than representing the textbook example of an amphibious ichthyosaur ancestor, the vertebrae are identical to those of geologically much younger larger-bodied ichthyosaurs, and even preserve internal bone microstructure showing adaptive hallmarks of fast growth, elevated metabolism and a fully oceanic lifestyle.
Geochemical testing of the surrounding rock confirmed the age of the fossils at approximately two million years after the end-Permian mass extinction. Given the estimated timescale of oceanic reptile evolution, this pushes back the origin and early diversification of ichthyosaurs to before the beginning of the Age of Dinosaurs; thereby forcing a revision of the textbook interpretation and revealing that ichthyosaurs probably first radiated into marine environments prior to the extinction event.
Excitingly, the discovery of the oldest ichthyosaur rewrites the popular vision of Age of Dinosaurs as the emergence timeframe of major reptile lineages. It now seems that at least some groups predated this landmark interval, with fossils of their most ancient ancestors still awaiting discovery in even older rocks on Spitsbergen and elsewhere in the world.
The paper is published in the prestigious international life sciences journal Current Biology.
Reference: “Earliest Triassic ichthyosaur fossils push back oceanic reptile origins” by Benjamin P. Kear, Victoria S. Engelschiøn, Øyvind Hammer, Aubrey J. Roberts and Jørn H. Hurum, 13 March 2023, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.053
