Reconstructie van de oudste ichthyosaurus en het 250 miljoen jaar oude ecosysteem gevonden in Spitsbergen. Credits: Illustratie door Esther Van Heulsen
Al bijna 190 jaar zoeken wetenschappers naar de oorsprong van oude mariene reptielen uit het tijdperk van de dinosauriërs. Een team van Zweedse en Noorse paleontologen heeft de overblijfselen ontdekt van de oudst bekende ichthyosaurus, of ‘vishagedis’, op het afgelegen Arctische eiland Spitsbergen.
Ichthyosauriërs waren een uitgestorven groep mariene reptielen waarvan de fossielen over de hele wereld zijn ontdekt. Ze behoorden tot de eerste op het land levende dieren die zich aanpasten aan het leven in de open zee, en ontwikkelden een “visachtige” lichaamsvorm vergelijkbaar met moderne walvissen. Ichthyosauriërs stonden aan de top van de voedselketen in de oceanen, terwijl dinosaurussen over het land zwierven en meer dan 160 miljoen jaar lang de mariene habitats domineerden.
Doorsnede en dwarsdoorsnede van de interne botstructuur van de wervels van een oudere ichthyosauriër. Credits: Øyvind Hammer en Jørn Hurum
Volgens leerboeken waagden reptielen zich voor het eerst in de open zee na de massale uitsterving aan het einde van de Perm-periode, die mariene ecosystemen verwoestte en de weg vrijmaakte voor het aanbreken van het tijdperk van dinosauriërs, ongeveer 252 miljoen jaar geleden. Zoals het verhaal gaat, vielen landreptielen met lopende benen ondiepe kustomgevingen binnen om te profiteren van de niches voor mariene roofdieren die door deze catastrofale gebeurtenis waren achtergelaten. Na verloop van tijd werden deze vroege amfibische reptielen efficiëntere zwemmers, waarbij ze uiteindelijk hun ledematen veranderden in vinnen, een visachtige lichaamsvorm ontwikkelden en levende jongen begonnen te baren; Zo verbreken ze hun laatste band met het land door niet aan land te hoeven komen om eieren te leggen.
Nieuwe fossielen die op Spitsbergen zijn opgegraven, herzien nu deze lang aanvaarde theorie.
In de buurt van de vissershutten aan de zuidkust van de IJsfjord in het westen van Spitsbergen, snijdt Flower Valley door de met sneeuw bedekte bergen om rotslagen te onthullen die zo’n 250 miljoen jaar geleden ooit slib op de zeebodem waren. Een snelstromende rivier, gevoed door smeltende sneeuw, erodeerde de moddersteen en onthulde afgeronde kalksteenrotsen die beton worden genoemd. Deze werden gevormd uit kalkafzettingen die zich vestigden rond de ontbindende overblijfselen van dieren op de oude zeebodem, waardoor ze in verbluffende driedimensionale details bewaard bleven. Tegenwoordig zoeken paleontologen naar deze betonblokken om fossiele sporen van dode zeedieren van lang geleden te onderzoeken.
Fossiele gesteenten op Spitsbergen waaruit de overblijfselen van de eerste ichthyosauriërs zijn voortgekomen. Krediet: Benjamin Kerr
Tijdens een expeditie in 2014 werd een groot aantal betonsoorten verzameld uit Flower Valley en teruggestuurd naar het Natuurhistorisch Museum in[{” 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
