Bestie z głębin, czyli łapiemy ewolucję za płetwę grzbietową

0:00:00 Wstęp Posłuchaj

Co się stało z kopytami delfinów?

I gdzie foki ukryły swoje łabędzie szyje? Cześć, tu Ola Stanisławska i Piotrek Stanisławski, podcast Crazy Nauka.

Dziś opowiemy o czymś, co możemy nazwać ewolucyjnym déjà vu, czyli o tym, jak natura raz po raz sięgała po te same sprawdzone rozwiązania, które najróżniejszym grupom zwierząt pomagały wygrać wyścig o przetrwanie. Czasem trafiało to w wąskie gardło. A przez to wąskie gardło przeciskali się wcale nie ci, którzy do tej pory najlepiej dawali sobie radę, tylko ci, którzy pozostawali w cieniu.

Miejsce akcji naszego dzisiejszego podcastu to morza i oceany, a czas akcji: ostatnie 250 milionów lat.

I to będzie jeden z tych wyjątkowych odcinków, w których rozmawiamy z gościem. Tym razem zaprosiliśmy doktora Daniela Tyborowskiego, który jest paleontologiem z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. No i tak się nieprzypadkiem składa, że właśnie ukazała się jego książka „W głębiny. Ewolucyjna podróż morskich gadów i ssaków”.

A wydawcą tej książki jest wydawnictwo RN, to skrót od Radia Naukowego. To wydawnictwo w osobie Karoliny Głowackiej poprosiło nas o płatną współpracę przy promocji tej książki. I oczywiście zgodziliśmy się, zwłaszcza że z doktorem Danielem Tyborowskim znamy się nie od dziś i doskonale wiemy, że po prostu ma talent do barwnego opowiadania.

I tutaj chcemy powiedzieć, że oprócz pięknego wydania książkowego, które rzeczywiście warto mieć, bo jest pięknie ilustrowane, dostępny jest również e-book i audiobook. I to wszystko można zakupić na stronie wydawnictworn.pl. A jak już Ola wspomniała, książka jest pięknie ilustrowana.

Gdyby ktoś chciał się przyjrzeć z bliska i mieć te ilustracje gdzieś do powieszenia, to są też dostępne w postaci plakatów autorstwa Marcina Ambrozika, właśnie tegoż ilustratora. Wspaniałe, wspaniałe obrazki.

I zanim przejdziemy do rzeczy, to przypominamy o jeszcze dwóch naszych podcastach. Tych, które tworzymy we współpracy z Polskim Radiem. A więc chodzi tu o true crime'owy z elementami naukowymi podcast Laboratorium Zbrodni i cykl Sekcja Teorii Spiskowych, który jest takim dociekliwie analizującym podcastem z elementami faktcheckingu.

Te podcasty możecie znaleźć na stronie Polskiego Radia, na Spotify, na YouTubie. Zwłaszcza na YouTubie warto zobaczyć te spiski, całe, dlatego że to jest wideopodcast. No i my tam bardzo się staramy wyglądać intelektualnie, inteligentnie i w ogóle.

A wychodzi tak, jak wychodzi, więc można się pośmiać.

No więc możecie popatrzeć sobie. No i zapomnielibyśmy, że jesteśmy obecni na wszystkich liczących się platformach podcastowych.

I tych nieliczących się również.

0:03:25 Rybi kształt i ewolucja konwergentna Posłuchaj

Tak jak wspomnieliśmy, dziś prześledzimy historię tego, jak zarówno ryby, jak i niektóre gady, i niektóre ssaki wykręciły wiele niezależnych od siebie numerów. I te numery doprowadziły te skrajnie różne, różniące się od siebie zwierzęta do tego samego rybiego kształtu. Idealnie sprawdzającego się w morzu.

No i wskutek tego zdarzyło się tak, że potomkowie kopytnych ssaków, wyglądających jak, uwaga, skrzyżowanie wydry z myszojeleniem.

Wyobrażacie sobie to teraz, tak?

Wrócili do wody i stali się na przykład delfinami. Podobną woltę wykonali przodkowie dużych jaszczurów, czyli ichtiozaury. Ryby, no cóż, nie musiały nic robić, bo od początku czuły się jak ryba w wodzie.

W ogóle w morzach i oceanach, jak chyba w żadnym innym środowisku, widać ten cały repertuar mechanizmów ewolucji. Od wspomnianego powtarzania sprawdzonych rozwiązań, poprzez ogniwa pośrednie, bardzo gęsto obecne, po ślepe zaułki i wąskie gardła. Więc to będzie trochę jak oglądanie ewolucji w warunkach niemal laboratoryjnych, a może raczej muzealnych.

I tu zapraszamy Was na tę wspólną wyprawę.

Przechodzimy zatem do rozmowy z naszym gościem, doktorem Danielem Tyborowskim. Cześć, Danielu.

Cześć.

Ponieważ chcemy porozmawiać o tym, jak ewolucja na rozmaite sposoby wyczynia sztuczki, które na przykład często prowadzą do podobnego efektu, to tu, na podstawie Twojej książki, nasuwa się takie pytanie: czy to nie jest trochę dziwne, że trzy zupełnie odmienne gromady zwierząt, czyli ssaki, ryby i niektóre gady morskie, osiągnęły w rezultacie na pewnym etapie te same kształty ciała? Mówiąc gady morskie, mam na myśli oczywiście te, o których piszesz w swojej książce, na przykład ichtiozaury, które wymarły dawno, dawno temu.

Nie, kompletnie to nie jest dziwne. To jest wręcz, powiedziałbym, spodziewane z punktu widzenia wiedzy ewolucyjnej, dlatego że liczba środowisk na naszej planecie jest ograniczona. Więc skoro środowiska są ograniczone, to nisze ekologiczne w tych środowiskach też ograniczone będą.

A skoro nisze będą ograniczone, to zwierzęta żyjące w tych niszach też będą musiały się przystosowywać pod względem kształtu, budowy, trybu życia właśnie do życia w tych określonych niszach. I na tym polega ewolucja konwergentna. Niezależnie od tego, jakie jest nasze pochodzenie ewolucyjne, to przyjmujemy podobne kształty, jeżeli żyjemy w takim samym bądź bardzo podobnym środowisku.

A czy to znaczy, że jest kształt idealny dla tego środowiska i lepiej się już po prostu nie da? Czy na przykład jest tak, że z racji tego, że my jednak mamy gdzieś tego wspólnego przodka daleko, to po prostu nic lepszego nie jesteśmy w stanie wymyślić? Znaczy oczywiście w cudzysłowie wymyślić, bo chodzi mi o, no wiadomo, działanie ewolucji.

To jest tak, że chyba ten pierwszy wariant raczej, czyli tutaj to środowisko determinuje kształt, dlatego że po prostu prawa fizyki wymuszają w określonym środowisku pewne kształty, pewne plany budowy. W wodzie, jak chcemy być szybko pływającym drapieżnikiem i żyć powiedzmy nie na dnie, a nie unosić się na tafli wody, tylko pływać w toni, no to raczej ewolucja będzie dążyła do obrania takiego, nazwijmy to sobie, rybiego kształtu. I prędzej czy później w zasadzie w większości tych linii ewolucyjnych taki rybi kształt się pojawiał.

Tutaj są pewne różnice odnośnie tempa wykształcania tego kształtu, no bo tempo ewolucji nie zawsze jest takie samo i nie we wszystkich liniach ewolucyjnych jest takie samo, tylko zależy właśnie od tych zewnętrznych warunków środowiska, od tego, jaki był klimat w danej epoce, czy była na przykład zasobność pod względem pożywienia, czy może były jakieś inne, większe drapieżniki, które mogły ograniczać tę naszą ewolucję. Więc to są wszystko te czynniki raczej zewnętrzne, ekologiczne.

No i prawa fizyki tutaj są bardzo, bardzo istotne. Dużo istotniejsze niż na przykład genetyka i to, jak ewoluuje genotyp. On oczywiście też się zmienia, ale koniec końców to środowisko i prawa fizyki grają tutaj pierwsze skrzypce.

To może weźmy takie przykłady jak delfiny, rekiny i te wspomniane już ichtiozaury. Czy możesz więcej opowiedzieć o tym, jakie warunki doprowadziły do tego, że osiągnęły w sumie bardzo podobne kształty i różne tego typu przystosowania, które wyewoluowały zupełnie niezależnie?

To jest tak, że w przypadku ryb, na przykład takiego rekina, no to ryby mają o tyle łatwiej, że one od początku swojej ewolucji żyją w morzach. Więc tutaj sprawa jest prosta i ryby generalnie, kiedy się w zasadzie pojawiły, to były zwierzętami drapieżnymi polującymi na inne zwierzęta. I już powiedzmy na bardzo wczesnym etapie ewolucji miały taki kształt, jaki znamy z dzisiejszego świata ryb.

Czyli kształt idealny, nazwijmy go, dla środowiska morskiego.

Tak, taki kształt hydrodynamiczny byśmy powiedzieli, czyli doskonały do tego, żeby szybko pływać w wodzie. Czyli mamy trójkątną płetwę grzbietową przeważnie, mamy płetwę ogonową, taką mocno wciętą, gdzie mamy dwa płaty. W przypadku ryb to jest płat górny i dolny.

Kończyny, no oczywiście u ryb to są płetwy, jeżeli chcemy być takim bardzo ścigłym zwierzęciem, to też będą miały trójkątny kształt. Generalnie im bardziej zaostrzone kształty pyska, czy płetw, czy ogona, tym szybciej i sprawniej możemy się poruszać w wodzie, bo nasze ciało po prostu stawia coraz mniejszy opór ośrodkowi, jakim jest woda. Więc jeżeli mamy ryby, które mają na przykład zaokrąglone płetwy albo tej płetwy grzbietowej nie mają takiej charakterystycznie trójkątnej, tylko na przykład bardziej będzie to taka niska i ciągnąca się wzdłuż całego grzbietu płetwa, no to raczej to nie są jakieś ścigłe ryby, no raczej to będzie ryba, która, jeżeli jest drapieżnikiem, to będzie na przykład atakowała z zasadzki i gdzieś tam sobie będzie czatowała w szuwarach. Szczupak na przykład jest takim dobrym przykładem. On jednak się troszeczkę różni od tego przysłowiowego rekina.

Więc ryby generalnie od początku ewolucji miały mniej więcej taki plan budowy, z pewnymi modyfikacjami. Natomiast w przypadku gadów morskich i ssaków sprawa jest o tyle ciekawsza i o tyle bardziej skomplikowana, że to są wszystko zwierzęta, które miały lądowych przodków. Czyli po prostu w którymś momencie, gdzieś tam, jak ja to mówię, w odmętach ery paleozoicznej, ryby wyszły na ląd, ale nie wszystkie oczywiście, tylko jedna grupa i dała początek czworonogom, czyli dzisiejszym płazom, gadom, ptakom, ssakom.

No i z różnych później przyczyn, ewolucyjno-paleogeograficznych kolei losu, zwalniały się miejsca w oceanie dla kolejnych grup dużych drapieżników. No i jakoś tak wyszło, że zazwyczaj to właśnie te kręgowce żyjące na lądach się przystosowywały wtórnie do życia w wodzie, w morzu.

To jest trochę dziwne, przepraszam cię bardzo, skoro jednak znacznie większym wysiłkiem jest zawrócenie ewolucyjnie w jakimś stopniu. Zawsze pójście do przodu i ten powrót do wody, skoro już tam w tej wodzie kłębi się całe to towarzystwo, które od samego początku w niej jest. Czemu ryby nie zajęły tego miejsca szybciutko?

To jest bardzo trafna uwaga i rzeczywiście nawet wśród ryb przecież mamy duże drapieżniki, dzisiaj mamy wielkie rekiny, w przeszłości też żyło wiele dużych drapieżnych ryb, tylko wydaje mi się, że ryby generalnie mają dużo większą różnorodność biologiczną.

To znaczy ryby zajmują wszelkie typy nisz pokarmowych na przykład. Znacznie więcej znamy ryb chociażby roślinożernych albo żywiących się jakimś drobnym planktonem. Drapieżniki oczywiście też się pojawiają, natomiast to zwykle są też mniejszych gabarytów zwierzęta.

Natomiast te kręgowce lądowe, one siłą rzeczy są większe, jeśli idzie o rozmiar. Więc dużo łatwiej im było osiągać duże rozmiary. One też miały często całkiem sporych lądowych przodków, na przykład ssaki morskie.

Te formy, które się przystosowywały do życia w wodzie, to były duże zwierzęta, takie powiedzmy po dwa, trzy metry, podczas gdy w tym samym czasie ryby nie były jakieś spektakularnie duże. Może z wyjątkiem rekinów. No i tutaj też by należało zadać pytanie, to czemu rekiny nie stały się nigdy w zasadzie tymi szczytowymi drapieżnikami.

Prawdopodobnie one zajmują dosyć stabilną niszę ekologiczną od przynajmniej ostatnich mniej więcej 100 milionów lat. I po prostu nie opłaca im się eksplorować tych nowych nisz. Rekin to jest na tyle uniwersalny wynalazek ewolucyjny, że po prostu ewolucja doszła do takiego punktu, że nie trzeba go zmieniać.

Natomiast jeżeli chcemy zajmować jakieś konkretne, bardziej wyspecjalizowane nisze pokarmowe, no to tutaj już po kolejnych epizodach wymierania miejsce się pojawiało. No i najpierw to wykorzystały gady, później ssaki. No i zwykle jest tak, że te wtórnie wodne czworonogi one właśnie obejmują nisze tych szczytowych drapieżników.

0:15:01 Przodkowie waleni: od indochiusa do płetwy ogonowej Posłuchaj

Czyli drapieżniki, nie roślinożercy. I wróćmy na chwileczkę do tego, co powiedziałeś o przodkach ssaków morskich. Dwu-, trzymetrowe zwierzęta. Co to były za zwierzęta? Do jakiej grupy należały? I co właściwie się wydarzyło, że one wylądowały jako delfiny, orki czy wieloryby?

Wydarzyło się to, że miało miejsce wielkie wymieranie. Zwykle jest tak, że jak nowa grupa zaczyna opanowywać jakieś środowisko, to dzieje się to po tym, jak w tym środowisku zwolniły się te wspomniane nisze ekologiczne. Zwolniło się miejsce po prostu.

Pod koniec okresu kredowego, 66 milionów lat temu, mamy to słynne wielkie wymieranie, kiedy na lądach wymarły dinozaury, a w morzach cała menażeria wielkich gadów morskich. Tam wymarły mozazaury, tam wymarły plezjozaury, większość żółwi morskich wymarła. No i zwolniły się po prostu nisze właśnie tych szczytowych drapieżników.

Po wymieraniu kredowym na lądach zaczęły bardzo szybko różnicować się ssaki. Bardzo szybko się podzieliły na te wszystkie grupy, które znamy dzisiaj, czyli ssaki kopytne, ssaki drapieżne, gryzonie, naczelne i tak dalej. No i jedna z tych grup przypuściła szturm na środowiska morskie.

No i to byli właśnie przodkowie waleni. Co ciekawe, to były zwierzęta kopytne, więc walenie tak naprawdę należą do ssaków kopytnych.

I to jest niezwykłe zupełnie.

To jest niezwykłe, to jest bardzo wyspecjalizowana grupa kopytnych. Nawet w takich nowoczesnych podręcznikach zoologii już nie używa się jednostek taksonomicznych walenie ani parzystokopytne, tylko jest taka grupa, ona nie ma w zasadzie dobrej polskiej nazwy, nie ma żadnej polskiej nazwy tak po prawdzie. Stosuje się po prostu nową jednostkę taksonomiczną, która obejmuje i walenie, i kopytne. No bo jeżeli obecnie się tak definiuje taksony powiedzmy, żeby coś było takim prawdziwym taksonem, no to zależy badaczom na tym, żeby obejmowało wszystkich potomków wspólnego przodka.

Mamy kopytne wieloryby i kopytne delfiny.

Tak, dokładnie tak. No one kopyt już nie mają, ale po prostu wywodzą się od przodków, które te kopyta miały, więc powiedzmy, że taką cechą definiującą tego praprzodka wspólnego, nie wiem, jelenia, krowy i delfina było zwierzę, które miało kopyta. Mniej więcej wiemy, jak wyglądały te takie pierwotne formy, te takie, nazwijmy to, protowieloryby, które w zasadzie jeszcze nie były wieloryby, ale te zwierzątka, od których walenie się wywodzą. Jest znany taki sprzed prawie 50 milionów lat z terenów Kaszmiru zwierzątko, nazywa się [? niepewne: indochius], i to jest coś takiego, jakbyśmy połączyli wydrę z myszojeleniem.

Ja zawsze mówię, że [? niepewne: indochius], jak Państwo sobie gdzieś wygooglacie, to to jest taka wyderka, ale na takich długich, cieniutkich nóżkach, jak u jakiejś sarenki, zakończonych kopytkami, więc przedziwne zwierzę, nieduże, takie no, wielkości małego pieska. Natomiast wiemy stąd, że to jest ten praprzodek waleni, że w czaszce tego [? niepewne: indochiusa] znajdowała się taka spiralna struktura kostna, która się nazywa involucrum, to jest taka spiralna część ucha środkowego, która pomaga waleniom w lokalizowaniu zdobyczy pod wodą i w ogóle w słyszeniu pod wodą, w uproszczeniu dużym.

Pierwotnie ona pewnie pełniła też jakieś inne funkcje, generalnie pomagała temu [? niepewne: indochiusowi] jakoś się lokalizować w środowisku, pewnie nie tylko w wodzie, ale to bardzo często w ewolucji jest tak, że jakaś cecha, która pełni jakąś funkcję w jednym środowisku, przydaje się też w innym. Tak powstały pióra ptaków chociażby, tak powstały w ogóle szkielety mineralne u zwierząt. One pierwotnie pełniły funkcję magazynu toksyn, po prostu organizm musiał odkładać gdzieś toksyny, więc wytrącał mineralny szkielet, potem się dopiero okazało, że taki szkielet może służyć jako ochrona przed drapieżnikami. No i niewykluczone, że z tym involucrum tego [? niepewne: indochiusa] było bardzo podobnie, on mógł pełnić jakieś funkcje, których nie znamy, a przy okazji, kiedy to zwierzątko gdzieś tam, powiedzmy przy strumieniu rzecznym, sobie polowało na ryby, to się okazało, że pomaga mu to w orientowaniu się właśnie w takim środowisku wodnym. Natomiast pod względem ogólnego planu budowy, tak jak mówię, no to byśmy nawet, jakbyśmy się cofnęli o te 50 milionów lat i tego [? niepewne: indochiusa] gdzieś tam kicającego sobie zobaczyli, no to nawet by nam do głowy nie przyszło, że to może być jakiś praprzodek waleni. Natomiast później już mamy formy troszeczkę młodsze, sprzed tam 40 powiedzmy 5 milionów lat, już takie półwodne, jeśli idzie o na przykład ustawienie kończyn.

No właśnie, co się stało z tymi cienkimi nóżkami? One przestały być cienkie, tylko właśnie co się z nimi zrobiło?

No właśnie, jakby przestały mieć zdolność do kicania, a raczej zaczęły być ustawione tak, jak to wygląda chociażby u krokodyla, czyli tak bardziej na boki. Jest taki rodzaj też tam z okolic powiedzmy tej Azji Południowej, z Pakistanu, nazywa się Ambulocetus. I to jest taki prawalen, który z kolei wygląda trochę jak krokodyl albo jak aligator, tylko jakbyśmy go ubrali w futerko.

No to słodko.

Tak, no słodki, przy czym taki spory, bo on to już był wielkości, powiedzmy, 3 metry mógł mieć właśnie, więc to było duże zwierzę i raczej ręki bym do niego nie wyciągał. Natomiast ewidentnie tutaj te odkrycia tych takich półwodnych przodków waleni jasno pokazują, że wieloryby narodziły się w obszarze, który dzisiaj jest powiedzmy tą południową Azją, a te 40 kilka milionów lat temu to była wschodnia część Oceanu Tetydy, który rozciągał się od właśnie terenów dzisiejszego Oceanu Indyjskiego aż powiedzmy po zachodnią część Europy i zachodnią część Sahary. Więc można powiedzieć, że wieloryby to jest taki tetydzki wynalazek, czy w terminach dzisiejszej geografii azjatycki wynalazek.

A co z tymi nogami się działo dalej? Kiedy, w którym momencie one się, nazwijmy to, skleiły i stworzyły tę płetwę, którą można dziś u waleni podziwiać?

Czy to jest kwestia na przykład rozprzestrzeniania się tej błony między palcami, którą widać u różnych wodnych ssaków czy tam półwodnych? Skąd to się brało?

Na pewno najpierw pojawiła się błona między palcami, tak jak to dzisiaj widzimy chociażby u fok czy u uchatek. One są właśnie w takim stadium, że palce niby mają spięte błoną, ale my ciągle widzimy te palce. Jak się przyjrzymy foce z bliska, zwykłej [? niepewne: szaryce], co sobie w Bałtyku pływa, to jesteśmy w stanie policzyć te palce, widzimy je. Więc należy założyć, że u tych półwodnych przodków waleni też tak było.

Jest taki rodzaj takiego półwodnego walenia, odpowiadający mniej więcej pod względem trybu życia dzisiejszym fokom. Nazywa się Georgiacetus, od stanu Georgia w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych, który miał jeszcze właśnie palce, ale prawdopodobnie one były zlepione błoną. Skoro on występował w tej Georgii, tam jego szkielety znaleziono, to to jest drugi koniec świata względem tej południowej Azji.

To pokazuje, że rzeczywiście te zwierzęta już były w stanie eksplorować bardzo dalekie obszary i wędrować przez całe oceany przy jednoczesnej zdolności do wychodzenia na ląd. W sumie tak jak foki dzisiaj. One potrafią wychodzić, ale foka jest w stanie przepłynąć przez całkiem szerokie i głębokie morze.

Walenie opanowały oceany jeszcze zanim utraciły zdolność do wychodzenia na ląd. Później oczywiście te palce coraz bardziej zarastały ze sobą i wszystkie kończyny obrosły taką mięsistą rękawicą. Nawet dzisiaj jak pójdziemy do Muzeum Historii Naturalnej i zobaczymy szkielet [? niepewne: kaszalota], to tam oczywiście szkielet tych palców jest.

To nie jest tak, że one zanikły, tylko po prostu nie widzimy tych palców na zewnątrz. Nie jesteśmy w stanie policzyć palców, patrząc na [? niepewne: kaszalota], tak jak jesteśmy w stanie to zrobić u foki. Ale w środku szkielet tych palców dalej się objawia.

Bo jedna rzecz mnie tutaj nurtuje od początku, bo tak zaczęliśmy od tego idealnego kształtu wodnego, tylko tu jest dość istotna różnica. To znaczy jedni mają płetwę ogonową w pionie, a drudzy w poziomie. Z czego to może wynikać?

Jesteśmy w stanie jakoś to ocenić? Bo też mnie naszło pytanie, zacząłem tak kombinować, że łapki tylne się ma po bokach raczej, a nie jedną nad drugą, więc stąd może to poziome ułożenie u ssaków. A z kolei naszło mnie pytanie, czy można powiedzieć, że ryby są czworonogami? Czy to w ogóle się tak da jakoś zaliczyć?

Nie, ja bym ryb nie zaliczył do czworonogów. Czworonogi się powiedzmy liczą od momentu, jak mamy wyjście na ląd, gdzieś tam w dewonie.

Te tylne płetwy u ryb, bardzo mało wiemy o ich ewolucji, bo one zwykle były nawet u ryb, które generalnie mają szkielet kostny, czy miały szkielet kostny, ta tylna część ciała powiedzmy, że była dużo słabiej zmineralizowana. Więc na przykład znamy całkiem nieźle ewolucję tych przednich płetw, jak się zmieniały w łapy z palcami, ale z tylnymi jest dużo gorzej. Natomiast odnośnie tego ułożenia płetwy, to jest tak, że może mało kto o tym wie, mało osób zdaje sobie z tego sprawę, ale płetwa ogonowa u wieloryba czy delfina to nie są jego tylne kończyny.

Tylko co?

To jest po prostu ogon.

Dlaczego nie mógł, jak każda przyzwoita ryba, zrobić sobie tego pionowo, tylko musiał kombinować jak kopytny pod górkę i robić sobie poziomo?

Właśnie mi się wydaje, że to było dosyć takie sprytne i dużo prostsze dla ewolucji, że jest ta płetwa pozioma. Dlatego że jak sobie pomyślimy, jak się na lądzie poruszają gady i ssaki, to one chodzą zupełnie inaczej. Każdy, kto ma psa, to wie, że ssak, jakim jest pies, ma łapy ustawione pod tułowiem.

Natomiast ten wspomniany chociażby krokodyl albo jaszczurka zwinka mają łapy ustawione na boki. I to jest zasada. Możemy powiedzieć, że generalnie gady mają łapy na boki, a ssaki mają łapy pod tułowiem.

No to skoro mamy łapy na boki, to kiedy chodzimy, to kręgosłup musi się wyginać z boku na bok. Przypomnijmy sobie, jak krokodyl chodzi po lądzie, to on zawsze tak człapie właśnie śmiesznie, gibając się z boku na bok. Jaszczurki też tak samo biegają.

Natomiast ssaki zupełnie inaczej się poruszają. Koń jak biegnie czy pies jak biegnie, no to nie gibie się z boku na bok, tylko raczej to jest taki sprężynowy ruch kręgosłupa, w zasadzie przód, tył, ale finalnie kręgi się ruszają góra, dół tak naprawdę.

No tak, to się zgadza.

To jest taki ruch troszeczkę, jakbym to porównał, jak kiedyś dzieci się bawiły skakanką na przykład. I na przykład jedno dziecko z jednej strony trzyma skakankę, drugie z drugiej i no to ta skakanka wykonuje taki ruch oscylacyjny, góra, dół, góra, dół. Taki ruch wykonuje kręgosłup u ssaków.

Więc dużo łatwiej było z punktu widzenia skomplikowania anatomicznego w procesie ewolucyjnym jakby nie zmieniać tego ruchu kręgosłupa, tylko go wykorzystać. No bo kręgosłup to jest jednak, co by nie mówić, ważna, taka w zasadzie centralna, jak to się mówi, osiowa struktura. No więc jeżeli chcemy zmienić ruch kręgosłupa, czyli inaczej wyginać po prostu kręgosłup, no to nagle się okazuje, że musimy zmienić w ogóle tak samo budowę i funkcję wszystkiego, co jest do tego kręgosłupa przyczepione.

Czyli pas barkowy, miednicę, kończyny przednie, tylne.

Na pewno to ma jakiś wpływ, taka zmiana ruchu na narządy wewnętrzne, na ich ułożenie, budowę.

No więc to całkowicie zmienia anatomię całego zwierzęcia. Dużo łatwiej jest zatem nie zmieniać ruchu kręgosłupa, tylko go wykorzystać. No a z takich badań biomechanicznych my wiemy, że to, czy w wodzie kręgosłup się porusza z góry na dół czy z boku na bok, nie ma w gruncie rzeczy większego znaczenia. Dlatego to, czy ichtiozaury miały płetwę pionową, i rekiny, i ryby w ogóle płetwę pionową, a walenie mają poziomą, to z punktu widzenia szybkości pływania, zwrotności, wykonywania jakichś tam manewrów w wodzie, no nie ma to w zasadzie znaczenia, czy to jest ruch pionowy, czy poziomy, jest to obojętne. Ważne, że działa.

No ale jednak te płaty z tyłu są przydatne, więc w którymś momencie się pojawiły u waleni. Natomiast kręgosłup po prostu nie wnika w żaden płat. Te oba płaty to są tylko takie miękkie płaty z mięsa, z mięśni i skóry. Natomiast kręgosłup znajduje się pośrodku, co jest na przykład zupełnie inaczej u tych wspomnianych ichtiozaurów, gdzie u nich kręgosłup nie kończył się tak ślepo na końcu ogona i płaty wyrastały na górę i na dół, tylko kręgosłup wnikał w dolny płat płetwy. Prawdopodobnie dlatego, że ichtiozaury, tak jak walenie zresztą, były zwierzętami, które oddychały powietrzem atmosferycznym.

To też jest taka rzecz, której się nigdy ewolucji nie udało obejść przy powrocie do morza. Nie udało się znowu wykształcić czegoś na wzór ryb, ich skrzeli. Już nawet te wtórnie wodne, wszystkie kręgowce zawsze były zmuszone oddychać powietrzem atmosferycznym. Więc miały płuca wypełnione powietrzem, więc to było źródło dużej siły wyporu. Badacze interpretują, że ten kręgosłup wnikał u ichtiozaurów w dolny płat płetwy, żeby dodatkowo trochę obciążyć to zwierzę, żeby ta dolna część ciała była cięższa niż górna, niż grzbietowa, żeby ten zwierzak miał większy balast.

0:32:16 Ichtiozaury i wielkie wymierania Posłuchaj

A powiedz jeszcze, jak u tych ichtiozaurów wyglądało dochodzenie do tego kształtu tej płetwy tylnej, o której w tej chwili mówisz. Jak wyglądały te ogniwa pośrednie, nazwijmy to? Jak one w ogóle przystosowały się do tego idealnego kształtu rybiego?

U ichtiozaurów to jest dużo bardziej enigmatyczne niż u waleni. W ogóle może powiedziałbym tak, że ewolucja waleni od form lądowych do morskich to jest jeden z najlepiej udokumentowanych paleontologicznie takich właśnie szeregów ewolucyjnych z jednego środowiska do drugiego. Dlaczego tak jest? Prawdopodobnie dlatego, że to jest dużo młodsza historia geologicznie, więc mamy więcej skał z tego czasu na powierzchni planety, bo te pierwsze walenie, jak przystosowywały się do życia w wodzie, to było tam mniej więcej te 45 około milionów lat temu. Natomiast pierwsze ichtiozaury to jest początek ery mezozoicznej, czyli około 250 milionów lat temu.

Nieporównywalnie więcej. Więc albo część tych skał została zerodowana i ich po prostu nie mamy dostępnych do badań, albo one gdzieś są, tylko są po prostu przykryte przez młodsze skały, czyli również w zasadzie nie mamy ich dostępnych do badań. Jest kilka miejsc na Ziemi, gdzie możemy szukać takiego zapisu tego wejścia ichtiozaurów do morza.

Tutaj bardzo pomaga ocieplenie klimatu, bo Arktyka jest takim obszarem, który się drastycznie ociepla, i ta pokrywa lodowa w Arktyce zanika, więc się odsłaniają olbrzymie połacie skał, chociażby właśnie z początku mezozoiku. Tutaj w ostatnich latach jest bardzo dynamicznie działająca grupa paleontologów z Muzeum Historii Naturalnej w Oslo, którzy prowadzą badania właśnie w Arktyce i oni tam znaleźli, dosłownie dwa lata temu opisali, najstarszą skamieniałość ichtiozaura, która jest, jak ja to mówię, takim obłamanym ogryzkiem kręgu, ale takim, który na szczęście zachował diagnostyczne cechy. Widać po nim, że to jest kręg ichtiozaura.

On ma bardzo charakterystyczną budowę, bo ichtiozaury na tyle się przystosowały do życia w wodzie, na tyle się upodobniły do ryb, że również ich pojedyncze kręgi przybrały kształt kręgów niemalże rybich. Jak ktoś się zajmuje wędkarstwem i lubi oprawiać ryby, to wie, że rybie kręgi wyglądają w ten sposób, że trzon tego kręgu w części środkowej jest dużo cieńszy niż w tej części obwodowej. Czyli zewnętrzna część kręgu jest szersza niż ta najbardziej w środku. Czyli na przekroju taki kręg wygląda jak klepsydra. I dokładnie taki kształt mają kręgi ichtiozaurów, w tym ten kręg znaleziony przez Norwegów.

I z jakiego okresu pochodzi, bo tutaj jest najstarsza skamieniałość.

Tak, to jest najstarsze znalezisko i to jest fascynujące, bo to znalezisko ma 250 milionów lat. To jest bardzo dobrze wydatowany profil geologiczny. A co ciekawe, wymieranie permskie to jest obecnie 251,9 miliona lat.

I tak się zawsze przyjmowało, że po wymieraniu jest jakiś czas odbudowy, że nie ma tak, że od razu po wymieraniu te zwierzęta, co przetrwały, przystosowują się do nowych nisz. W przypadku waleni tak było. One potrzebowały około tych 20 milionów lat po wymieraniu kredowym, żeby opanować morza.

I wtedy powstały te nowocześnie wyglądające walenie.

Tak, natomiast z ichtiozaurami wychodzi na to, że już takie całkowicie wodne, przystosowane do życia w wodzie formy, no to już pojawiły się zaledwie 1 milion 900 tysięcy lat po wymieraniu permskim.

No właśnie, a wymieranie permskie, jakie obszary ono objęło i ile gatunków, jaki procent gatunków wtedy wyginął?

Wymieranie permskie objęło wszystkie obszary i w zasadzie wszystkie formy życia. To było największe wymieranie w historii planety. Na to się mówi, że to jest tak zwane „mother of all extinctions”, czyli matka wszystkich wymierań. I ekosystemy lądowe, i morskie były objęte tym wymieraniem. Ono naprawdę przetrzebiło prawie całe życie na naszej planecie. Tutaj duże organizmy morskie wymarły całkowicie.

Pod koniec permu nie było morskich gadów, ale były takie duże ryby chrzęstnoszkieletowe, kuzyni rekinów. Oni wymarli, no i te nisze mogły zająć właśnie morskie gady.

I te ichtiozaury pojawiły się naprawdę szybciutko, jeśli chodzi o ewolucyjne pojęcie czasu.

No to jest bardzo szybko. Milion dziewięćset tysięcy to jest w skali procesów ewolucyjnych mgnienie geologicznych powiek. Tak się przyjmuje z różnych takich wyliczeń statystycznych, że średni czas istnienia gatunku to są cztery miliony lat średnio. Cztery, czasami może się mówi, że pięć, około, powiedzmy 4 do 5 milionów. No a tu mamy milion dziewięćset tysięcy. A trzeba powiedzieć jeszcze, że w przypadku kręgowców to zwykle jest dłużej niż szybciej.

No więc to jest bardzo zaskakujące. Prawdopodobnie ten obszar arktyczny był jakimś takim miejscem, gdzie się bardzo szybko fauna odbudowywała po wymieraniu. Być może początków ichtiozaurów należy szukać jeszcze przed wymieraniem permskim. Kto to wie? My nie wiemy, skąd się wywodzą ichtiozaury do końca. Nie wiemy, kim byli ci lądowi przodkowie.

Tak jak w przypadku waleni jesteśmy w stanie wskazać, że ich przodkowie to były ssaki parzystokopytne, no to z ichtiozaurami czegoś takiego zrobić nie możemy. My wiemy, że one gdzieś tam należą do szeroko pojętych gadów. No ale co to znaczy? Czy one są bliżej, nie wiem, jaszczurek? Czy bliżej żółwi? Czy bliżej krokodyli? Czy bliżej dinozaurów? Czy bliżej kogo? No to do końca tego nie wiadomo. Być może jakieś odkrycia, [? niepewne: a jeszcze sprzęt wymierania permskiego] nam tutaj pomogą tę zagadkę rozwikłać.

Ja muszę koniecznie zapytać, a co spowodowało tak spektakularne wymieranie? Co wiemy o przyczynach tego permskiego wymierania?

Oj, przyczyny wymierań to jest w ogóle osobna dyskusja. Tutaj całe pokolenia badaczy się spierają bardzo dynamicznie na temat…

Nie ma tak łatwo.

Tak, nie jest łatwo. Tak zwykle, jakbyśmy byli, nie wiem, na wykładzie z geologii historycznej i miałbym podawać takie faktograficzne zawsze od punktów przyczyny, zwykle podaje się to, że po pierwsze mieliśmy wtedy powstanie superkontynentu Pangea, czyli mieliśmy jedną masę lądową i jeden superocean dookoła, czyli było dużo mniejsze zróżnicowanie geograficzne. A im mniejsze zróżnicowanie geograficzne, to to rzutuje na mniejszą różnorodność biologiczną.

Ale to nie jest powód, żeby wymierać. Pewnie jeszcze nie jest to powód, żeby wymierać, ale te warunki na Pangei były naprawdę drastyczne. To było bardzo sucho i gorąco. Ten interior Pangei był praktycznie nie do zamieszkania. Rzeczywiście tam się dało żyć tylko na tych obszarach bliższych biegunom. Natomiast jeszcze jeden jest problem taki, że na terenie dzisiejszej Syberii w tym czasie był bardzo intensywny wulkanizm.

Tam się tworzyły tak zwane trapy syberyjskie. To był na tyle intensywny czas, że przez kilka milionów lat te wulkany pluły lawą. Dzisiaj większość północnej Azji jest pokryta takimi pokrywami lawowymi z tego czasu. Mieliśmy bardzo intensywne, długotrwałe zatruwanie środowiska gazami wulkanicznymi, oceany się na pewno zatruwały metalami, bo wulkanizm jest jednym z głównych źródeł takich naturalnych w środowisku różnych toksycznych dla organizmów metali, rtęci na przykład. To jest wulkanizm, jeden z takich głównych powodów zanieczyszczenia rtęcią w oceanie i innymi metalami ciężkimi w ogóle. Więc to był troszeczkę taki zbieg różnych czynników. Z jednej strony ta paleogeografia, z drugiej strony ten właśnie wzmożony wulkanizm.

Ale jak właściwie doszło do tego, że niektóre gatunki, wiele gatunków zapewne, dało radę przecisnąć się przez to wąskie gardło matki wszystkich wymierań, czyli przez wymieranie permskie? I co sprawiło, że akurat te, a nie inne gatunki przetrwały, i czy one potem się jakoś bardziej specjalizowały? Co im pomogło w przetrwaniu tego najgorszego okresu?

Tak jak powiedziałem, większość Pangei była nie do zamieszkania. Morza też były silnie zatruwane, ale były pewne takie enklawy, gdzie życie mogło jakoś przetrwać. I tak się interpretuje, że właśnie te obszary wokół biegunów były stosunkowo, po pierwsze, relatywnie chłodne, to znaczy nie zimne, tak jak dzisiaj, nie było w tym czasie czap lodowych na biegunach. Natomiast powiedzmy, że takie warunki bliższe strefom umiarkowanym panowały wtedy w rejonach polarnych. Obszar ten, na przykład, na którym działają koledzy z Norwegii, w tamtym czasie się interpretuje, że to była taka wcinająca się od północy Pangei rozległa zatoka morska. Więc ona była prawdopodobnie dosyć szeroka, ale jednocześnie miała taką geografię, że była izolowana od tej reszty mórz. I prawdopodobnie tam pewne organizmy mogły jakoś przetrwać.

Taka grupa, która przetrwała to wymieranie, myślę, że całkiem nieźle, to są amonity, takie bardzo popularne skamieniałości, charakterystyczne takie z mezozoiku, spiralnie zwinięte muszle w kamieniu można znaleźć, to są właśnie amonity, kuzyni dzisiejszych kałamarnic i ośmiornic. W triasie była taka grupa amonitów, nazywały się ceratyty, i one całkiem nieźle przeszły przez ten epizod wymierania, na tyle dobrze, że mogły stanowić na początku triasu źródło pożywienia dla innych zwierząt. I tutaj się doszukuje sukcesu ichtiozaurów, szybkiego, że prawdopodobnie one po prostu miały co jeść. Tym pokarmem były właśnie te amonity i można było bardzo szybko ewoluować.

Teraz jak sobie to odniesiemy do ssaków, to kiedy walenie się przystosowywały do życia w morzach, powiedziałem, że im to zajęło dużo dłużej, około 20 milionów lat czy tam kilkunastu, to wtedy amonitów już nie było, bo amonity nie przetrwały wymierania kredowego. One razem z dinozaurami poszły do piachu, więc tak się interpretuje, że nie było na początku ery ssaków tak zasobnego pożywienia w oceanach. Były ryby oczywiście, ale tutaj badacze, jest taki zespół pod kierunkiem profesora Martina [? niepewne: Zandera] z Uniwersytetu w Bonn, który opisał jednego z takich wielkich triasowych ichtiozaurów ze Stanów Zjednoczonych, z Nevady, który był olbrzymi, miał 17 metrów długości, czaszkę [? niepewne: ES] wielkości rosłego chłopa. W tych samych skałach, gdzie znaleziono ten szkielet, jest całe zatrzęsienie amonitów.

Tak się interpretuje, że ich rzeczywiście musiało być na tyle dużo, że przynajmniej niektóre ekosystemy na początku triasu były w stanie zapewnić źródło pożywienia dla szybko ewoluujących wielkich drapieżników. Dzięki obecności tego pożywienia można było po pierwsze szybko ewoluować, a po drugie stosunkowo szybko osiągać duże rozmiary.

Ale właśnie te wielkie drapieżniki musiały jednak być stosunkowo elastyczne, jeśli chodzi o pokarmowe zwyczaje, bo nie dość, że szybko wyewoluowały w ciągu dwóch milionów lat niespełna, to jeszcze zdołały się przystosować do tego typu pokarmu, który stał się popularny dopiero też po wielkim wymieraniu. W związku z czym ta elastyczność jest chyba tutaj dosyć istotna w osiągnięciu tego sukcesu po przejściu tego wąskiego gardła.

Tak, to jest taka zasada ogólna, że generalnie jeżeli jesteśmy wyspecjalizowani ekologicznie i przychodzi jakiś kryzys, zmienia się klimat, właśnie wulkany wybuchają, zmieniają się jakieś warunki chemiczne w środowisku, to jesteśmy dużo bardziej wtedy podatni na wymarcie. Bo jeżeli się specjalizujemy w odżywianiu się tylko jakimś jednym konkretnym rodzajem pożywienia i ten rodzaj pożywienia wymrze albo na przykład zmieni zasięg występowania i już nie będzie występował tam, gdzie my występujemy, to w zasadzie zostaje nam tylko wymrzeć. Natomiast jeżeli będziemy bardziej elastyczni i nie będziemy mieli takiej wybiórczości pokarmowej, to w zasadzie będzie nam wszystko jedno, czym się żywimy, będzie nam łatwiej przetrwać.

Czyli wcale nie jest najlepiej być takim superprzystosowanym.

Każde superprzystosowanie to jest ślepa uliczka. Na dłuższą metę tak, bo można założyć, że prędzej czy później warunki środowiskowe się zawsze zmienią, natomiast na przykład era mezozoiczna była stosunkowo takim długim okresem stabilnych warunków środowiskowych, nadzwyczaj stabilnych. To prawie przez 160 milionów lat mieliśmy względnie ciepły i wyrównany klimat. Natomiast pominąwszy tę erę mezozoiczną, to generalnie tak. Rzeczywiście można założyć, że prędzej czy później warunki, w jakich żyjemy, się zmienią, więc bycie takim super, hiperprzystosowanym wtedy się nie będzie opłacało.

A co się stało z ichtiozaurami po kolejnym wymieraniu, po triasowym? Bo one też, zdaje się, tam ucierpiały wskutek tego procesu.

Tak, następne wymieranie mamy pod koniec triasu, te powiedzmy 201 milionów lat temu. Ichtiozaury ucierpiały na tym rzeczywiście. To jest tak, że w samym triasie te zwierzęta bardzo szybko ewoluowały w różnych kierunkach. Pojawiały się małe ichtiozaury, jest taki słynny rodzaj [? niepewne: Grippia], na przykład, bardzo urocze zwierzątko wielkości takiego, powiedzmy, kundelka. Były te wielkie drapieżniki, jak ten opisany [? niepewne: cymbospondyl] z Nevady. Takie olbrzymie formy o kształcie ciała przypominającym bardziej jakiegoś węża morskiego, raczej taki kształt niekojarzący się z ichtiozaurami.

Ale były też formy właśnie rybokształtne. Tylko w triasie to była jedna z linii ewolucyjnych ichtiozaurów i wcale nie była tą domyślną, że tak powiem. Dominowały raczej te ichtiozaury o bardziej jeszcze takich jaszczurzych czy wężowych kształtach.

Natomiast te formy, które miały rybie kształty, siłą rzeczy miały najlepsze właściwości te hydrodynamiczne. Więc one były w stanie pływać na dużych głębokościach i żyć na otwartym oceanie. Jeżeli nie mamy takiego rybiego kształtu, tylko jesteśmy mniej lub bardziej jakimś wężowatym stworem, no to musimy się trzymać stref brzegowych. Musimy gdzieś żyć na niedużych głębokościach, trzymać się płycizn. A zwykle jest tak, że jak dochodzi do wymierania, no to najbardziej, jeżeli mówimy o ekosystemach morskich, najbardziej tutaj narażone na wymieranie są te ekosystemy płytkomorskie. No bo zwykle jak nadchodzi zagrożenie, to ono nadchodzi z lądu, chociażby z tych dymiących tam, nie wiem, wulkanów, prawda? Albo jak uderzy asteroida, no to też te fragmenty najbliżej powierzchni są narażone.

No i to wymieranie triasowe przetrwały w zasadzie tylko te ichtiozaury o rybim kształcie, prawdopodobnie dlatego, że one były w stanie przetrwać na otwartym oceanie i żyć w głębinach. Te, które żyły płytko i przy powierzchni, no wymarły bardzo szybko.

Czyli one już później się nie różnicowały, już zostały same te takie rybie?

Tak, zostały tylko te rybie, te o rybim kształcie. One oczywiście się różniły później w jurze i w kredzie rozmiarami, bo były mniejsze i większe, ale jeśli idzie o taki ogólny kształt ciała, to te wszystkie potriasowe ichtiozaury jurajskie i kredowe, tam nie ma żadnych wariacji, tam nie ma żadnych spektakularnych wynalazków, jeśli idzie o zmianę kształtu. Tam te zwierzęta mają mniej lub bardziej rybi kształt.

Czyli jak nastąpiło kolejne wielkie wymieranie, no to one były na tyle wyspecjalizowane, mało elastyczne, że po prostu źle skończyły, tak jak wspomniałeś, poszły do piachu.

Tak jest.

0:52:55 Podwodny lot: żółwie, foki i plezjozaury Posłuchaj

Przyjrzyjmy się teraz, to jest chyba dobry moment, jeszcze innym cechom, czy też sposobom poruszania się, czy cechom wyglądu różnych grup zwierząt, które jakby wyglądają na wspólne, a pochodzą z różnych źródeł. I tu chociażby można wymienić, za Twoją książką, podwodny lot, czyli taką technikę pływania, która jest bardzo specyficzna i pojawia się u żółwi morskich, u współczesnych ssaków płetwonogich, ale też niezależnie od nich wyewoluowała ta technika u plezjozaurów.

Tak, to jest taki drugi główny sposób na przystosowanie się do życia w wodzie. Czyli nie przyjmujemy rybiego kształtu, czyli nie idziemy, że się tak wyrażę, w siłę napędową ogona, tylko źródłem ruchu, źródłem napędu będą nasze kończyny, przednie i tylne, czyli po prostu płetwy.

I pływali żabką trochę.

Troszeczkę można to tak porównać, tak. No więc tutaj, skoro kończyny mają być tym źródłem napędu, no to raczej one będą ulegały wydłużaniu. Ogony u takich zwierząt przeważnie są krótkie i jak pomyślimy o tych zwierzętach, które wymieniłaś, no to tam nie ma długich ogonów, prawda? Foka czy mors raczej się długim ogonem poszczycić nie może. Ja bym jeszcze do tej grupy dorzucił ze współcześnie żyjących zwierząt także pingwiny, bo one co prawda mają jeszcze tylne łapy w postaci takich zwykłych łap z pazurami, ale jak najbardziej w wodzie pływają właśnie tą techniką podwodnego lotu.

To jest taka technika bardzo majestatyczna. Jak widzimy takie zwierzę, jak na przykład żółwia morskiego, jak płynie tą techniką, no to przednie płetwy unosi ku górze, w tym czasie tylne do dołu, a potem w drugą stronę. Przednie do dołu, tylne ku górze. To wygląda rzeczywiście widowiskowo, dosyć spektakularnie.

I to jest technika, która narodziła się też mniej więcej gdzieś w połowie triasu. Może nie jest tak stara jak przystosowania ichtiozaurów, ale u przodków plezjozaurów się właśnie pojawiła, u takiej grupy zwanej [? niepewne: zauropterygami]. To były zwierzęta, które ekologicznie były bardzo zbliżone właśnie do dzisiejszych fok czy uchatek. Tutaj do takich najsłynniejszych należą chociażby notozaury. To były takie średniej wielkości zwierzęta, przypominające trochę, jakbyśmy fokę odchudzili może i troszeczkę wydłużyli szyję, no to dostaniemy takiego typowego notozaura triasowego. To były zwierzęta bardzo popularne w triasie. One i w Europie żyły, i w Chinach. Także widać, że dobrze im się miało wtedy. One w zasadzie mogły eksplorować wszystkie takie płytkie, co prawda, środowiska. One po jakimś oceanie nie pływały, ale generalnie były dobrze rozpowszechnione na całej kuli ziemskiej.

To w takim razie jeszcze, czy mógłbyś opisać, w jaki sposób plezjozaury pływały? Bo tu warto byłoby, żebyśmy mogli sobie wyobrazić te zwierzęta, bo być może nie wszyscy wiedzą, jak wyglądały.

Wyobraźmy sobie zwierzę wyglądające jak gigantyczna uchatka z niesłychanie długą szyją, małą główką na końcu i długimi płetwami. I to mniej więcej jest obraz przeciętnego plezjozaura. Te płetwy w zasadzie przypominały kształtem takie podwodne skrzydła. Trochę chyba bym to porównał do płetw dzisiejszego humbaka, który też ma takie dosyć długie płetwy, przypominające łopaty jakiegoś tam gigantycznego wiatraka. No bo skoro to jest podwodny lot, to tutaj zależy temu zwierzęciu na wykształceniu jak największej powierzchni nośnej, że tak powiem, tylko oczywiście pod wodą. Więc te płetwy muszą być długie.

No i te zwierzęta pływają, jak wiemy, na przykład dzisiaj foki czy uchatki pływają bardzo szybko tą techniką. Bo już żółwie są stosunkowo powolne, jeśli idzie o ten typ pływania, ale właśnie uchatki czy pingwiny były sprawnymi pływakami. Plezjozaury najprawdopodobniej też. One całkiem szybko się poruszały. Mniejsze formy pewnie potrafiły, tak jak dzisiejsze chociażby kotiki, jak nabierały prędkości, tak składać te płetwy wzdłuż ciała i troszeczkę się takim śrubowym stylem poruszać. Być może coś takiego się też pojawiło.

No więc na pewno było to majestatyczne. Myślę, że sam fakt zobaczenia takiego zwierzęcia z niesłychanie długą szyją, a tu warto też powiedzieć, że wśród plezjozaurów były takie formy, które miały najdłuższe szyje w ogóle w dziejach Ziemi. Są takie kredowe plezjozaury, na przykład rodzaj [? niepewne: Alberto Nectes] z Kanady. To miał siedmiometrowej długości szyję. I to ciekawe, że ta długość szyi nie wynikała z długości kręgów, tak jak na przykład jest to u żyrafy, bo żyrafy mają długie szyje, ale mają tyle samo kręgów co my, czyli siedem kręgów szyjnych. Tylko te kręgi są po prostu wyciągnięte.

No to u plezjozaurów było coś zupełnie innego. To też jest ciekawe, że mamy różne przepisy na to, żeby uzyskać podobne ciasto, że tak powiem, czyli tę długą szyję. U plezjozaurów po prostu była duża liczba tych kręgów. Te kręgi były normalnych rozmiarów, były króciutkie, tylko ich było bardzo, bardzo dużo. U tego rekordzisty z Kanady to ich się tam bodajże, o ile dobrze pamiętam, doliczono do 80 w samej tylko szyi. Więc bardzo, bardzo dużo tych kręgów. To rzeczywiście taki już wymysł ewolucyjny dosyć spektakularny.

Czy możemy zgadywać, dlaczego teraz nie mamy odpowiedników takich plezjozaurów? To znaczy nie ma właściwie w morzach zwierząt z długimi szyjami. W ogóle prawie nie ma zwierząt z długimi szyjami. Odwołałeś się do żyrafy i dziękuję, do widzenia. Mamy trochę ptaków.

[? niepewne: Ucha] też jeszcze są.

Ale jakby nie porównujmy. To jednak nie ta długość szyi. Czy to jest coś nie tak z tym, czy to po prostu tak wyszło?

Ja myślę, że to jest tak, że te ssaki płetwonogie, chociażby foki, uchatki, one miały mniej czasu, żeby wykształcić takie długie szyje. No bo ssaki płetwonogie też się zaczęły gdzieś tam pojawiać te około 40 milionów lat temu. Takie bardziej wodne formy to jest w ogóle bardzo młoda geologicznie historia, bo to jest około tych 20 milionów lat. Natomiast te plezjozaury z tymi ekstremalnie długimi szyjami to jest dopiero późna kreda, czyli około 70 milionów lat temu, podczas gdy pierwsze plezjozaury pojawiły się mniej więcej 200 milionów lat temu. Czyli po prostu one miały dużo więcej czasu, żeby wyewoluować takie długie szyje, bo wcześniejsze plezjozaury miały oczywiście wydłużony ten szyjny odcinek kręgosłupa, ale to wcale nie odbiegało od tego, co jest dzisiaj u foki czy u uchatki.

Tylko różnica jest taka, że dzisiaj ocean jest stosunkowo zimny, więc ssaki morskie, i to się tyczy w zasadzie wszystkich ssaków morskich, i waleni, i fok, i manatów, mają tę grubą warstwę tkanki tłuszczowej. Więc foki my pewnie nie kojarzymy ze zwierzęciem, które by miało długą szyję, ale jakbyśmy zobaczyli szkielet foki, ja polecam na przykład tutaj najbliżej w Polsce, to w stacji morskiej na Helu, można tam i żywą fokę zobaczyć, czyli szkielet foki, no to tam zobaczymy, że szkielet foki w ogóle nie przypomina foki. To znaczy szkielet foki dużo bardziej przypomina takiego, powiedzmy, jurajskiego plezjozaura niż jakiegokolwiek innego dziś żyjącego ssaka.

Czyli tylko musiała sobie tłuszczykiem obrosnąć, bo warunki nie sprzyjają.

A tak naprawdę to ma łabędzią szyję i tylko nikt tego nie może zauważyć.

1:02:40 Dlaczego zapis kopalny mórz jest tak kompletny Posłuchaj

Takie nam się robi Muzeum Ewolucji z tego, dlatego że bardzo wyraźnie widać, że w tych dziejach ewolucyjnych morsko-oceanicznych mamy wszystkie zjawiska ewolucyjne, jakie sobie możemy wymarzyć i w dodatku całkiem dobrze udokumentowane, bo było takie hasło, ono oczywiście głównie dotyczyło ewolucji Homo, generalnie człowieka i okolic, o tych brakujących ogniwach. Natomiast tu bardzo wyraźnie w wielu miejscach, jak mówisz, właściwie trudno powiedzieć, żeby czegoś brakowało. Ten zapis jest bardzo kompletny, bardzo długi.

Czy to wynika w jakiś sposób ze środowiska, że się lepiej w tych oceanach zachowują tego typu ślady?

Generalnie jest tak, to jest taka zasada, że środowiska morskie są dużo lepiej poznane, te kopalne, głównie dlatego, że po prostu w morzach odbywa się sedymentacja.

Czyli powstają osady.

Powstają osady. Prawie cały zapis geologiczny, jaki mamy, na pewno cały zapis historii życia, to on w większości pochodzi z mórz. Na lądach dominuje erozja. Jak się rozejrzymy wokół siebie, to w lesie, w parku, na ulicy osady się generalnie nie tworzą. Lokalnie na lądach mogą się tworzyć jakieś skały, na przykład w warunkach chociażby pustynnych. To jest możliwe, ale to są w skali powierzchni Ziemi jakieś małe, takie lokalne miejsca.

Natomiast w zbiorniku morskim osady się tworzą cały czas praktycznie, a w przeszłości geologicznej, chociażby w tej erze mezozoicznej, było dużo cieplej na Ziemi, nie było czap lodowych na biegunach i poziom morza był znacznie wyższy niż dzisiaj. Więc płytkie morza wdzierały się głęboko na tereny kontynentów. Tutaj najwyższy poziom oceanu w ogóle w dziejach planety, to uznaje się, że był w okresie kredowym, szczególnie w późnej kredzie, czyli między powiedzmy 90 a 66 milionów lat temu, gdzie dużo więcej powierzchni Ziemi było przykryte morzami niż odkryte. Dzisiaj też jest więcej przykryte, ale mówię o tych częściach kontynentalnych.

Do tego stopnia ten poziom oceanu był wtedy tak duży, że nawet obszary, które dzisiaj są bardzo oddalone od zbiorników morskich, były płytkimi morzami. Tutaj taki najlepszy przykład, jaki można podać, to jest Azja Środkowa. Kraje takie jak Kazachstan czy Uzbekistan. Uzbekistan to jest, o ile mnie pamięć nie zawodzi, obecnie państwo podwójnie śródlądowe, czyli takie, które graniczy tylko z innymi państwami śródlądowymi, bo tam powiedzmy Morza Kaspijskiego nie liczymy jako morza, to jest jezioro. Z górnej kredy w Uzbekistanie są całe odsłonięcia skał morskich, w których występują muszle amonitów, małży, zęby rekinów i mozazaurów.

Więc nawet w takie, wydawać by się mogło, odległe od morza obszary wdzierały się te płytkie zbiorniki. Większość Ameryki Północnej była wtedy pokryta morzami. Większość Europy była pokryta morzami. Cała w zasadzie Sahara, cała północna Afryka była pokryta morzami. Interior australijski był pokryty morzami. Siłą rzeczy statystycznie po prostu było dużo więcej miejsc, gdzie mogły się tworzyć osady i gdzie zapis życia w tych morzach mógł się zachować.

1:07:02 Żółwie i pancerz jako balast Posłuchaj

No i ten zapis się zachował fantastycznie, ale wynika z niego nie tylko to, że różne formy były niezwykle zmienne, ale są też przykłady tego, że raz obrany kształt okazał się tak świetny, że właściwie nie trzeba go było później zmieniać. To zdaje się dotyczy żółwi, prawda?

Tak, żółwie są dosyć takie konserwatywne, jeśli idzie o budowę. To jest taka grupa, która jest główną z grup morskich gadów, które dotrwały do dzisiaj. Ale to też jest ciekawe, że żółwie wielokrotnie się przystosowywały do życia w morzach. Najpierw w jurze była taka pierwsza fala żółwi morskich, później w kredzie i później już w kenozoiku. Plan budowy żółwia generalnie się nie zmieni za bardzo. Są tam jakieś różnice, oczywiście między żółwiem skórzastym a żółwiem [? niepewne: karetta] można wyróżnić różnice, dlatego że to są różne gatunki, ale ogólny plan budowy jest rzeczywiście zbliżony.

[? niepewne: Co odmieni] takiego świetnego i idealnego, że aż tak długo przetrwało?

Myślę, że to, co czyni żółwia, czyli pancerz, to jest rzecz, do której znowu wracamy, do tego, jak dana struktura może w różnym kontekście odgrywać różne funkcje. My kojarzymy głównie pancerz żółwia z taką funkcją ochronną, ale najprawdopodobniej to pierwotnie była funkcja związana z balastem w środowisku wodnym i pancerz powstał jako adaptacja do życia w wodzie.

Jak to balastem? Co to znaczy? Jak to odczuwać? [? niepewne: Półce kontrujemy w ten sposób?]

Powietrze w płucach, tak, to miał być obciążnik. Wiemy też stąd, że najstarsze żółwie znane z Chin miały pancerz tylko po brzusznej stronie ciała. Na grzbiecie nie miały. No więc tutaj ta funkcja ochronna odpada totalnie, no bo jak już robimy pancerz, to ja bym raczej zrobił go na grzbiecie.

I zawsze brzuchem do góry możesz się odwrócić.

Tak, no dokładnie. Więc to ewidentnie jest adaptacja do życia w wodzie. Później powstał ten pancerz grzbietowy. Jeszcze co ciekawe, w wielu liniach ewolucyjnych żółwi później w tym pancerzu pojawiały się takie liczne puste przestrzenie i to jest ta grupa, do której należą chociażby dzisiejsze żółwie skórzaste. One mają takie potężne przestwory w tym pancerzu, które sprawiają, że no to zwierzę jest jakoś tam odporne na jakieś urazy mechaniczne, ale z drugiej strony jest na tyle lekkie, że może osiągać duże rozmiary. I wydaje się, że ten rozmiar dzisiejszego żółwia skórzastego, czyli tam powiedzmy dwa metry, może z okładem, to jest ten maksymalny rozmiar, jaki może osiągać zwierzę, takie, które będzie wychodziło na ląd i składało jaja.

Z tymi, które nie składają jaj, sprawa jest troszeczkę inna, bo ssaki tutaj troszeczkę inaczej działają, bo ssaki są żyworodne, więc największe ssaki, jeszcze takie, które mogą wychodzić na ląd, mogą być większe. No cóż, słoń morski na przykład się kłania, który może być naprawdę olbrzymi, ale jeśli idzie o gady, no to wydaje się, że taki rozmiar żółwia skórzastego to jest max, że powyżej tej granicy rozmiarów żółwia skórzastego już taki żółw by na ląd wychodzić nie mógł.

On wygląda trochę jak pancernik, jak pojazd opancerzony i jest naprawdę taki solidny, potężny.

No tak, to jest do 700 kilogramów masy, to rzeczywiście już zaczyna być w [? niepewne: tej strukcji]. To jest kawał żółwia.

1:11:28 Podsumowanie, książka i słowo na dziś Posłuchaj

Czyli mamy w tych zapisach z osadów morskich pełen przegląd ewolucyjnych rozwiązań i tych samych powtarzających się smukłych kształtów ciała u różnych grup zwierząt, ogonów napędowych albo dziwnie ułożonych łap, które potem i tak ostatecznie na tyle zmieniały swój kształt, że różne zwierzęta, w różny sposób dochodzące do tego samego efektu, finalnie wyglądały tak samo. Ale mamy też takie kształty jak żółwik, które okazały się być na tyle świetne, że w niemal niezmienionej formie funkcjonują do dziś i świetnie sobie radzą.

Myślę, że każdego, kogo interesują właśnie tego typu zagadnienia, kto lubi dociekać, na pewno porwie książka Daniela Tyborowskiego, naszego dzisiejszego gościa, czyli „W głębiny. Ewolucyjna podróż morskich gadów i ssaków”, którą to książkę bardzo gorąco polecamy, bo tam ta podróż zaprowadza nas w naprawdę ciekawe rejony. My podróżujemy po całej Ziemi i oczywiście tych tematów, które Daniel podejmuje w książce, jest znacznie więcej, a myśmy tutaj tak naprawdę tylko troszeczkę nadgryźli ten temat.

Tak jest, książka jest wydana przez wydawnictwo RN i zarówno sama papierowa książka, jak i e-book, i audiobook są dostępne na stronie wydawnictworn.pl. Jeszcze bardzo polecamy plakaty, właśnie są przepiękne plakaty autorstwa Marcina Ambrozika. To są ilustracje z tej książki, po prostu tylko w wersji plakatowej, a powiem szczerze, że jest co ilustrować, bo pod tą wodą to cuda się tam działy i żyły.

A swoją drogą polecam wersję papierową tej książki, właśnie tutaj szeleszczę sobie tą wersją.

W audiobooku nie słychać ładnie tych ilustracji.

Ilustracje są rzeczywiście piękne, książka jest wydana ładnie. Ja myślę, że taką książkę fajnie mieć na półce, żeby móc jej dotknąć, przejrzeć i finalnie oczywiście poczytać.

Bardzo Ci dziękujemy.

Dziękuję.

Opowieść to tylko kawałeczek, tak jak Ola powiedziała, tej świetnej historii, odsyłamy po więcej do książki. No i cóż, wspaniałych morskich odkryć życzymy.

Dzięki, Danielu.

Dzięki bardzo za zaproszenie, dziękuję, kłaniam się.

Dziękujemy, że dotrwaliście z nami do końca tego odcinka. Dziękujemy Wam za to, że jesteście z nami, że komentujecie, że oceniacie i to nam bardzo pomaga.

A oczywistą na dzisiaj polecajką jest właśnie książka doktora Daniela Tyborowskiego „W głębiny. Ewolucyjna podróż morskich gadów i ssaków”. I pozostaje nam słowo na dziś, a tym słowem na dziś będzie, czy będą…

Walenie.

No, to dzięki, cześć.

Źródła

Brak listy źródeł w opisie odcinka. Strona wydawnictwa podana w opisie: https://wydawnictworn.pl/