Dinozaury

Czym jest dinozaur?

Dinozaur to nie byle jaki wielki, wymarły gad. Dla paleontologa to słowo oznacza jedno drzewo rodowe: ostatniego wspólnego przodka Triceratopsa i wróbla wraz z wszystkimi jego potomkami. Drzewo to zapuściło korzenie na triasowych równinach Pangei około 233 milionów lat temu, a jedna z jego gałęzi wciąż śpiewa w twoim ogrodzie.

Dinozaury należą do archozaurów, „gadów panujących”, które około 250 mln lat temu rozdzieliły się na dwie linie. Jedna doprowadziła do krokodyli i ich licznych wymarłych kuzynów, druga do pterozaurów i dinozaurów. To, co wyróżnia dinozaury, kryje się głównie w biodrach i nogach. Kość udowa tkwiła w panewce przebitej otworem na wylot, a kończyny stały prosto pod tułowiem jak kolumny, zamiast rozkraczać się na boki. Taka postawa uwalniała klatkę piersiową do oddychania w biegu, co mogło przyczynić się do ich długiego sukcesu.

W 1887 roku brytyjski paleontolog Harry Govier Seeley podzielił dinozaury na dwie wielkie grupy według budowy miednicy. Gadziomiedniczne (Saurischia) obejmują długoszyje zauropodomorfy, takie jak Diplodocus, oraz drapieżne teropody, takie jak Allosaurus. Ptasiomiedniczne (Ornithischia) to między innymi Stegosaurus, Triceratops i hadrozaury. Ironia polega na tym, że ptaki wywodzą się od gadziomiednicznych teropodów. W 2017 roku Matthew Baron, David Norman i Paul Barrett zaproponowali połączenie teropodów z ptasiomiednicznymi; ta hipoteza wciąż budzi spory.

Definicja rozstrzyga też kilka słynnych pomyłek. Pterozaury latały i były bliskimi kuzynami, ale nie dinozaurami. Plezjozaury, ichtiozaury i mozazaury to gady morskie z zupełnie innych gałęzi. A Dimetrodon, żaglogrzbieta gwiazda pudeł z zabawkami, jest bliżej spokrewniony ze ssakami niż z jakimkolwiek dinozaurem.

Czy wiesz, że Dimetrodon wymarł mniej więcej 40 milionów lat przed pojawieniem się pierwszych dinozaurów, więc nigdy żadnego nie spotkał?

Najstarsze pewne dinozaury pochodzą ze skał liczących 233–231 mln lat: z formacji Ischigualasto w Argentynie i formacji Santa Maria w Brazylii. Z tych początków wielkości psa wyrosły zwierzęta długie na ponad 30 m i inne tak małe, że mogły przysiąść na gałązce. Dziś najmniejszym żyjącym dinozaurem jest kubański koliberek hawański, mierzący 5–6 cm, a na świecie żyje około 11 000 gatunków ptaków.

Spojrzenie na dinozaury jak na linię rodową, a nie styl potwora, zmieniło wszystko. Tłumaczy, dlaczego skamieniałości ujawniają pióra i obojczyki zrośnięte w widełki, i dlaczego historia nie skończyła się 66 milionów lat temu. Dinozaury nie zniknęły: zniknęła większość z nich, a ocaleni nauczyli się latać.

Jak powstaje skamieniałość

Niemal każde zwierzę, które kiedykolwiek żyło, nie zostawiło po sobie śladu. Padlinożercy rozszarpują ciało, bakterie i pogoda kończą dzieła, a po kilku latach nawet duże kości rozsypują się w pył. Skamieniałość to rzadki wyjątek, a nauka o tym, jak organizm się nią staje, tafonomia, otrzymała nazwę w 1940 roku od radzieckiego paleontologa Iwana Jefriemowa.

Pierwszym warunkiem jest pośpiech. Największe szanse miał dinozaur, który zginął w rzece, jeziorze lub płytkim morzu albo na ich brzegu, bo woda mogła go przysypać piaskiem i mułem, zanim padlinożercy rozwlekli kości. Dlatego tak wiele szkieletów pochodzi z dawnych systemów rzecznych, takich jak późnojurajska formacja Morrison na amerykańskim Zachodzie. W Dinosaur National Monument w Utah kamieniołom Carnegie, który Earl Douglass zaczął eksplorować w 1909 roku, przechowuje plątaninę kości zauropodów, stegozaurów i teropodów naniesionych przez rzekę na łachę; około 1500 z nich wciąż można oglądać w skalnej ścianie.

Pogrzebana kość zostaje odcięta od tlenu i pogrąża się coraz głębiej pod kolejnymi warstwami osadu. Przez tysiące, a potem miliony lat piasek i muł twardnieją w piaskowiec i mułowiec. Przesącza się przez nie woda gruntowa niosąca rozpuszczoną krzemionkę, kalcyt i związki żelaza. W procesie permineralizacji minerały te krystalizują w porach i kanalikach kości, czyniąc ją ciężką i kamienną. Często przetrwa znaczna część pierwotnego minerału kostnego, dlatego naukowcy wciąż mogą ciąć skamieniałości i badać ich słoje przyrostowe. Bywa też, że kość rozpuszcza się całkowicie, zostawiając pustą formę, która po wypełnieniu tworzy naturalny odlew.

Czy wiesz, że w Lightning Ridge w Nowej Południowej Walii bogata w krzemionkę woda zamieniła kości dinozaurów w szlachetny opal, w tym kości małego roślinożercy Weewarrasaurus, nazwanego w 2018 roku?

Wyjątkowe stanowiska, zwane Lagerstätten, idą jeszcze dalej. Drobny popiół wulkaniczny albo spokojna, uboga w tlen woda potrafią zachować skórę, pióra i zawartość żołądka, jak w biocie Jehol w Chinach czy w wapieniach Solnhofen w Bawarii. Przez te rzadkie okna po raz pierwszy ujrzeliśmy upierzone dinozaury.

Na koniec skała musi wrócić na powierzchnię. Siły tektoniczne wypiętrzają dawne baseny, a deszcz, mróz i rzeki zdzierają warstwy nadkładu. Przez krótki czas, może kilka lat, kość leży odsłonięta, zanim erozja zniszczy i ją. Musi ją w tym oknie dostrzec rolnik, kamieniarz, dziecko na plaży albo ekipa terenowa przeczesująca badlandy.

Tafonomia kształtuje cały obraz przeszłości. Zwierzęta żyjące przy wodzie, o masywnych kościach, są nadreprezentowane; drobni mieszkańcy lasów i wyżyn pozostają niemal niewidoczni. Każda sala muzealna to próbka wypaczona przez śmierć, muł i przypadek, a dobry paleontolog czyta luki równie uważnie jak kości.

Czas głęboki i zegar geologiczny

Dinozaury żyły tak długo, że zwykłe słowa zawodzą. Pierwsze dinozaury i ostatniego Tyrannosaurusa dzieli około 165 milionów lat. Stegosaurus wymarł mniej więcej 80 milionów lat przed pojawieniem się T. rexa, co znaczy, że T. rex żył bliżej nas niż stegozaura. Aby nadać sens takim liczbom, geolodzy zbudowali kalendarz ze skał.

Idea czasu głębokiego wiele zawdzięcza szkockiemu przyrodnikowi Jamesowi Huttonowi. W 1788 roku w Siccar Point w hrabstwie Berwickshire pokazał przyjaciołom pionowo ustawione szare skały przykryte poziomym czerwonym piaskowcem: dowód cykli osadzania, wypiętrzania i erozji, które musiały trwać niezmierzone epoki. Doszedł do wniosku, że Ziemia nie zdradza „śladu początku ani perspektywy końca”. W 1815 roku mierniczy William Smith opublikował pierwszą mapę geologiczną całego kraju, śledząc angielskie warstwy po zawartych w nich skamieniałościach, a w 1841 roku John Phillips nazwał mezozoik, erę „średniego życia”.

Mezozoik dzieli się na trzy okresy. Trias, 252–201 mln lat temu, zaczął się po największym wymieraniu w dziejach Ziemi i przyniósł pierwsze dinozaury około 233 mln lat temu. Jura, 201–145 mln lat temu, była epoką gigantycznych zauropodów i pierwszych ptaków. Kreda, 145–66 mln lat temu, przyniosła rośliny kwiatowe, Triceratopsa i T. rexa, a zakończyła się na granicy K-Pg, cienkiej warstwie iłu bogatej w iryd, którą znajdujemy od Włoch po Montanę.

Te daty nie są zgadywanką. W 1913 roku Arthur Holmes wydał The Age of the Earth i zapoczątkował datowanie skał za pomocą rozpadu promieniotwórczego. Dziś podstawową metodą jest datowanie uranowo-ołowiowe drobnych kryształów cyrkonu z popiołów wulkanicznych. Uran rozpada się do ołowiu w znanym, stałym tempie, więc stosunek obu pierwiastków działa jak stoper uruchomiony w chwili powstania kryształu. Skamieniałości leżące między dwiema datowanymi warstwami popiołu dają się w ten sposób umiejscowić w czasie, często z dokładnością do kilkuset tysięcy lat. Datowanie argonowe popiołów z Montany wyznacza koniec kredy na około 66,0 mln lat temu.

Czy wiesz, że gdyby 4,54 miliarda lat historii Ziemi ścisnąć w jedną dobę, dinozaury pojawiłyby się około 22:46, wielkie formy zniknęłyby około 23:39, a współczesny człowiek zjawiłby się w ostatnich sześciu sekundach?

Czas głęboki to także lekcja pokory. Mezozoik nie był jednym światem, lecz długim ciągiem światów, z dryfującymi kontynentami, zmiennym klimatem i zespołami zwierząt, które nigdy się nie spotkały. Czytać go poprawnie to pytać nie tylko „co żyło?”, ale „kiedy i obok kogo?”. Kolumna skał zamienia zbieraninę potworów w historię.

Megalosaurus: pierwszy nazwany dinozaur

Dwudziestego lutego 1824 roku wielebny William Buckland, pierwszy wykładowca geologii w Oksfordzie, opisał przed Towarzystwem Geologicznym w Londynie kości „wielkiej kopalnej jaszczurki”. Nazwał ją Megalosaurus. Był to pierwszy dinozaur nazwany naukowo, osiemnaście lat przed tym, zanim w ogóle powstało słowo „dinozaur”.

Kości pochodziły z łupków Stonesfield, cienkich warstw wapienia wydobywanych koło Woodstock w hrabstwie Oxfordshire na dachówki. Pochodzą ze środkowej jury, sprzed około 166 milionów lat. Materiał Bucklanda obejmował kręgi, fragment miednicy, kości kończyn i, co najbardziej imponujące, kawałek prawej żuchwy, przechowywany dziś w Muzeum Historii Naturalnej Uniwersytetu Oksfordzkiego. Wielki francuski anatom Georges Cuvier obejrzał te okazy podczas wizyty w Oksfordzie w 1818 roku i przyznał, że należały do olbrzymiego gada.

Żuchwa wiele powiedziała Bucklandowi. Zęby były zakrzywionymi, spłaszczonymi ostrzami o drobno piłkowanych krawędziach, jak noże do steków. Wewnątrz kości widać nowe korony rosnące pod starymi, co dowodzi, że zwierzę przez całe życie gubiło i wymieniało zęby, podobnie jak krokodyl. Był to bez wątpienia drapieżnik, i to duży. Buckland, skalując z jaszczurek, ocenił jego długość na około 12 m. Współczesne badania, oparte na pełniejszych krewnych, wskazują, że Megalosaurus bucklandii (nazwa gatunkowa pochodzi z 1827 roku) był teropodem długim na około 6 m i ważącym może 0,7 tony, chodzącym na dwóch nogach, nie na czterech.

Czy wiesz, że koniec kopalnej kości z Oxfordshire, zapewne kości udowej megalozaura, narysował Robert Plot już w 1677 roku, a później ze względu na kształt nazwano go Scrotum humanum?

Megalosaurus stał się celebrytą. Charles Dickens otworzył w 1852 roku Samotnię opisem londyńskiego błota tak gęstego, że nikogo nie zdziwiłoby spotkanie megalozaura długiego na czterdzieści stóp, człapiącego jak słoniowata jaszczurka pod górę Holborn Hill. Przez dziesięciolecia niemal każdy duży ząb drapieżnego dinozaura znaleziony gdziekolwiek na świecie wrzucano do rodzaju Megalosaurus, aż nazwa stała się tym, co paleontolodzy nazywają taksonem-śmietnikiem. Dopiero w ostatnich latach rodzaj ograniczono do materiału z Oxfordshire i jego bliskich krewnych.

Kości ze Stonesfield pokazują też, jak powinna działać nauka. Buckland rozumował od fragmentów do całego zwierzęcia, porównując je z żyjącymi gadami, przedstawił śmiałą ocenę, a późniejsze znaleziska ją poprawiły. Dziedzictwem jest metoda, nie pierwszy domysł. Jedna żuchwa, uważnie odczytana, umieściła wielkiego drapieżnika na angielskiej wsi i otworzyła drzwi do zaginionego świata.

Mary Anning i Wybrzeże Jurajskie

Najważniejsza poszukiwaczka skamieniałości początku XIX wieku nigdy nie znalazła dinozaura. Mary Anning, urodzona w 1799 roku w Lyme Regis w hrabstwie Dorset, całe życie przeczesywała kruszące się klify między Lyme a Charmouth w poszukiwaniu jurajskich gadów morskich, które sprzedawała, by się utrzymać. Jej odkrycia zmusiły świat nauki do przyjęcia, że całe grupy zwierząt kiedyś istniały, a potem zniknęły.

Klify te to niebieski lias, naprzemienne warstwy wapieni i łupków osadzone w ciepłym morzu około 200–190 milionów lat temu, na początku jury. Zimowe sztormy i osuwiska, na przykład w Black Ven, co roku odsłaniają nowe skamieniałości, ale też je niszczą, więc zbieracze muszą działać szybko i w niebezpiecznych warunkach. Ojciec Mary, stolarz, sprzedawał turystom „osobliwości”; po jego śmierci w 1810 roku rodzina żyła z tego, co znaleźli Mary i jej brat Joseph.

W 1811 roku Joseph wydobył czaszkę z długim pyskiem, a mniej więcej rok później Mary, mająca wtedy około 12 lat, odsłoniła większość szkieletu. Był to ichtiozaur, gad morski o kształcie delfina. W 1823 roku znalazła pierwszy prawie kompletny szkielet plezjozaura, o szyi tak absurdalnie długiej, że Georges Cuvier początkowo podejrzewał fałszerstwo, dopóki nie zobaczył dowodów. W 1828 roku przyszła kolej na latającego gada, nazwanego później Dimorphodon, pierwszego pterozaura znalezionego poza Niemcami. Zauważyła też, że niektóre „kamienie bezoarowe” zawierają łuski i kości ryb, co pomogło Williamowi Bucklandowi rozpoznać w nich kopalne odchody, które w 1829 roku nazwał koprolitami.

Czy wiesz, że w 1800 roku malutka Mary przeżyła uderzenie pioruna, który zabił trzy kobiety stojące obok niej pod drzewem?

Żadne z tych zwierząt nie było dinozaurem, choć często się je myli. Miały jednak znaczenie dla historii dinozaurów, bo dowodziły, że wymieranie jest faktem, a dawny świat krył gady przekraczające wyobraźnię. Akwarela Henry'ego De la Beche'a Duria Antiquior z 1830 roku, pierwsza scena z życia prehistorycznego, opierała się głównie na jej znaleziskach.

Jako kobieta Anning nie mogła należeć do Towarzystwa Geologicznego w Londynie, a wiele jej skamieniałości trafiło do muzeów pod nazwiskami dżentelmenów, którzy je kupili. Zmarła na raka piersi w 1847 roku. Popularne twierdzenie, że to ona zainspirowała angielski łamaniec językowy „She sells seashells”, nie zostało udowodnione.

Od 2001 roku jej wybrzeże jest częścią Wybrzeża Jurajskiego, obiektu światowego dziedzictwa UNESCO: 155 km klifów od Exmouth po Studland, zapisujących około 185 milionów lat historii Ziemi. W 2022 roku w Lyme Regis odsłonięto brązowy pomnik Mary z młotkiem i psem Trayem. Klify wciąż oddają skamieniałości; jej sława w końcu za nimi nadąża.

Gideon Mantell i iguanodon

Gideon Mantell był zapracowanym wiejskim lekarzem z Lewes w hrabstwie Sussex, który noce poświęcał skamieniałościom. Około 1822 roku zdobył kilka dużych, startych zębów z kamieniołomu w lesie Tilgate koło Cuckfield. Według rodzinnej tradycji pierwszy z nich wypatrzyła jego żona Mary Ann, gdy on odwiedzał pacjenta; historycy spierają się o tę opowieść, ale same zęby zmieniły paleontologię.

Były dziwne: żeberkowane, dłutowate trzonowce, starte na płasko przez żucie roślin, zupełnie niepodobne do zębów drapieżnego Megalosaurusa. Eksperci nie byli przekonani. Georges Cuvier najpierw uznał je za zęby nosorożca, inni za rybie. Wtedy w Muzeum Hunteriańskim w Londynie asystent kustosza Samuel Stutchbury pokazał Mantellowi czaszkę współczesnego legwana. Jego małe zęby miały ten sam kształt, tyle że były wielokrotnie mniejsze. W 1825 roku Mantell opisał swojego olbrzymiego roślinożercę jako Iguanodon, „ząb legwana”, drugiego nazwanego dinozaura i pierwszego znanego roślinożercę.

Skalując z legwana, Mantell wyobraził sobie kolosalnego gada, którego w pewnym momencie szacował na 12–18 m. W 1834 roku w kamieniołomie w Maidstone w hrabstwie Kent wysadzono fragment szkieletu. Przyjaciele kupili go dla Mantella i okaz ten stał się jego najważniejszym materiałem. Zawierał stożkowaty kolec, który Mantell umieścił na nosie zwierzęcia jak róg nosorożca. Jego szkic rogatego, rozkraczonego olbrzyma na czterech nogach posłużył za wzór dla naturalnej wielkości posągu zbudowanego później w Crystal Palace.

Czy wiesz, że herb Maidstone od 1949 roku zawiera iguanodona, upamiętniającego znalezisko z 1834 roku?

Prawdziwy kształt iguanodona przyszedł z Belgii. W 1878 roku górnicy w Bernissart, pracujący około 322 m pod ziemią, natrafili na wypełnioną iłem szczelinę pełną szkieletów: co najmniej 38 osobników, wiele kompletnych. Pod kierunkiem Louisa Dollo z Królewskiego Belgijskiego Instytutu Nauk Przyrodniczych w Brukseli pierwszy zmontowano w 1882 roku. Szkielety pokazały, że „róg” był kolcem na kciuku, stożkowatym pazurem na każdej dłoni, i że zwierzę potrafiło stanąć na tylnych nogach. Dziś Iguanodon bernissartensis ocenia się na około 10 m długości i 3–4 tony: był to dziobaty roślinożerca, który chyba czasem chodził na czterech nogach, ale mógł poruszać się na dwóch. Kangurzą pozę Dolla z ogonem wleczonym po ziemi także poprawiono, ustawiając grzbiet poziomo.

Ostatnie lata Mantella upłynęły w bólu i goryczy. Wypadek powozu w 1841 roku uszkodził mu kręgosłup, a sam czuł się przyćmiony przez wpływowego Richarda Owena. Jego rozumowanie oparte na garści zębów było jednak trafne: wielki gad żujący rośliny przemierzał niegdyś południową Anglię. Lepsze szkielety poprawiły szczegóły, jak robią to do dziś.

Richard Owen i potwory z Crystal Palace

Około 1840 roku Wielka Brytania miała trzy duże kopalne gady, które nie pasowały do żadnej znanej grupy: Megalosaurusa, Iguanodona i opancerzonego Hylaeosaurusa, opisanego przez Gideona Mantella w 1833 roku. Anatom Richard Owen, pracujący wówczas w Muzeum Hunteriańskim Królewskiego Kolegium Chirurgów, zbadał ich kości i dostrzegł wspólne cechy, przede wszystkim kość krzyżową z pięciu zrośniętych kręgów, kotwiczącą biodra, oraz nogi ustawione pod tułowiem jak u ssaka. W raporcie opublikowanym w 1842 roku, po wykładzie wygłoszonym w Plymouth w 1841 roku, połączył je w grupę Dinosauria, od greckich słów oznaczających „straszliwie wielkie jaszczury”.

Owen miał motywy wykraczające poza anatomię. Widział w dinozaurach zaawansowane, niemal ssakopodobne gady, wyprostowane i potężne, i używał ich jako argumentu przeciw krążącym wówczas ideom ewolucyjnym, bo gady, które przyszły po nich, wydawały mu się mniej doskonałe. Skamieniałości miały później znakomicie posłużyć argumentowi przeciwnemu.

Publiczność poznała dinozaury Owena w 1854 roku. Po Wielkiej Wystawie z 1851 roku Crystal Palace przeniesiono z Hyde Parku do Sydenham w południowym Londynie, a nowy park potrzebował atrakcji. Rzeźbiarz Benjamin Waterhouse Hawkins, za radą Owena, zbudował około 30 modeli wymarłych zwierząt naturalnej wielkości na wyspach jeziora, ustawionych mniej więcej w porządku geologicznym. Dinozaury były krępymi, łuskowatymi czworonogami: Megalosaurus na czterech nogach, Iguanodon z rogiem na nosie, Hylaeosaurus najeżony kolcami. Zbudowano je na konstrukcjach z cegły i żelaza pokrytych cementową skórą.

Trzydziestego pierwszego grudnia 1853 roku Hawkins wydał słynny obiad dla uczonych i mecenasów wewnątrz formy jednego z iguanodonów, z Owenem u szczytu stołu. Gdy 10 czerwca 1854 roku park otwarto, tłumy ruszyły oglądać potwory, a tanie przewodniki i pamiątkowe figurki po raz pierwszy wywołały „dinomanię”.

Czy wiesz, że Hawkins zaczął później podobny zestaw modeli dla nowojorskiego Central Parku, ale w 1871 roku robotnicy związani z machiną polityczną Tammany Hall rozbili je i zakopali szczątki?

Posągi są błędne w wielu szczegółach, jak pokazały późniejsze skamieniałości: nie ma rogu na nosie, a Megalosaurus chodził na dwóch nogach. Są jednak dokładnym zapisem tego, co najlepsza nauka myślała w 1854 roku. Sam Crystal Palace spłonął w 1936 roku; rzeźby przetrwały, w 2007 roku objęto je najwyższą ochroną zabytków, Grade I, i odrestaurowano. Drugim pomnikiem Owena jest Muzeum Historii Naturalnej w South Kensington, o które zabiegał i które otwarto w 1881 roku. Między jednym słowem a wyspą na jeziorze dał dinozaurom zarówno nazwę, jak i publiczność.

Wojna o kości

W latach 70. XIX wieku amerykański Zachód stał się areną najzacieklejszego sporu w historii nauki. Edward Drinker Cope z Filadelfii i Othniel Charles Marsh z Yale zaczynali jako przyjaciele: poznali się w Berlinie w 1864 roku i nazywali nawet gatunki na swoją cześć. Po kilku latach byli wrogami, a ich rywalizacja, nazwana później wojną o kości, wypełniła muzea dinozaurami, plamiąc reputację obu.

Jedną z pierwszych iskier był Elasmosaurus, plezjozaur opisany przez Cope'a w 1868 roku z głową umieszczoną na końcu ogona. Błąd wytknięto publicznie, a Marsh z lubością go przypominał. Potem przyszły spory o stanowiska w Kansas i Wyomingu, a w 1877 roku wojna zamieniła się w wyścig.

Tego roku w skałach późnojurajskiej formacji Morrison dokonano trzech wielkich odkryć. Nauczyciel i artysta Arthur Lakes znalazł ogromne kości koło Morrison w Kolorado i napisał do Marsha. W Garden Park koło Cañon City O. W. Lucas wysyłał znaleziska Cope'owi. A dwaj pracownicy kolei Union Pacific, William Reed i William Carlin, donieśli Marshowi o kościach wychodzących na powierzchnię w Como Bluff w Wyomingu, jednym z najbogatszych stanowisk w historii. Marsh ich zatrudnił, a wśród jego zbieraczy był młody Samuel Williston. Cope polegał między innymi na Charlesie H. Sternbergu, który pracował z nim w Montanie w 1876 roku.

Metody stawały się coraz brzydsze. Obie strony podkupywały robotników, szpiegowały kamieniołomy rywala i przekupywały agentów kolejowych, a obu obozom zarzucano rozbijanie kości, by nie dostały się przeciwnikowi. Publikacje pisano w pośpiechu, czasem opisując zwierzę na podstawie okruchów i telegramu. W 1890 roku spór trafił na łamy New York Herald, a każdy oskarżał drugiego o niekompetencję i plagiat.

Czy wiesz, że Marsh nazwał Apatosaurusa w 1877 roku, a Brontosaurusa w 1879, i przez ponad sto lat drugiego uważano za to samo zwierzę co pierwszego?

Plon był zdumiewający. Marsh nazwał około 80 nowych gatunków dinozaurów, Cope około 56. Na liście Marsha są Stegosaurus, Allosaurus, Diplodocus i Triceratops; na liście Cope'a Camarasaurus, Coelophysis i Monoclonius. Wiele z nich jest ważnych i powszechnie znanych. Inne były duplikatami lub fragmentami, a paleontolodzy przez ponad sto lat rozplątywali synonimy powstałe w pośpiechu.

Cope zmarł w 1897 roku, bez pieniędzy po nieudanych inwestycjach; Marsh w 1899, z fortuną w dużej mierze wydaną. Ich wojna uczyniła amerykański Zachód centrum nauki o dinozaurach i dała światu pierwsze naprawdę kompletne szkielety olbrzymów. Jest też przestrogą: rywalizacja napędza odkrycia, ale pośpiech i złośliwość zostawiają bałagan, który muszą sprzątać inni.

Skamieniałości śladowe: tropy, jaja i odchody

Kości mówią, czym zwierzę było. Skamieniałości śladowe mówią, co robiło: gdzie chodziło, jak szybko się poruszało, gdzie składało jaja i co jadło na obiad. Tropy, gniazda, nory, ślady zębów i odchody to zatrzymane chwile z życia dinozaurów, często znacznie liczniejsze niż szkielety.

Tropy powstają, gdy zwierzę przejdzie po miękkim mule lub piasku, który potem wysycha i zostaje przysypany. Badano je na długo przed tym, zanim je zrozumiano. W 1836 roku Edward Hitchcock opisał trójpalczaste tropy z doliny rzeki Connecticut jako ślady olbrzymich pradawnych ptaków; wtedy był to błąd, który okazał się dziwnie proroczy. Tropy otrzymują własne nazwy rodzajowe, jak Eubrontes czy Grallator, bo rzadko da się wskazać gatunek, który je zostawił. W 1976 roku zoolog R. McNeill Alexander pokazał, że długość kroku i wysokość biodra pozwalają wyliczyć prędkość, więc trop działa jak kopalny prędkościomierz. Większość tropów zapisuje spokojny marsz. Stanowiska takie jak Cal Orck'o w Boliwii, gdzie ściana kamieniołomu nosi tysiące odcisków, pokazują stada, samotnych łowców i zmiany tempa.

W Lark Quarry w zachodnim Queenslandzie skały sprzed około 95 milionów lat zachowały ponad 3300 drobnych tropów. W latach 80. odczytano je jako paniczną ucieczkę małych dinozaurów przed dużym drapieżnikiem. Badanie z 2013 roku dowodziło, że wiele odcisków zostawiły raczej zwierzęta płynące lub brodzące w płytkiej wodzie, i spór trwa nadal.

Jaja dinozaurów rozpoznano na dużą skalę w 1923 roku, gdy ekspedycja Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej pod wodzą Roya Chapmana Andrewsa dotarła do Płonących Klifów na mongolskiej pustyni Gobi. Gniazda znalezione od tamtej pory na wszystkich kontynentach poza Antarktydą pokazują lęgi ułożone w kręgi lub pary, niekiedy wciąż z zarodkami.

Czy wiesz, że w 1998 roku Karen Chin opisała koprolit T. rexa z Saskatchewan długi na 44 cm i pełen pokruszonych kości młodego roślinożercy?

Koprolity, czyli skamieniałe odchody, bezpośrednio zdradzają dietę. William Buckland nazwał je w 1829 roku, gdy Mary Anning zauważyła w nich kości. Inne ślady to gastrolity, wygładzone kamienie połykane, by rozcierały pokarm w przewodzie pokarmowym, oraz ślady zębów na kościach, pokazujące, kto kogo ugryzł.

Skamieniałości śladowe zmieniły obraz zachowania dinozaurów bardziej niż jakiekolwiek inne dowody. Ukazują zwierzęta społeczne wędrujące razem, troskliwych rodziców przy gniazdach i drapieżniki zjadające mięso razem z kośćmi. Pilnują też uczciwości paleontologów, bo tropu nie da się przenieść, poprzestawiać ani zmontować w złej pozie. To bezpośredni zapis jednej chwili z dnia żywego zwierzęcia.

Nowe spojrzenie na stare kości

Przez większość swojej historii paleontologia oznaczała młotek, pędzelek i dobre oko anatoma. To wszystko nadal się liczy, ale od lat 90. nowy zestaw narzędzi odmienił to, co może zdradzić skamieniałość. Ta sama kość, która kiedyś dawała nazwę i długość, dziś ujawnia tempo wzrostu, kształt mózgu, barwy, temperaturę ciała i miejsce na drzewie rodowym sprawdzonym przez komputer.

Tomografia komputerowa, zapożyczona ze szpitali, pozwala zajrzeć do wnętrza skamieniałości bez ich niszczenia. Zespół Lawrence'a Witmera z Uniwersytetu Ohio zeskanował dziesiątki czaszek dinozaurów, odtwarzając mózgi, zatoki i ucho wewnętrzne. W 2004 roku badanie tomograficzne londyńskiego Archaeopteryksa wykazało, że jego mózg i ucho wewnętrzne były już ptasie. Silniejsze promienie rentgenowskie synchrotronu, na przykład w Europejskim Ośrodku Promieniowania Synchrotronowego w Grenoble, pozwalają obrazować zarodki wciąż zwinięte w niewyklutych jajach.

Histologia kości działa odwrotnie: cienki plaster kości, szlifowany, aż przepuszcza światło, ogląda się pod mikroskopem. Jak słoje drzewa, linie zahamowanego wzrostu znaczą kolejne lata. W 2004 roku Gregory Erickson i współpracownicy wykazali w ten sposób, że Tyrannosaurus rósł gwałtownie jako nastolatek, przybierając nawet około 2 kg dziennie, a dorosłe rozmiary osiągał w wieku około 20 lat. Ta sama technika wykrywa kość rdzeniową, magazyn wapnia budowany przez nioski, co pozwoliło rozpoznać niektóre okazy jako samice.

Melanosomy to mikroskopijne ciałka barwnikowe. W 2010 roku zespół kierowany przez Fuchenga Zhanga i Mike'a Bentona odnalazł je skaningowym mikroskopem elektronowym w piórach Sinosauropteryksa, ujawniając rudy, pręgowany ogon. Chemia izotopów odczytuje dietę i klimat z zębów i kości. Badania izotopów klasterowych opublikowane w 2011 roku sugerują, że zauropody miały temperaturę ciała około 36–38 °C, a izotopy tlenu w zębach Camarasaurusa wskazują na sezonowe wędrówki w wyższe partie terenu.

Czy wiesz, że w 2005 roku Mary Schweitzer opisała elastyczne struktury przypominające naczynia krwionośne we wnętrzu kości udowej T. rexa z Montany, a to doniesienie wciąż dzieli paleontologów?

Wreszcie filogenetyka zamienia anatomię w dane. Badacze kodują setki cech u wielu gatunków i pozwalają programom znaleźć najbardziej prawdopodobne drzewo. Tak pochodzenie ptaków od teropodów zyskało przytłaczające poparcie i tak poddano próbie propozycję z 2017 roku, by inaczej pogrupować główne gałęzie dinozaurów.

Te metody nie zastępują pracy w terenie; mnożą jej wartość. Okaz zebrany w 1900 roku może odpowiedzieć na pytania, których wtedy nikt nie umiał zadać, i to jeden z powodów, dla których muzea przechowują nawet najbardziej niepozorne fragmenty. Stare kości wciąż dają nowe odpowiedzi, w miarę jak doskonalą się narzędzia.

Wielkie Wymieranie

Około 251,9 mln lat temu, na granicy permu i triasu, życie na Ziemi znalazło się bliżej całkowitej zagłady niż kiedykolwiek wcześniej i później. Wymieranie permskie, zwane Wielkim Wymieraniem, zmiotło mniej więcej cztery na pięć gatunków morskich, a może i więcej, oraz znaczną część życia na lądzie. Zniknęły rafy. Ostatnie trylobity, grupa licząca około 270 mln lat, wymarły na zawsze.

Najczytelniejszy zapis kryje kamieniołom w Meishan w chińskiej prowincji Zhejiang. Jasny wapień Changhsing, pełen koralowców, ramienionogów i otwornic, urywa się tam nagle pod cienką warstwą iłu zwaną warstwą 25. Ten ił to przeobrażony popiół wulkaniczny, a jego kryształy cyrkonu można datować metodą uranowo-ołowiową. W 2014 roku Seth Burgess, Samuel Bowring i Shen Shuzhong wykazali, że główna fala zagłady trwała najwyżej około 60 000 lat, czyli geologiczną chwilę. W 2001 roku tuż powyżej, u spągu warstwy 27c, gdzie po raz pierwszy pojawia się drobny konodont Hindeodus parvus, wbito oficjalny znacznik granicy, „złoty gwóźdź”.

Głównym podejrzanym są trapy syberyjskie, gigantyczny stos bazaltów na terenie dzisiejszej Rosji. Magma przebijała się przez pokłady węgla i soli, wypiekała je i uwalniała falami dwutlenek węgla, metan i gazy siarkowe. Ślady są wszędzie: gwałtowny spadek udziału węgla-13 w skałach na całym świecie, izotopy tlenu w zębach konodontów wskazujące na tropikalne morza nagrzane do około 40 °C oraz chemiczne oznaki oceanów pozbawionych tlenu i bardziej kwaśnych. Datowania z Syberii zgadzają się z chińskimi.

Na lądzie ocalała osobliwa gromadka. W basenie Karoo w Republice Południowej Afryki skały tuż nad kryzysem zdominował Lystrosaurus, krępy roślinożerca z dziobem, mierzący około 1 m. Był synapsydem, dalekim kuzynem przodków ssaków, a nie dinozaurem, i rozprzestrzenił się na znacznej części Pangei jako klasyczny „takson katastrofy” kwitnący w opustoszałym świecie. Odbudowa była powolna: złożone rafy i lasy wracały przez miliony lat.

Czy wiesz, że przez miliony lat po Wielkim Wymieraniu nigdzie na Ziemi nie tworzył się węgiel? Geolodzy nazywają tę lukę „przerwą węglową”.

Katastrofa rozdała karty na nowo. W puste nisze wczesnego triasu weszły nowe gady, wśród nich archozaury, których potomkami miały być krokodyle, pterozaury, dinozaury i ptaki. Wielkie Wymieranie jest też najbliższą starożytną analogią gwałtownego uwolnienia węgla do atmosfery, dlatego klimatolodzy badają Meishan równie dokładnie jak paleontolodzy. Każda opowieść o dinozaurach zaczyna się w tej cienkiej, szarej warstwie iłu.

Pangea

Przez cały trias niemal cały ląd na Ziemi tworzył jeden superkontynent, Pangeę, czyli „cały ląd”. Powstała w wyniku zderzeń kontynentów pod koniec paleozoiku, a gdy pojawiły się pierwsze dinozaury, rozciągała się od bieguna do bieguna w kształcie olbrzymiej litery C. Jej północna połowa, Laurazja, obejmowała zręby Ameryki Północnej, Europy i Azji, a południowa, Gondwana, Amerykę Południową, Afrykę, Indie, Antarktydę i Australię. Wokół rozciągała się Panthalassa, jedyny ocean świata, a od wschodu wcinało się w ląd ciepłe morze Tetydy.

Pomysł pochodzi od Alfreda Wegenera, niemieckiego meteorologa, którego książka Powstanie kontynentów i oceanów ukazała się w 1915 roku. Wegener wskazywał wybrzeża pasujące do siebie jak puzzle, odpowiadające sobie pasma skał po obu stronach Atlantyku i identyczne skamieniałości na kontynentach dziś rozdzielonych oceanami: mały permski gad Mesosaurus w Brazylii i RPA oraz flora z Glossopteris na wszystkich lądach południa. Większość geologów go odrzuciła, bo nie umiał wskazać przekonującego mechanizmu. Ten pojawił się w latach 60., gdy magnetyczne pasy na dnie oceanów i paleomagnetyzm skał dowiodły, że płyty naprawdę się przesuwają.

Rozstrzygający dowód dała era dinozaurów. W 1969 roku wyprawa, w której uczestniczył amerykański paleontolog Edwin Colbert, znalazła kości Lystrosaurus na Coalsack Bluff w Górach Transantarktycznych. Tego samego roślinożercę z dziobem znano już z RPA i Indii. Metrowe zwierzę lądowe nie mogło przepłynąć między nimi: kontynenty musiały być połączone.

Jeden ląd oznaczał dziwny klimat. Duża część wnętrza leżała tysiące kilometrów od morza, a kontrast między rozgrzanym lądem a chłodniejszym oceanem napędzał megamonsun: ulewne pory deszczowe na wybrzeżach i palącą suszę w głębi lądu. Świadczą o tym czerwone warstwy, złoża soli i skamieniałe wydmy, od niemieckiego kajpru po formację Chinle na południowym zachodzie USA. Badanie z 2015 roku dotyczące formacji Chinle w Ghost Ranch dowodziło, że gwałtowne wahania susz i pożarów przez dziesiątki milionów lat trzymały wielkie roślinożerne dinozaury z dala od tropików.

Czy wiesz, że Wegener nie doczekał uznania swojej teorii? Zmarł na lądolodzie Grenlandii w 1930 roku, trzy dekady przed tym, jak tektonika płyt przyznała mu w dużej mierze rację.

Pangea wyjaśnia, dlaczego faunistyczne zespoły dinozaurów triasu i wczesnej jury są tak podobne na wszystkich kontynentach: bez oceanu po drodze można było przejść pieszo z Argentyny do Niemiec. Rozpad zaczął się około 200 mln lat temu, gdy ryft między Ameryką Północną a Afryką zaczął otwierać Atlantyk. W miarę jak fragmenty się oddalały, ich dinozaury poszły osobnymi drogami. Mapa mezozoiku jest kluczem do jego drzewa rodowego.

Archozaury

Archozaury, czyli „gady panujące”, to jeden z największych sukcesów kręgowców. Nazwę ukuł Edward Drinker Cope w 1869 roku. Dziś z grupy przetrwały tylko dwie gałęzie, krokodyle i ptaki, ale w triasie obejmowała ona znacznie większą rozmaitość kształtów i trybów życia. Archozaury łączy kilka charakterystycznych cech: zęby osadzone w zębodołach, dodatkowy otwór czaszki przed każdym okiem, zwany oknem przedoczodołowym, oraz kolejny w żuchwie.

Ich historia zaczyna się na gruzach Wielkiego Wymierania. Wcześni krewni, jak Proterosuchus, drapieżnik o rozstawionych kończynach z basenu Karoo, pojawiają się w najstarszych skałach triasu, a około 245 mln lat temu wielkogłowy Erythrosuchus należał do największych łowców lądowych. Niedługo potem właściwe archozaury rozdzieliły się na dwie linie, a podział ten najpierw rozpoznano po budowie stawu skokowego. Linia krokodyli (Pseudosuchia) zachowała obrotowy staw typu „krokodylego”, linia ptaków (Avemetatarsalia) wykształciła prosty zawias, z kończynami ustawionymi prosto pod ciałem. Współczesne drzewa rodowe opierają się na komputerowych analizach setek cech szkieletu, zwłaszcza na przeglądzie Sterlinga Nesbitta z 2011 roku.

Jedne z najbardziej zaskakujących dowodów pochodzą z warstw Manda w Tanzanii. Kości zebrane tam w 1933 roku przez brytyjskiego paleontologa Rexa Parringtona uzupełniły nowe znaleziska z 2015 roku, a w 2017 roku Nesbitt ze współpracownikami nazwał Teleocrater rhadinus. Ma około 245 mln lat i jest najstarszym znanym przedstawicielem linii ptaków, a mimo to było to długoszyje zwierzę o długości 2 do 3 m, chodzące na czterech nogach i mające staw skokowy podobny do krokodylego. Przodkowie dinozaurów nie zaczynali więc jako zwinne dwunogi.

Linia ptaków dała też pterozaury, pierwsze kręgowce zdolne do aktywnego lotu. To bliscy kuzyni dinozaurów, ale nie dinozaury, czego popkultura wciąż nie odróżnia. W 2020 roku Martín Ezcurra i współpracownicy, korzystając z tomografii czaszek i uszu wewnętrznych, wykazali, że najbliższymi krewnymi pterozaurów były lagerpetydy, małe, zwinne zwierzęta biegające, znane głównie z obu Ameryk. Po drugiej stronie tej gałęzi stały sylezaury, jak Silesaurus z Krasiejowa w Polsce, oraz same dinozaury.

Czy wiesz, że krokodyl jest bliżej spokrewniony z wróblem niż z jakąkolwiek jaszczurką czy wężem?

Żyjący przedstawiciele wykonują cichą, ale kluczową pracę. Ponieważ krokodyle i ptaki obejmują dinozaury z obu stron na drzewie rodowym, wszystko, co mają wspólnego, najpewniej istniało u ich wspólnego przodka i jego potomków. Jedne i drugie mają czterojamowe serca, budują gniazda i opiekują się młodymi, a aligatory, jak się okazało, mają w płucach ten sam jednokierunkowy przepływ powietrza co ptaki. Ta „klamra filogenetyczna” pozwala wnioskować o tkankach miękkich i zachowaniach, które nigdy nie fosylizują. Krokodyl wygrzewający się na brzegu rzeki to rodzinny portret z triasu.

Władcy z linii krokodyli

Przez większą część późnego triasu dużymi zwierzętami lądowymi nie były dinozaury, lecz ich kuzyni z linii krokodyli, pseudozuchy. W formacji Chinle w Arizonie i Nowym Meksyku, podobnie jak w argentyńskim Ischigualasto czy brazylijskiej formacji Santa Maria, ich kości znacznie przewyższają liczebnie szczątki pierwszych dinozaurów, a same zajmowały niemal każdą rolę, jaką mogło pełnić duże zwierzę lądowe.

Na szczycie stały rauizuchy, drapieżniki o wysokich czaszkach i ząbkowanych, nożowatych zębach. Postosuchus kirkpatricki, nazwany przez Sankara Chatterjeego w 1985 roku na podstawie znalezisk z Post Quarry w Teksasie, osiągał około 4 do 5 m; Saurosuchus z Ischigualasto był jeszcze większy, miał 6 m lub więcej, a Prestosuchus polował w południowej Brazylii. Wiele z nich trzymało kończyny pod ciałem jak kolumny, a tę postawę wykształciły niezależnie od wyprostowanego chodu dinozaurów.

Roślinami zajmowały się aetozaury, opancerzone rzędami kostnych płytek, osteoderm, i wyposażone w łopatowate pyski. Stagonolepis pochodzi z piaskowców okolic Elgin w Szkocji; Desmatosuchus z Teksasu i Arizony nosił na barkach długie kolce, a Typothorax był szeroki i płaski jak ława. W rzekach czyhały fitozaury, długopyskie łowcy z zasadzki, jak Smilosuchus o długości około 7 m, z wyglądu podobne do krokodyli, lecz z nozdrzami tuż przy oczach, a nie na końcu pyska. Czy należą do linii krokodyli, czy leżą tuż poza nią, wciąż jest przedmiotem sporu.

Najdziwniejsze były szuwozaury. Na początku XXI wieku Sterling Nesbitt, wówczas student, otworzył gipsowy blok zebrany w Ghost Ranch w Nowym Meksyku w 1947 roku i znalazł bezzębne, dwunożne zwierzę z dziobem. Nazwany w 2006 roku przez Nesbitta i Marka Norella Effigia okeeffeae, zdumiewająco przypominał dinozaury strusiopodobne, które wyewoluowały dziesiątki milionów lat później. Jego teksański krewny Shuvosaurus był początkowo brany za dinozaura. Badanie z 2008 roku kierowane przez Stephena Brusatte, mierzące rozmaitość kształtów ciała, wykazało, że przez cały późny trias linia krokodyli była bardziej zróżnicowana niż dinozaury.

Czy wiesz, że Effigia okeeffeae zawdzięcza nazwę malarce Georgii O'Keeffe, która mieszkała w Ghost Ranch i malowała te same klify, z których pochodzi jej skamieniałość?

Niemal cała ta różnorodność zniknęła z końcem triasu. Przetrwały tylko małe, smukłe krokodylomorfy, jak Hesperosuchus z formacji Chinle i długonogi Terrestrisuchus z Walii, a od nich pochodzą dzisiejsze krokodyle, aligatory i gawiale. Ich historia przekreśliła dawny obraz dinozaurów jako urodzonych zwycięzców, które wyparły wszystkich rywali. Przez trzydzieści milionów lat rządziła linia krokodyli, a szansa dinozaurów nadeszła dopiero wtedy, gdy te rządy się załamały.

Eoraptor i Herrerasaurus

Na suchym północnym zachodzie Argentyny, w prowincji San Juan, leży Ischigualasto, „Dolina Księżycowa”: bezdroża szarych, zielonych i czerwonych mułowców złożonych przez rzeki i równiny zalewowe w późnym triasie. Popiół wulkaniczny przy spągu formacji Ischigualasto wydatowano metodami argonowymi na około 231,4 mln lat, a park wraz z sąsiednim Talampaya figuruje na liście światowego dziedzictwa UNESCO. Jego skały kryją jedne z najstarszych dobrze zachowanych dinozaurów na Ziemi.

Pierwszy rozpoznano Herrerasaurus ischigualastensis. Jego kości zauważył w 1959 roku Victorino Herrera, miejscowy rolnik, a Osvaldo Reig nazwał zwierzę na jego cześć w 1963 roku. Przez dziesięciolecia znano tylko niekompletne szkielety, aż wyprawa z 1988 roku pod kierunkiem Paula Sereno z argentyńskimi kolegami odkryła niemal pełny szkielet z czaszką. Był to szybki, dwunożny drapieżnik o długości do około 6 m, ważący może 350 kg, z ząbkowanymi, zakrzywionymi do tyłu zębami, chwytnymi dłońmi z trzema długimi, uzbrojonymi w pazury palcami oraz przesuwnym stawem w żuchwie, który pomagał utrzymać szamoczącą się ofiarę.

Eoraptor lunensis, „łupieżca świtu”, został znaleziony w 1991 roku przez Ricarda Martíneza z zespołu Sereno i nazwany w 1993 roku. Był przy nim maleńki: około 1 m i 10 kg, tak lekki, że dałoby się go unieść pod pachą. Miał zęby mieszane, haczykowate z przodu i liściowate dalej w tył, co sugeruje generalistę jedzącego zarówno małe zwierzęta, jak i rośliny. Okrzyknięty początkowo jednym z pierwszych teropodów, w 2011 roku, gdy Martínez ze współpracownikami opisał pokrewnego Eodromaeus, został przeniesiony do podstawy linii długoszyich zauropodomorfów.

Nie były same. Te same skały dostarczyły Eodromaeus, wczesnego teropoda, zauropodomorfa Panphagia i Sanjuansaurus, krewnego Herrerasaurus. Już wtedy więc dinozaury rozdzieliły się na rozpoznawalne gałęzie. Dokładne miejsce Herrerasaurus pozostaje sporne: wiele analiz uznaje go za wczesnego teropoda, inne umieszczają go tuż poza głównymi grupami gadziomiednicznych.

Czy wiesz, że w dolnych warstwach Ischigualasto najpospolitszym dużym zwierzęciem nie jest dinozaur, lecz Hyperodapedon, dziobaty roślinożerny rynchozaur wielkości świni?

Ischigualasto zmieniło nasze poczucie proporcji. Pierwsze dinozaury nie były olbrzymami ani władcami. Były nielicznymi i przeważnie małymi członkami zatłoczonej społeczności, zdominowanej przez rynchozaury, cynodonty spokrewnione ze ssakami i linię krokodyli. A jednak podstawowy plan był już gotowy: wyprostowane kończyny, lekka, zwinna budowa i różnorodne diety, które później ewolucja doprowadziła do skrajności. Świt dinozaurów był cichy, a nastał w Argentynie.

W poszukiwaniu pierwszego dinozaura

Nikt nie znalazł pierwszego dinozaura i nikt nie spodziewa się go rozpoznać, nawet jeśli go znajdzie. Dinozaury definiuje zestaw cech, między innymi otwarta panewka stawu biodrowego, długi grzebień na kości ramiennej dla silnych mięśni i kończyny ustawione prosto pod ciałem. Ich najbliżsi krewni, dinozauromorfy, nabywali te cechy po kolei, więc granica między „prawie dinozaurem” a „dinozaurem” jest rozmyta. Poszukiwania to w istocie próba uchwycenia chwili i miejsca, w których zestaw się dopełnił.

Jednymi z najwcześniejszych wskazówek są tropy. W 2011 roku Stephen Brusatte, Grzegorz Niedźwiedzki i Richard Butler opisali drobne ślady nazwane Prorotodactylus z Gór Świętokrzyskich w Polsce, liczące około 250 mln lat. Wąskie tropy i blisko osadzone palce zdradzają małego krewnego dinozaurów, który chodził na wyprostowanych nogach zaledwie kilka milionów lat po Wielkim Wymieraniu.

Kości przesuwają opowieść na południe Pangei. Warstwy Manda w Tanzanii dostarczyły Asilisaurus, nazwanego w 2010 roku sylezaura bliskiego linii dinozaurów, którego istnienie oznacza, że dinozaury musiały się już wtedy wyodrębnić. Z tych samych skał pochodzi Nyasasaurus parringtoni, liczący około 243 mln lat: kość ramienna i kilka kręgów zebranych przez Rexa Parringtona w latach 30., badanych przez Alana Chariga w latach 50. i formalnie nazwanych w 2013 roku przez Sterlinga Nesbitta i współpracowników. Jego tkanka kostna świadczy o szybkim, dinozaurowym wzroście. To albo najstarszy znany dinozaur, albo jego najbliższy kuzyn.

W Argentynie formacja Chañares w prowincji La Rioja dała małych, długonogich krewnych, takich jak Lagerpeton i Marasuchus, podczas harwardzkich wypraw Alfreda Romera w latach 60. Datowania cyrkonów opublikowane w 2016 roku odmłodziły te skały do około 236 mln lat. Najstarsze bezsporne dinozaury pojawiają się niedługo później: z formacji Santa Maria w Brazylii, liczącej około 233 mln lat, pochodzą Staurikosaurus, nazwany przez Edwina Colberta w 1970 roku, Saturnalia i Buriolestes, a z nieco młodszego Ischigualasto Eoraptor i Herrerasaurus.

Czy wiesz, że Nyasasaurus czekał na formalną nazwę ponad 75 lat? Jego kości zebrano w latach 30., a opisano dopiero w 2013 roku.

Afryka weszła do zapisu w 2022 roku, gdy Christopher Griffin ze współpracownikami opisał Mbiresaurus raathi, zauropodomorfa z Zimbabwe liczącego około 230 mln lat. Jego wiek i środowisko wspierają pogląd, że wczesne dinozaury rozprzestrzeniały się wzdłuż wilgotnego pasa na południu Pangei, zanim dotarły do suchszych tropików. Pod znakiem zapytania stoi też samo drzewo rodowe: w 2017 roku Matthew Baron, David Norman i Paul Barrett zaproponowali połączenie teropodów z ptasiomiednicznymi w grupę Ornithoscelida, rzucając wyzwanie 130-letniemu podziałowi, co wciąż jest sprawdzane. Pierwszy dinozaur najpewniej czeka w niezbadanych skałach środkowego triasu Gondwany.

Coelophysis z Ghost Ranch

Coelophysis bauri był smukłym, lekko zbudowanym drapieżnikiem o długości około 3 m, w dużej mierze złożonym z szyi i ogona, ważącym może 20 kg. Jego nazwa znaczy „pusta forma” i nawiązuje do cienkościennych kości. Żył w późnym triasie, około 210 mln lat temu, w rzecznej krainie dzisiejszego Nowego Meksyku, wówczas części tropikalnej Pangei. To jeden z najwcześniejszych dobrze poznanych teropodów, grupy, do której później należały Tyrannosaurus i ptaki.

Nazwa jest starsza niż słynne skamieniałości. Fragmenty zebrane przez Davida Baldwina w 1881 roku trafiły do Edwarda Drinkera Cope'a, który nazwał zwierzę w 1889 roku. Przełom nastąpił w czerwcu 1947 roku, gdy ekipa Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej pod kierunkiem Edwina Colberta przyjechała do Ghost Ranch w północnym Nowym Meksyku. Asystent terenowy George Whitaker wypatrzył kości wychodzące z formacji Chinle, a kamieniołom okazał się kryć setki szkieletów stłoczonych w jednej warstwie, od młodych po dorosłe, wiele kompletnych i w anatomicznym układzie. To nadal jedno z najbogatszych znanych cmentarzysk dinozaurów.

Tylu szkieletów nie dało się wydobywać pojedynczo. Złoże pocięto na duże bloki, owinięto w gips i wysłano do muzeów, między innymi do Carnegie Museum w Pittsburghu, Muzeum Historii Naturalnej Nowego Meksyku w Albuquerque i Ruth Hall Museum of Paleontology w samym Ghost Ranch, gdzie zwiedzający wciąż mogą obserwować pracę preparatorów. Przyczyna śmierci zwierząt budzi spory. Większość badaczy uważa, że susza zgromadziła je przy kurczących się sadzawkach, a potem powodzie zniosły zwłoki do jednego koryta.

Kamieniołom zrodził też słynny mit. Dwa szkielety zdawały się mieć w brzuchach kości młodych Coelophysis i przez dziesięciolecia dinozaura podawano za kanibala. W 2006 roku Sterling Nesbitt ze współpracownikami zbadał je ponownie: jeden „posiłek” leżał pod szkieletem, a nie w nim, drugi zaś należał do małego gada z linii krokodyli, zapewne krewnego Hesperosuchus. Badania licznych osobników pokazały ponadto, że zwierzęta tej samej wielkości mogły być na bardzo różnych etapach wzrostu.

Czy wiesz, że w 1998 roku czaszka Coelophysis z Carnegie Museum poleciała na pokładzie wahadłowca Endeavour na stację Mir? To jeden z pierwszych dinozaurów w kosmosie.

Ghost Ranch jest ważne, bo daje coś, co paleontologia dostaje rzadko: całą populację zamiast pojedynczego okazu. Setki osobników pozwalają mierzyć wzrost, różnice między płciami lub morfami i rozpiętość rozmiarów w obrębie jednego gatunku. Nowy Meksyk uczynił Coelophysis swoją stanową skamieniałością w 1981 roku. Jeden zły sezon sprzed 210 mln lat stał się jednym z najlepszych okien na życie dinozaura.

Plateosaurus i pierwsze długoszyje

Plateosaurus engelhardti to najlepiej poznany z wczesnych długoszyich dinozaurów, przedstawiciel zauropodomorfów, linii, która później wydała olbrzymie zauropody. Nazwał go w 1837 roku niemiecki paleontolog Hermann von Meyer na podstawie kości znalezionych pod Norymbergą. Żył około 214 do 204 mln lat temu, w noryku, na terenie dzisiejszych Niemiec, Szwajcarii i Francji, a dorosłe osobniki mierzyły od około 5 do 10 m.

Sławę zawdzięcza liczebności. W Trossingen w południowo-zachodnich Niemczech wykopaliska z lat 1911–1932, prowadzone najpierw przez Eberharda Fraasa, a potem przez Friedricha von Huenego, odsłoniły dziesiątki szkieletów. Halberstadt w Niemczech i Frick w Szwajcarii dodały wiele kolejnych. Pierwsi badacze wyobrażali sobie stada ginące podczas wędrówek przez pustynię, lecz w latach 90. Martin Sander dowodził, że ciężkie zwierzęta grzęzły w miękkim błocie i umierały tam, gdzie utonęły.

Anatomia jest szkicem tego, co miało nadejść. Mała czaszka miała liściowate, ząbkowane zęby do rozdrabniania roślin, może z okazjonalnym małym zwierzęciem. Długa szyja z dziesięciu kręgów pozwalała sięgać wysoko bez ruszania ciałem. Dłonie miały duży pazur na kciuku. Przez stulecie artyści rysowali Plateosaurus na czterech nogach, lecz w 2010 roku Heinrich Mallison zbudował cyfrowy model szkieletu i pokazał, że przedramię nie mogło się obrócić, by ustawić dłoń wnętrzem do ziemi. Zwierzę chodziło na dwóch nogach, z rękami wolnymi do chwytania, dłońmi zwróconymi do środka.

Histologia kości dodała zwrot akcji. W 2005 roku Martin Sander i Nicole Klein wykonali cienkie szlify kości Plateosaurus i policzyli linie przyrostu. Osobniki w tym samym wieku bardzo różniły się wielkością, a w pełni dorosłe mierzyły od około 4,8 do 10 m. Ich wzrost zależał, jak się wydaje, od pożywienia i warunków, a taka elastyczność, zwana plastycznością rozwojową, jest typowsza dla współczesnych gadów niż dla ptaków czy ssaków.

Czy wiesz, że Plateosaurus został nazwany pięć lat przed tym, jak Richard Owen w 1842 roku ukuł słowo „dinozaur”?

Krewni pojawiają się w całej Pangei: Thecodontosaurus z Bristolu, nazwany w 1836 roku; Massospondylus z RPA, którego jaja z maleńkimi zarodkami opisano w 2005 roku; Lufengosaurus z Junnanu, nazwany przez Yanga Zhongjiana w 1941 roku; oraz Ingentia prima z Argentyny, opisana w 2018 roku, która już w późnym triasie osiągała około 10 m. Razem pokazują, że plan budowy długoszyich, a także dążenie do ogromnych rozmiarów, zaczęły się wcześniej, niż sądzono. W małej głowie i długiej szyi Plateosaurus kryje się projekt największych zwierząt, jakie kiedykolwiek chodziły po Ziemi.

Karnijski epizod pluwialny

Około 234 mln lat temu, w karniku, jednym z wieków późnego triasu, klimat Pangei gwałtownie się odwrócił. Przez milion lat lub dłużej fale ulewnych deszczów przetaczały się nad superkontynentem znanym raczej z czerwonych pustyń. Geolodzy nazywają to karnijskim epizodem pluwialnym, od słowa „pluwialny”, czyli deszczowy, a w ciągu kilku dekad z ciekawostki brytyjskich skał stał się on jednym z punktów zwrotnych triasu.

Pierwszy raz opisali go w 1989 roku dwaj brytyjscy geolodzy, Michael Simms i Alastair Ruffell. W mułowcach Mercia w południowej Anglii ciąg suchych, czerwonych osadów przerywają szare i zielone iły oraz piaskowce złożone przez wodę. Simms i Ruffell powiązali to z podobnymi zmianami w Alpach, jak piaskowce Lunz w Austrii i ciemne łupki Reingraben, i dowodzili, że cały świat stał się wilgotny. Wielu kolegów podchodziło do tego sceptycznie. Od tamtej pory sygnał odnaleziono od włoskich Dolomitów po Chiny, a przegląd z 2020 roku pod kierunkiem Jacopa Dal Corso zebrał dowody w całość.

Prawdopodobnym zapalnikiem była Wrangellia, wielka prowincja magmowa bazaltów wylanych na oceanicznym płaskowyżu, którego pozostałości leżą dziś na Alasce i w Kolumbii Brytyjskiej. Gwałtowne spadki udziału węgla-13 w skałach karniku zapisują powtarzające się wstrzyknięcia lekkiego węgla do atmosfery, zgodne w czasie z erupcjami. Świat ocieplił się o kilka stopni, obieg wody przyspieszył, a oceany ucierpiały. Budowa raf zwolniła, a amonity, liliowce i inne grupy morskie straciły wiele gatunków.

Na lądzie skutki widać w roślinach i żywicy. Lasy iglaste się rozrosły, a drzewa produkowały żywicę w niezwykłych ilościach: Dolomity kryją jeden z najstarszych obfitych bursztynów świata, liczący około 230 mln lat. W 2012 roku Alexander Schmidt ze współpracownikami znalazł w nim dwa maleńkie roztocza i muchówkę, jedne z najstarszych zwierząt kiedykolwiek odkrytych w bursztynie. Niektórzy badacze łączą epizod ze schyłkiem rynchozaurów i dużych dicynodontów, choć to, jak wiele zawiniły deszcze, pozostaje sporne.

Czy wiesz, że oba roztocza z bursztynu z Dolomitów należały do szpecieli, grupy wciąż żyjącej na roślinach? Tamte jednak żyły na drzewach iglastych.

Dinozaury dobrze na tym wyszły. W 2018 roku Massimo Bernardi ze współpracownikami wykazał, że w Dolomitach tropy dinozaurów stały się w trakcie epizodu z rzadkich pospolite, a po nim dinozaury były znacznie liczniejsze i szerzej rozprzestrzenione. Deszcze zbiegają się też z pojawieniem się lub ekspansją nowoczesnych rodzin drzew iglastych i innych grup, które miały kształtować mezozoik. Karnijski epizod pluwialny uchodzi dziś za jeden z momentów, w których ruszył nowoczesny świat, a dinozaury dostały swoją pierwszą szansę.

Wymieranie triasowe

Około 201,5 mln lat temu trias zakończył się jednym z pięciu wielkich masowych wymierań ostatniego pół miliarda lat. Zniknęły mniej więcej trzy na cztery gatunki. W morzu na zawsze wymarły konodonty, drobne węgorzowate zwierzęta, których zęby służą do datowania skał na całym świecie, a rafy i amonity poniosły ciężkie straty. Na lądzie niemal cała obsada linii krokodyli, która rządziła w późnym triasie, aetozaury, fitozaury i rauizuchy, została zmieciona wraz z większością dużych płazów. Dinozaury przetrwały.

Przyczyna tkwi w narodzinach Atlantyku. Gdy Pangea zaczęła pękać, olbrzymie ilości magmy wylały się, tworząc Środkowoatlantycką Prowincję Magmową, czyli CAMP, której pozostałości pokrywają dziś fragmenty czterech kontynentów: klify Palisades nad rzeką Hudson w New Jersey, bazalt North Mountain w Nowej Szkocji, marokański Atlas Wysoki i rozległe obszary Brazylii. W 2013 roku Terrence Blackburn, Paul Olsen i współpracownicy wydatowali cyrkony z tych skał i wykazali, że CAMP wybuchała pulsami przez około 600 000 lat, przy czym pierwszy puls zbiega się z poziomem wymierania. Rytmiczne osady jeziorne basenu Newark na wschodzie USA, dostrojone do cykli orbitalnych Ziemi, dostarczyły skali czasu.

Zabójstwo dokonało się przez atmosferę. Skamieniałe liście ze wschodniej Grenlandii badane przez Jennifer McElwain i współpracowników w 1999 roku mają po obu stronach granicy mniej aparatów szparkowych, co świadczy o silnym wzroście stężenia dwutlenku węgla. Ocieplenie i bardziej kwaśne morza uderzyły w budowniczych raf i zwierzęta z muszlami, a gazy siarkowe zapewne wywoływały krótkie, ostre zimy wulkaniczne. Na lądzie pyłek drzew iglastych zanika, a zarodniki paproci gwałtownie przybywają, co nazwano „paprociowym pikiem” i odnotowano od basenu Newark po St Audrie's Bay w Somerset. Spąg jury formalnie ustalono w 2010 roku w Kuhjoch w Austrii, na pierwszym pojawieniu się amonita Psiloceras spelae.

Dlaczego dinozaury przetrwały, wciąż nie rozstrzygnięto. Jedną z hipotez przedstawili w 2022 roku Olsen i współpracownicy na podstawie basenu Dżungarskiego w północno-zachodnich Chinach, gdzie osady jeziorne z otoczakami przyniesionymi przez lód leżą obok tropów dinozaurów. Ich zdaniem dinozaury na wysokich szerokościach geograficznych były już przystosowane do mroźnych zim, może dzięki izolującemu puchowi, i dlatego zniosły wulkaniczne ochłodzenia, które zabiły ich rywali. Inni podkreślają ich szybki wzrost i wydajne, ptasie oddychanie.

Czy wiesz, że klify Palisades naprzeciw Manhattanu, po drugiej stronie rzeki Hudson, zbudowane są z magmy tych samych erupcji, które prawdopodobnie wywołały wymieranie triasowe?

Następstwa były spektakularne. W zapisie tropów z basenu Newark tuż po granicy pojawiają się większe, trójpalczaste ślady Eubrontes, o czym donieśli Olsen i współpracownicy w 2002 roku, co oznacza, że więksi teropodzi szybko zajęli opustoszały krajobraz. W ciągu kilku milionów lat wczesna jura miała już łowców z grzebieniami, pierwsze opancerzone dinozaury i coraz większe długoszyje. Linia krokodyli się potknęła. Dinozaury przeszły przez drzwi, które zostawiła otwarte.

Zauropody: życie w pełnym rozciągnięciu

Zauropody były długoszyimi i długoogoniastymi roślinożercami, które stały się największymi zwierzętami, jakie kiedykolwiek chodziły po lądzie. Ich plan budowy należy do najbardziej udanych w dziejach życia: mała głowa, szyja sięgająca u niektórych gatunków 15 m, beczka trzewi zawieszona między czterema nogami jak kolumny i długi ogon, który to wszystko równoważył. Grupa pojawiła się w późnym triasie, około 210 mln lat temu, i przetrwała do uderzenia planetoidy 66 mln lat temu – około 140 milionów lat skamieniałości na wszystkich kontynentach.

Pierwsze rozdziały tej historii pochodzą z Argentyny i południowej Afryki. Ingentia prima, opisana w 2018 roku przez Cecilię Apaldetti i współpracowników z formacji Quebrada del Barro w prowincji San Juan, pokazuje, że gigantyzm zaczął się jeszcze przed jurą. We wczesnej jurze Vulcanodon z Zimbabwe, nazwany przez Michaela Raatha w 1972 roku, stał już na prostych, kolumnowych kończynach, a tę postawę zachowały wszystkie późniejsze zauropody.

Przez większą część XX wieku wyobrażano sobie zauropody tarzające się w bagnach, rzekomo zbyt ciężkie, by utrzymać się na suchym lądzie. Dowody pogrzebały ten pomysł. W 1938 roku Roland T. Bird z American Museum of Natural History prześledził tropy zauropodów wzdłuż rzeki Paluxy koło Glen Rose w Teksasie: zwierzęta szły po twardym mule około 113 mln lat temu. Kości kończyn zbudowane jak kolumny, zwarte stopy i wysoka, wąska klatka piersiowa to cechy piechurów lądowych; na początku lat 70. Robert Bakker porównał je ze słoniami, nie z hipopotamami. Wymowne są też dłonie: kości śródręcza ustawione były pionowo w kształt podkowy, dlatego odciski dłoni zauropodów mają kształt półksiężyca.

Zauropody nie żuły. Kołkowate lub łyżeczkowate zęby zdzierały liście, a trawienie odbywało się w ogromnych jelitach, gdzie pokarm fermentował zapewne przez wiele dni. Gastrolity, które miały go rozcierać, są rzadkie, a Oliver Wings wykazał w 2007 roku, że było ich za mało, by działały jak ptasi żołądek mięśniowy. Wzrost był szybki: cienkie szlify kości kończyn badane przez Martina Sandera i współpracowników w Bonn ujawniają kość włóknisto-blaszkowatą odkładaną w tempie podobnym jak u dużych ssaków. Pisklę, które zmieściłoby się w dwóch dłoniach, osiągało rozmiary dorosłe być może w dwie, trzy dekady.

Czy wiesz, że niektóre późne tytanozaury całkiem utraciły paliczki dłoni i chodziły na podkowie z nagich kości śródręcza, bez żadnych palców?

Zespół Sandera dowodził, że rozmiary zauropodów wynikały z kaskady cech. Brak żucia pozwalał na małą głowę, mała głowa umożliwiała długą szyję, ptasi układ oddechowy odciążał szkielet, a składanie wielu małych jaj pozwalało populacjom szybko się odradzać. Każda z tych cech osobno nie jest niczym niezwykłym. Razem uczyniły z zauropodów miarę, z którą wciąż musi się zmierzyć każde twierdzenie o lądowych olbrzymach.

Diplodok

Diplodok (Diplodocus) to klasyczny zauropod: około 25 m szyi, tułowia i biczowatego ogona przy masie być może 12–15 ton, niewielkiej jak na taką długość. Żył na równinach zalewowych zachodniej Ameryki Północnej około 154–152 mln lat temu, w skałach nazywanych dziś formacją Morrison, obok allozaura, stegozaura i kilku innych olbrzymich roślinożerców.

Pierwsze kości wydobyli w 1877 roku koło Cañon City w Kolorado Benjamin Mudge i Samuel Williston, zbierający okazy dla Othniela Charlesa Marsha z Yale. Marsh nazwał Diplodocus longus w 1878 roku. Nazwa znaczy „podwójna belka” i odnosi się do szewronów pod ogonem, zakończonych dwiema płozami, które być może chroniły naczynia krwionośne, gdy ogon dotykał ziemi. Najlepszy szkielet przyszedł później: w lipcu 1899 roku ekipa finansowana przez stalowego magnata Andrew Carnegiego znalazła częściowy szkielet w Sheep Creek w Wyomingu, a w 1901 roku John Bell Hatcher nazwał go Diplodocus carnegii.

Szkielet to lekcja inżynierii. Około 15 kręgów szyjnych i mniej więcej 80 ogonowych równoważyło się nad biodrami jak dwa ramiona mostu wiszącego. W 1997 roku Nathan Myhrvold i Philip Currie zasugerowali na podstawie modeli komputerowych, że koniec ogona mógł strzelać jak bicz, szybciej niż dźwięk. W 2022 roku Simone Conti i współpracownicy przeliczyli to ponownie: koniec ogona osiągałby około 30 m na sekundę, o wiele za mało na grom dźwiękowy.

Długa, niska czaszka miała ołówkowate zęby tylko w przedniej części szczęk, idealne do zdzierania liści z gałęzi. Jak wysoko diplodok nosił głowę, wciąż jest przedmiotem sporu. W 1999 roku Kent Stevens i Michael Parrish zbudowali cyfrowe modele z szyją niemal poziomą, omiatającą niską roślinność; w 2009 roku Mike Taylor, Mathew Wedel i Darren Naish przypomnieli, że żyjące zwierzęta trzymają szyję uniesioną, więc zauropody zapewne też. Rodzina miała też olbrzymów: Diplodocus hallorum z Nowego Meksyku, początkowo nazwany przez Davida Gillette'a w 1991 roku sejsmozaurem, mógł przekraczać 30 m.

Czy wiesz, że licząc dobowe linie przyrostu w zębach, Michael D'Emic i współpracownicy ustalili w 2013 roku, iż każdy ząb diplodoka był wymieniany mniej więcej co 35 dni?

Dzięki gipsowym odlewom Carnegiego, rozesłanym do muzeów na całym świecie, diplodok był pierwszym dinozaurem, jakiego zobaczyło wielu ludzi. Dla naukowców pozostaje zwierzęciem wzorcowym całej rodziny diplodoków, szkieletem, z którym porównuje się każde nowe znalezisko. Półtora wieku po Cañon City wciąż budzi spory.

Brachiozaur i żyrafatytan

Brachiozaurydy były zbudowane jak żyrafy: przednie nogi dłuższe od tylnych, wysoko uniesione barki, szyja skierowana w górę. Brachiosaurus altithorax, „ramienny jaszczur o głębokiej piersi”, został nazwany w 1903 roku przez Elmera Riggsa z Field Columbian Museum w Chicago na podstawie częściowego szkieletu wykopanego w 1900 roku w dolinie Grand River koło Fruity w zachodnim Kolorado. Pochodził z formacji Morrison, sprzed około 154–150 mln lat.

Najlepszy materiał przyszedł z Afryki. W latach 1909–1913 niemiecka wyprawa pod kierunkiem Wernera Janenscha i Edwina Henniga prowadziła wykopaliska na wzgórzu Tendaguru w ówczesnej Niemieckiej Afryce Wschodniej, dziś Tanzanii. Setki miejscowych robotników, z brygadzistami takimi jak Boheti bin Amrani, kopały, gipsowały i niosły kości pieszo do portu Lindi, oddalonego o kilka dni marszu. Do Berlina trafiło ponad 200 ton skamieniałości. W 1914 roku Janensch nazwał największego zauropoda Brachiosaurus brancai.

Jego szkielet, zmontowany w berlińskim Museum für Naturkunde w 1937 roku i przemontowany w 2007 roku, stał się najwyższym zmontowanym dinozaurem świata. Szacunki masy pokazują, jak wiele zależy od metody: w 1962 roku Edwin Colbert ocenił go na około 78 ton, a w 2009 roku Mike Taylor, stosując staranny model objętościowy, doszedł do około 23 ton. Swoją historię ma też czaszka. Wysoki kostny łuk sugerował nozdrza na szczycie głowy, służące jak fajka do nurkowania, lecz Kenneth Kermack wykazał w 1951 roku, że ciśnienie wody uniemożliwiłoby oddychanie, a Lawrence Witmer ustalił w 2001 roku, że mięsiste nozdrza leżały daleko z przodu, przy końcu pyska.

Czy wiesz, że berliński szkielet ma 13,27 m wysokości i według Księgi rekordów Guinnessa jest najwyższym zmontowanym szkieletem dinozaura na świecie?

Czy zwierzęta amerykańskie i afrykańskie naprawdę należały do jednego rodzaju? Gregory Paul miał wątpliwości i w 1988 roku umieścił gatunek tanzański w podrodzaju nazwanym Giraffatitan. W 2009 roku Taylor porównał kości jedną po drugiej i znalazł wiele różnic: brachiozaur miał dłuższy tułów oraz inaczej zbudowane kręgi grzbietowe i kości miednicy. Większość paleontologów uznaje dziś Giraffatitan brancai za odrębny rodzaj, choć niektórzy wciąż łączą obie formy.

Sylwetka żyrafy miała znaczenie w lasach Morrison i Tendaguru. Podczas gdy diplodoki zgryzały roślinność nisko i na średniej wysokości, brachiozaurydy sięgały koron drzew, 9 m i wyżej. Taki podział pożywienia pozwalał wielu olbrzymom żyć obok siebie. Brachiozaur zrobił też drugą karierę: w 1993 roku był pierwszym dinozaurem pokazanym w całości w Parku Jurajskim. Jego historia przypomina, że jedna sławna nazwa może kryć dwa zwierzęta i że trzeba było porównania kość po kości, by je rozróżnić.

Powrót brontozaura

Przez większość XX wieku najsłynniejsza nazwa dinozaura na świecie była oficjalnie błędna. W 1877 roku Othniel Charles Marsh nazwał Apatosaurus ajax na podstawie częściowego szkieletu z formacji Morrison w Kolorado. Dwa lata później, w 1879 roku, nazwał brontozaura (Brontosaurus excelsus), „piorunowego jaszczura”, na podstawie większego szkieletu zebranego w Como Bluff w Wyomingu przez jego kolekcjonera Williama Reeda. Trwała wtedy wojna o kości z Edwardem Drinkerem Cope'em i Marsh tworzył nowe rodzaje w pośpiechu.

W 1903 roku Elmer Riggs z Field Columbian Museum ponownie przyjrzał się kościom i uznał, że oba zwierzęta są zbyt podobne, by je rozdzielać. Zgodnie z zasadami nomenklatury zoologicznej pierwszeństwo ma starsza nazwa, więc brontozaur stał się apatozaurem. Publiczność nigdy się z tym nie pogodziła. Peabody Museum w Yale zmontowało swój szkielet w 1931 roku pod nazwą Brontosaurus, zauropod trafił do logo koncernu naftowego, a gdy poczta Stanów Zjednoczonych wydała w 1989 roku znaczek „Brontosaurus”, paleontolodzy protestowali przeciwko „nieważnej” nazwie.

Błędna była także głowa. Rekonstrukcja Marsha z 1883 roku korzystała z krótkiej, masywnej czaszki podobnej do czaszki kamarazaura. W Carnegie Museum w Pittsburghu William Holland podejrzewał, że prawdziwa jest smukła czaszka podobna do diplodokowej, znaleziona obok szkieletu Apatosaurus louisae w dzisiejszym Dinosaur National Monument, ale nigdy nie opublikował swoich argumentów. Po jego śmierci na szkielet założono głowę typu kamarazaura. W 1975 roku John McIntosh i David Berman wykazali, że Holland miał rację, a w 1979 roku szkielet w Pittsburghu dostał wreszcie właściwą głowę.

Czy wiesz, że amerykańska seria znaczków z 1989 roku była krytykowana podwójnie: za nazwę Brontosaurus i za umieszczenie pteranodona, który nie jest dinozaurem?

W 2015 roku piorunowy jaszczur powrócił. Emanuel Tschopp, Octávio Mateus i Roger Benson opublikowali analizę rodziny diplodoków przeprowadzoną okaz po okazie: 81 okazów ocenionych pod kątem 477 cech anatomicznych. Ich drzewo dzieliło apatozaury na dwie grupy różniące się od siebie tak, jak inne uznane rodzaje. Apatozaur, o niezwykle szerokiej i masywnej szyi, zajmował jedną gałąź; brontozaur z trzema gatunkami, B. excelsus, B. parvus i B. yahnahpin, drugą. Były to zwierzęta długości około 20 m i masy 15 ton lub więcej, żyjące około 155–152 mln lat temu.

Nie wszyscy się zgadzają. Granica między rodzajami jest częściowo kwestią oceny i niektórzy specjaliści wolą trzymać wszystko w rodzaju Apatosaurus. Prawdziwą lekcją jest jednak metoda: decyzja opiera się teraz na mierzalnych cechach i opublikowanym drzewie, które każdy może sprawdzić. Nazwa zatopiona w 1903 roku wypłynęła po 112 latach dzięki danym, a piorunowy jaszczur wrócił do podręczników.

Argentynozaur i tytanozaury

W 1987 roku hodowca Guillermo Heredia znalazł na swojej ziemi koło Plaza Huincul w argentyńskiej prowincji Neuquén coś, co wziął za skamieniały pień. Była to kość nogi zauropoda. Ruszyły wykopaliska, a w 1993 roku José Bonaparte i Rodolfo Coria nazwali argentynozaura (Argentinosaurus huinculensis). Żył około 95 mln lat temu, w skałach formacji Huincul, i jest jednym z najpoważniejszych kandydatów do tytułu najcięższego zwierzęcia lądowego w historii.

Kłopot w tym, jak niewiele się zachowało: kilka kręgów grzbietowych, część okolicy miednicy, żebra i kości nóg. Jeden krąg ma około 1,6 m wysokości. Na podstawie tych fragmentów i porównań z lepiej poznanymi krewnymi większość szacunków daje mu 30–35 m długości i mniej więcej 65–80 ton. Ta niepewność jest uczciwa: przy tak małej liczbie kości każda liczba opiera się na założeniach dotyczących brakujących części.

Argentynozaur należy do tytanozaurów, ostatniej wielkiej radiacji zauropodów. Rozprzestrzeniły się w kredzie, zwłaszcza na kontynentach południowych, a wiele z nich chodziło z szeroko rozstawionymi kończynami, zostawiając „szerokotorowe” tropy. W 1980 roku José Bonaparte i Jaime Powell opisali Saltasaurus loricatus z prowincji Salta, który dowiódł, że niektóre zauropody miały w skórze kostne płytki pancerza. W 2017 roku José Luis Carballido, Diego Pol i współpracownicy nazwali Patagotitan mayorum na podstawie co najmniej sześciu osobników z rancza La Flecha koło Trelew w prowincji Chubut, sprzed około 101 mln lat; poprawione szacunki dają mu około 57 ton. W 2014 roku zespół Kennetha Lacovary opisał Dreadnoughtus z prowincji Santa Cruz, jednego z najkompletniejszych znanych olbrzymich tytanozaurów.

Nie żyły tylko w Ameryce Południowej. Rapetosaurus, opisany przez Kristinę Curry Rogers i Catherine Forster w 2001 roku, pochodzi z Madagaskaru, a Alamosaurus przemierzał Nowy Meksyk i Teksas aż do samego końca kredy. W Indiach skamieniałe odchody z formacji Lameta, przypisywane tytanozaurom takim jak Isisaurus, zawierały mikroskopijne krzemionkowe ciałka traw.

Czy wiesz, że te indyjskie koprolity, opisane przez Vandanę Prasad i współpracowników w 2005 roku, pokazały, iż trawy istniały już w epoce dinozaurów, miliony lat wcześniej, niż sądziło wielu botaników?

Tytanozaury obaliły dwa dawne przekonania. Kontynenty południowe, uważane niegdyś za paleontologiczną prowincję, kryły największe dinozaury ze wszystkich, dlatego Argentyna jest dziś światowym ośrodkiem badań nad zauropodami. A zauropody wcale nie zanikły po jurze: tytanozaury były liczne, zróżnicowane i ogromne, gdy 66 mln lat temu uderzyła planetoida. Największe zwierzęta, jakie kiedykolwiek chodziły po Ziemi, chodziły po niej do samego końca.

Jak duże mogły być?

Zważenie zwierzęcia, które zginęło 95 milionów lat temu, jest trudniejsze, niż się wydaje. Paleontolodzy mają kości, często nieliczne, i dwie główne metody przeliczania ich na tony. Pierwsza to skalowanie: w 2012 roku Nicolás Campione i David Evans wykazali, że suma obwodów kości ramiennej i udowej dobrze przewiduje masę ciała żyjących czworonogów, więc to samo równanie można zastosować do dinozaurów. Druga to metoda objętościowa: buduje się trójwymiarowy model ciała, mierzy jego objętość i mnoży przez przyjętą gęstość, obniżoną u zauropodów z powodu kości wypełnionych powietrzem. W 2012 roku Bill Sellers i współpracownicy zeskanowali laserowo zmontowane szkielety, otoczyli je najciaśniejszą możliwą „otoczką wypukłą” i dodali poprawkę wyznaczoną na żyjących zwierzętach.

Wyniki dla tego samego zwierzęcia mogą różnić się nawet trzykrotnie. Żyrafatytana Edwin Colbert ocenił w 1962 roku na około 78 ton, a Mike Taylor w 2009 roku na około 23 tony. Dla prawdziwych wagi ciężkiej, argentynozaura i patagotytana, staranne szacunki mieszczą się przeważnie między 55 a 80 tonami. Pod względem długości smukły Supersaurus z kamieniołomu Dry Mesa w Kolorado, nazwany przez Jima Jensena w 1985 roku, mógł osiągać 33–35 m.

Dalej krążą widma. W 1878 roku Edward Drinker Cope opisał Amphicoelias fragillimus na podstawie jednego ogromnego kręgu z Garden Park w Kolorado. W 2006 roku Kenneth Carpenter oszacował to zwierzę na 58 m i ponad 120 ton. Kość jednak zaginęła, a w 2018 roku sam Carpenter ponownie przeanalizował pomiary Cope'a, przemianował zwierzę na Maraapunisaurus i zaliczył je do rebbachizaurów, o długości może 30–32 m. Indyjski Bruhathkayosaurus budzi podobne wątpliwości: jego kości, zgłoszone w 1989 roku, również zaginęły. Reguła jest prosta: im bardziej skrajne twierdzenie, tym mniej kości.

Czy wiesz, że po olbrzymim kręgu Cope'a zostały tylko opublikowany opis i rysunek, a sama kość zniknęła, być może rozsypując się w magazynie?

Dlaczego nie jeszcze większe? Masa rośnie z sześcianem długości, a wytrzymałość kości tylko z kwadratem jej przekroju, więc nogi muszą grubieć szybciej, niż rośnie ciało. Ogromne zwierzę wytwarza ciepło szybciej, niż może je oddać przez skórę, a głowa uniesiona 10 m nad sercem wymaga wysokiego ciśnienia krwi – fizjolodzy wciąż się o to spierają. Zauropody łagodziły te ograniczenia dzięki workom powietrznym, które odciążały ciało i oddawały ciepło, oraz dzięki składaniu wielu małych jaj. Płetwal błękitny, ważący 150 ton lub więcej, jest jeszcze cięższy, ale dźwiga go woda.

Na lądzie dowody kończą się gdzieś w okolicach 70–80 ton. Ten pułap może odzwierciedlać rzeczywiste granice albo po prostu rzadkość olbrzymich szkieletów. Tak czy inaczej pytanie o rozmiary zmieniło paleontologię w naukę o metodzie, w której uczciwa odpowiedź zawsze podawana jest z przedziałem.

Worki powietrzne i puste kości

Ptaki oddychają zupełnie inaczej niż ssaki. Ich płuca są małe i sztywne, a powietrze przepływa przez nie w jednym kierunku, pompowane przez cienkościenne worki powietrzne położone przed nimi i za nimi. Worki wysyłają też rozgałęzione przewody do szkieletu, drążąc kręgi i inne kości. Ta pneumatyzacja szkieletu zostawia charakterystyczne otwory, tak zwane otwory pneumatyczne, widoczne na skamieniałościach. Zauropody mają je wszędzie.

Pierwszy zauważył to paleontolog z Cambridge Harry Seeley, który w 1870 roku opisał kręgi zauropoda z wyspy Wight i zwrócił uwagę na ich ptasie jamy. Othniel Marsh dostrzegł te same puste, lekko zbudowane kręgi u swoich zauropodów z Morrison, a w 1947 roku Werner Janensch dowodził, że jamy w kręgach olbrzymów z Tendaguru były wypełnione powietrzem. Przez dziesięciolecia pomysł ten pozostawał jednak przypisem.

Wszystko zmieniły tomografy medyczne. Od końca lat 90. Mathew Wedel i współpracownicy prześwietlali kręgi zauropodów i odkryli wnętrza podzielone na plaster miodu komór powietrznych, przedzielonych kostnymi blaszkami grubymi czasem na kilka milimetrów. Kręgi szyjne Sauroposeidon, brachiozauryda z Oklahomy opisanego przez Wedela, Richarda Cifellego i Kenta Sandersa w 2000 roku, mają ponad 1,2 m długości i przypominają budową bardziej kości ptaka niż jaszczurki. Na zewnątrz cienkie kostne grzebienie, zwane laminami, usztywniały każdy krąg jak zastrzały dźwigara. Wedel oszacował, że przestrzenie powietrzne mogły obniżać ogólną gęstość zauropoda mniej więcej o jedną dziesiątą.

Układ ten nie był wyłącznością zauropodów. W 2005 roku Patrick O'Connor i Leon Claessens wykazali, że drapieżny Majungasaurus z Madagaskaru również miał ptasi układ worków powietrznych, a podobne otwory występują u tyranozaura i jego krewnych. Worki powietrzne pojawiły się najwyraźniej wcześnie w drzewie rodowym dinozaurów, na długo przed pierwszym ptakiem.

Czy wiesz, że drapieżnego dinozaura z Argentyny nazwano w 2008 roku Aerosteon, czyli „powietrzna kość”, ponieważ jego szkielet, łącznie z obojczykiem i miednicą, był podziurawiony przestrzeniami powietrznymi?

Dla zauropodów korzyści były ogromne. Pneumatyczne kości sprawiały, że 10-metrową szyję dużo łatwiej było utrzymać. Jednokierunkowy przepływ rozwiązywał problem „przestrzeni martwej”: tchawica długa na kilka metrów mieści mnóstwo zużytego powietrza, które ssak musiałby wdychać ponownie, a płuco przepływowe stale doprowadza świeże powietrze do powierzchni wymiany gazowej. Ciało pełne worków powietrznych mogło też oddawać ciepło, co było kluczowe dla zwierzęcia ważącego 50 ton. Worki powietrzne uważa się dziś za jeden z kluczy do gigantyzmu zauropodów i za najwyraźniejszy znak, że te olbrzymy oddychały bardziej jak wróbel niż jak słoń.

Mamenchizaur i najdłuższe szyje

W 1952 roku robotnicy budujący drogę w Syczuanie w Chinach odsłonili szkielet zauropoda. Dwa lata później pionier chińskiej paleontologii Yang Zhongjian, znany na Zachodzie jako C. C. Young, nazwał go Mamenchisaurus constructus od pobliskiej przeprawy promowej Mamingxi. Podobno silny akcent Younga zamienił „Mamingxi” w „Mamenxi” i ta pomyłka się utrwaliła.

Rodzaj zasłynął dzięki drugiemu gatunkowi. Mamenchisaurus hochuanensis, nazwany przez Younga i Zhao Xijina w 1972 roku na podstawie niemal kompletnego szkieletu z Hechuan w Syczuanie, miał 19 kręgów szyjnych, a szyja stanowiła około połowy jego 22 m długości. Większość ssaków, od myszy po żyrafę, ma na stałe siedem kręgów szyjnych. Zauropody wyrwały się z tego ograniczenia, dodając kręgi i wydłużając każdy z nich, a mamenchizaury z późnej jury Chin posunęły obie sztuczki dalej niemal niż ktokolwiek inny.

Rekordzistą jest Mamenchisaurus sinocanadorum. Jego kości odkryto w 1987 roku w ramach chińsko-kanadyjskiego projektu dinozaurowego, kierowanego przez Donga Zhiminga i Philipa Curriego, w formacji Shishugou w Kotlinie Dżungarskiej w Sinciangu, sprzed około 162 mln lat. Dale Russell i Zheng Zhong nazwali go w 1993 roku. W 2023 roku Andrew Moore i współpracownicy, wykorzystując tomografię kręgów i porównania z lepiej poznanymi krewnymi, oszacowali jego szyję na około 15,1 m – najdłuższą znaną u jakiegokolwiek zwierzęcia, ponad siedem razy dłuższą niż u żyrafy, z ewentualnym rywalem w postaci supersaura.

Jak działała taka szyja? Kręgi były niezwykle lekkie, wypełnione komorami powietrznymi z układu worków powietrznych. Pod nimi biegły długie, cienkie żebra szyjne, które zachodziły na siebie w wiązkach na długości kilku kręgów i zapewne działały jak napięte pręty usztywniające szyję. Tomografia sugeruje, że kości w dużej mierze wypełniało powietrze, a ich ścianki miały grubość kilku milimetrów.

Czy wiesz, że nazwa Mamenchisaurus upamiętnia przeprawę promową, ale z błędem w pisowni, bo pochodzi od złej wymowy słowa Mamingxi?

Po co tak długa szyja? W 2013 roku Mike Taylor i Mathew Wedel przekonywali, że pozwalała zauropodowi stać w miejscu i omiatać ogromny obszar żerowania, oszczędzając energię potrzebną na przemieszczanie wielotonowego ciała. Phil Senter zasugerował w 2007 roku, że szyje mogła kształtować także rywalizacja o partnerów, ale większość badaczy uważa tę hipotezę za mniej przekonującą. Inne długoszyje olbrzymy, jak Sauroposeidon z Oklahomy z szyją długą może na 11,5 m, pokazują, że ten trend pojawiał się więcej niż raz.

Mamenchizaury pokazują, co się dzieje, gdy ewolucja trafi na plan budowy z zapasem miejsca. Bez potrzeby żucia, z powietrzem w kościach i z kręgami do dodania, zauropody zbudowały szyje, jakim żaden ssak nigdy nie dorówna. Szyja długości 15 m pozostaje najdłuższą, jaką według naszej wiedzy nosiło jakiekolwiek zwierzę.

Auca Mahuevo: lęgowisko zauropodów

W listopadzie 1997 roku wyprawa pod kierunkiem Luisa Chiappe, Lowella Dingusa i Rodolfa Corii przeczesywała badlandy prowincji Neuquén w Patagonii, gdy natrafiła na stok usiany fragmentami skamieniałych skorupek. Jaj były tysiące, rozrzuconych na kilku kilometrach kwadratowych. Stanowisko nazwano Auca Mahuevo – to gra słów nawiązująca do pobliskiego wulkanu Auca Mahuida i hiszpańskiego más huevos, czyli „więcej jaj”. Skały należą do formacji Anacleto, osadzonej przez rzeki około 80 mln lat temu.

Jaja są prawie kuliste, mają 13–15 cm średnicy, mniej więcej jak grejpfrut, i tworzą lęgi liczące kilkadziesiąt sztuk. W niektórych zespół znalazł coś, czego nikt wcześniej nie widział: niewątpliwe zarodki zauropodów, opisane w „Nature” w 1998 roku. Maleńkie czaszki miały zęby, a płaty skamieniałej skóry pokazywały rzędy drobnych, paciorkowatych łusek. Anatomia wskazywała, że rodzicami były tytanozaury, grupa, do której należały olbrzymy takie jak argentynozaur.

Historię gniazdowania można odczytać z samej skały. W 2004 roku Chiappe i współpracownicy opisali gniazda jako płytkie zagłębienia z obrzeżem, szerokie na mniej więcej metr, wygrzebane zapewne tylnymi nogami przed złożeniem jaj. Wylewające rzeki zasypywały potem całe lęgi mułem, zamykając w nich zarodki. Najbardziej wymowne jest to, że jaja występują na kilku odrębnych poziomach, jeden nad drugim. Pokolenie za pokoleniem tytanozaury wracały składać jaja na tę samą równinę zalewową, tak jak dziś żółwie morskie i wiele ptaków kolonijnych wraca na tradycyjne plaże lęgowe.

Czy wiesz, że w 2020 roku obrazowanie promieniowaniem synchrotronowym zarodka tytanozaura z Patagonii, prowadzone przez Martina Kundráta, ujawniło na czubku pyska mały różek, służący zapewne do rozbijania skorupki?

Stanowisko pokazuje też, czego rodzice raczej nie robili. Nic nie wskazuje, by dorosłe osobniki pilnowały gniazd lub karmiły młode, a zwierzę ważące wiele ton trudno sobie wyobrazić wysiadujące lęg. Jaja pozostawiano raczej ciepłu słońca i gleby, a maleńkie pisklęta od pierwszego dnia radziły sobie same. Inne argentyńskie lęgowiska, takie jak Sanagasta w prowincji La Rioja, gdzie jaja składano w gruncie ogrzewanym przez gorące źródła, potwierdzają ten obraz.

Ta strategia pomaga wyjaśnić rozmiary zauropodów. Olbrzym, który co sezon składa wiele małych jaj, może sobie pozwolić na ogromne straty wśród młodych, a ssak podobnej wielkości, noszący jedno młode przez rok lub dłużej, już nie. Auca Mahuevo zamieniło tę hipotezę w cały stok dowodów. Każdy olbrzym z równin zaczynał jako jajo, które zmieściłoby się w dłoni.

Dippy i muzealne olbrzymy

W 1898 roku stalowy magnat Andrew Carnegie przeczytał w gazecie o gigantycznym dinozaurze znalezionym na amerykańskim Zachodzie i postanowił, że jego nowe muzeum w Pittsburghu musi mieć takiego samego. Sfinansował wyprawy i w lipcu 1899 roku ekipa pod kierunkiem Jacoba Wortmana, z doświadczonym kolekcjonerem Williamem Reedem, znalazła częściowy szkielet w Sheep Creek w Wyomingu. W 1901 roku John Bell Hatcher nazwał go Diplodocus carnegii. Pod kierunkiem dyrektora muzeum Williama Hollanda preparator Arthur Coggeshall i jego zespół złożyli szkielet, uzupełniając braki kośćmi innych okazów.

Potem historia przekroczyła Atlantyk. Król Edward VII, zobaczywszy szkic szkieletu na zamku Skibo w Szkocji, miał podobno poprosić o egzemplarz dla siebie. Carnegie zlecił wykonanie form i kompletnego odlewu gipsowego. 12 maja 1905 roku odsłonięto go w Natural History Museum w Londynie: 292 kości, około 21,3 m długości, pierwszy szkielet zauropoda, jaki zobaczyła większość Brytyjczyków. Londyńczycy szybko nazwali go Dippy. Oryginalne kości wystawiono w Pittsburghu w 1907 roku.

Carnegie, który liczył, że nauka pomoże zachować pokój, podarował następnie odlewy głowom państw w Europie i poza nią. Holland i Coggeshall jeździli je montować: Berlin i Paryż w 1908 roku, Wiedeń i Bolonia w 1909, Petersburg w 1910, La Plata w Argentynie w 1912, Madryt w 1913 i Meksyk w 1930 roku. Historyk Ilja Nieuwland prześledził, jak odlewy stały się dyplomatycznymi podarunkami. Dla wielu ludzi na dwóch kontynentach diplodok stał się po prostu wizerunkiem dinozaura.

Czy wiesz, że Dippy wcale nie jest skamieniałością, a wszystkie jego 292 kości to gipsowe odlewy, dlatego jego identyczni bliźniacy stoją w muzeach od Madrytu po Meksyk?

Dippy zmieniał postawę razem z nauką. Pierwsze montaże pozwalały ogonowi wlec się po ziemi; w 1993 roku ogon londyńskiego odlewu uniesiono i wygięto, zgodnie z tropami, na których nie ma śladów wleczonego ogona. W 1979 roku Dippy trafił do wielkiej centralnej sali muzeum, dziś Hintze Hall, gdzie stał do 2017 roku, kiedy zastąpił go szkielet płetwala błękitnego o imieniu Hope. Następnie w latach 2018–2020 objechał Wielką Brytanię, od Dorset po Glasgow, przyciągając tłumy na każdym przystanku.

Ich rolę przejęły nowe olbrzymy. W 2016 roku American Museum of Natural History w Nowym Jorku ustawiło 37-metrowy odlew patagotytana, tak długi, że jego głowa wystaje na korytarz, a Field Museum w Chicago odsłoniło w 2018 roku własnego patagotytana o imieniu Máximo. W Berlinie wciąż góruje nad salą żyrafatytan. To w takich miejscach większość ludzi spotyka zauropody. Gips Carnegiego upowszechnił naukę o dinozaurach i zmienił jeden szkielet z Wyomingu w najczęściej oglądanego dinozaura na Ziemi.

Cieplarniana planeta pęka

Jura zaczęła się 201 milionów lat temu od superkontynentu pękającego w szwach, a skończyła 145 milionów lat temu światem wysp, cieśnin i młodych oceanów. Przez cały ten czas planeta była gorąca. Nie istniały trwałe czapy lodowe, stężenie dwutlenku węgla było kilkakrotnie wyższe niż dziś, a lasy drzew iglastych, miłorzębów, sagowców i paproci sięgały daleko ku obu biegunom. W tej cieplarni dinozaury stały się dominującymi dużymi zwierzętami lądowymi.

Rozpad Pangei zapoczątkowały wylewy wulkaniczne z końca triasu. Między Ameryką Północną a północno-zachodnią Afryką otwierały się doliny ryftowe, wypełniały się jeziorami, potem wodą morską, i około 180 mln lat temu środkowy Atlantyk był już prawdziwym oceanem o dnie z młodego bazaltu. Dalej na południe, około 183 mln lat temu, erupcje Karoo–Ferrar pokryły lawą dzisiejszą Afrykę Południową i Antarktydę, a pierwsze pęknięcia zaczęły dzielić Gondwanę na część wschodnią i zachodnią. Na północy Tetyda wdzierała się na zachód, a zaczynała otwierać się Zatoka Meksykańska.

Skąd to wiemy? Najstarsza skorupa dna Atlantyku, datowana na podstawie pasów magnetycznych i wierceń, pochodzi z jury, więc ocean nie może być starszy. Linie brzegowe i pasma skał wciąż do siebie pasują, a paleomagnetyzm zamrożony w lawach pokazuje, jak daleko od bieguna leżał każdy kontynent. Klimat także zostawia ślady chemiczne. Izotopy tlenu w rostrach belemnitów zapisują temperaturę morza, a czarne łupki z Whitby w Yorkshire i Holzmaden w Niemczech dokumentują toarcką oceaniczną anoksję sprzed około 183 mln lat, gdy ocieplenie wywołane erupcjami Karoo–Ferrar pozbawiło morza tlenu.

Wzrost poziomu morza znaczył tyle samo co dryf płyt. Płytkie morza zalewały brzegi kontynentów, zamieniając Europę w archipelag niskich wysp, a Morze Sundance wdzierało się głęboko w zachodnią część Ameryki Północnej. W tych ciepłych, spokojnych wodach osadziły się wapienie i iłowce, które dziś dostarczają tylu jurajskich skamieniałości, od ichtiozaurów z Holzmaden po laguny Bawarii i Skye.

Kontynenty nie zostały jednak odcięte od razu. W późnej jurze warstwy Tendaguru w Tanzanii kryły Giraffatitan i Kentrosaurus, bliskich kuzynów zwierząt z amerykańskiego Zachodu, a klify Lourinhã w Portugalii dostarczyły Allosaurus, Torvosaurus i Stegosaurus niemal identycznych z amerykańskimi krewnymi.

Czy wiesz, że Atlantyk wciąż się poszerza, o kilka centymetrów rocznie, mniej więcej w tempie, w jakim rośnie paznokieć?

Powolny rozpad przygotował scenę dla dalszej historii dinozaurów. Rozdzielone kontynenty wykształciły własne fauny, dlatego w kredzie tyranozaury zapanują na północy, a tytanozaury i abelizaury na południu. Ta rozbieżność zaczęła się na jurajskiej mapie, dolina ryftowa po dolinie.

Formacja Morrison

Przez amerykański Zachód, od Nowego Meksyku po Montanę, biegnie pas pasiastych iłowców i piaskowców w delikatnych zieleniach, szarościach i fioletach. To formacja Morrison, nazwana od miasta Morrison w Kolorado, gdzie geolog i nauczyciel Arthur Lakes znalazł w 1877 roku olbrzymie kości. Zajmuje około 1,5 mln km² i zapisuje mniej więcej dziesięć milionów lat późnej jury, od około 157 do 147 mln lat temu. Żadna inna jednostka skalna nie dała światu tylu słynnych dinozaurów.

Morrison powstawała na rozległej, sezonowej równinie na wschód od łańcucha wulkanów. Wiły się po niej rzeki, jeziora wzbierały i kurczyły się, a długa pora sucha przeplatała się z deszczową. Kanały porastały drzewa iglaste i paprocie drzewiaste. Popiół wulkaniczny osiadał w postaci warstw iłu, a cyrkony z tego popiołu dają dziś precyzyjne daty uranowo-ołowiowe. Barwne ogniwo Brushy Basin na szczycie kryje wiele najbogatszych kamieniołomów.

Stanowiska brzmią jak lista zasłużonych. Como Bluff w Wyoming i Garden Park w Kolorado były polami bitew wojny o kości. W dzisiejszym Dinosaur National Monument w Utah Earl Douglass odkrył w 1909 roku ścianę, na której wciąż widać około 1500 kości in situ. Kamieniołom Cleveland-Lloyd, również w Utah, dostarczył ponad 12 000 kości, w większości Allosaurus.

Niezwykła jest obsada. Same zauropody to Camarasaurus, najpospolitszy, oraz Diplodocus, Apatosaurus, Brontosaurus, Barosaurus i Brachiosaurus. Polowały na nie Allosaurus, rogonosy Ceratosaurus i masywny Torvosaurus, a mały Ornitholestes ścigał jaszczurki i ssaki. Stegosaurus, Camptosaurus, Dryosaurus i wczesny ankylozaur Gargoyleosaurus żerowały niżej. U ich stóp żyli krewni krokodyli, jak Goniopholis, żółwie, dwudyszne ryby, żaby, pterozaury i ssaki wielkości ryjówki, takie jak Docodon.

Czy wiesz, że roślinożernych olbrzymów było tak wiele, że naukowcy wciąż spierają się, jak Morrison je wykarmiła, a ulubiona odpowiedź brzmi: każdy zauropod żerował na innej wysokości i na innych roślinach?

Izotopy i ślady ścierania zębów wspierają tę ideę podziału nisz. Diplodocus o kołkowatych zębach zgarniał zapewne paprocie i niską roślinność, a Camarasaurus i Brachiosaurus o łyżkowatych zębach skubały twardsze liście wyżej. Szkliwo zębów sugeruje nawet, że niektóre stada wędrowały sezonowo w wyżej położone tereny w poszukiwaniu wody.

Morrison dała muzeom pierwsze zmontowane olbrzymy, a nauce wzorcowy ekosystem jury. Każde nowe stanowisko w Portugalii, Tanzanii czy Chinach porównuje się właśnie z nią. To miara, którą mierzy się świat późnej jury.

Allozaur

Przez około dziesięć milionów lat późnej jury najpospolitszym dużym drapieżnikiem zachodniej Ameryki Północnej był Allosaurus. Othniel Charles Marsh nazwał go w 1877 roku na podstawie kilku kości z Garden Park w Kolorado: „inny jaszczur”, bo jego kręgi były lżejsze niż u innych znanych gadów. Typowy dorosły osobnik mierzył około 8,5 m i ważył około 2 ton, a nieliczne zbliżały się do 10 m. Chodził na dwóch silnych nogach, równoważony długim ogonem, a jego trójpalczaste ręce kończyły się dużymi, zakrzywionymi pazurami.

Czaszka była długa i wąska, z parą krótkich kostnych grzebieni przed oczami i ząbkowanymi zębami jak ostrza. W 2001 roku Emily Rayfield z zespołem zastosowała analizę metodą elementów skończonych, inżynierską technikę obciążania cyfrowego modelu wirtualnymi siłami. Czaszka okazała się mocna, ale ugryzienie zaskakująco słabe. Wniosek: Allosaurus szeroko otwierał paszczę i uderzał w dół jak toporem, raczej tnąc mięso niż miażdżąc kości jak T. rex.

Niewiele dinozaurów znamy z tylu okazów. Kamieniołom Cleveland-Lloyd w Utah kryje szczątki co najmniej 46 osobników, od młodych po dorosłe. Czy zgromadziła je susza, pułapka na drapieżniki, czy powtarzające się powodzie, wciąż się dyskutuje. Histologia kości pokazuje, że allozaur rósł szybko, osiągał rozmiary dorosłe przed dwudziestką i rzadko żył dłużej niż około 30 lat.

Najsłynniejszy osobnik to Big Al, znaleziony w Wyoming w 1991 roku przez szwajcarski zespół i wydobyty przez Museum of the Rockies. W 2002 roku Rebecca Hanna naliczyła u niego 19 kości z urazami lub infekcjami: złamane żebra, uszkodzoną łopatkę i ciężko zakażoną prawą stopę, przez którą każdy krok musiał boleć. W 2020 roku Daniel Chure i Mark Loewen włączyli Big Ala do nowego gatunku, Allosaurus jimmadseni, starszego z dwóch allozaurów z Morrison.

Czy wiesz, że kręg ogonowy allozaura z Utah ma otwór pasujący rozmiarem i kształtem do kolca z ogona stegozaura, więc co najmniej jedna ich walka zapisała się w kości?

Allozaur nie żył tylko w Ameryce. Portugalska formacja Lourinhã dostarczyła Allosaurus europaeus, kolejny dowód połączeń Iberii z Ameryką Północną. Ślady zębów na kościach zauropodów i urazy sugerują łowcę młodych zauropodów i średniej zdobyczy, być może także padlinożercę olbrzymów.

Dzięki tak licznym okazom allozaur stał się zwierzęciem laboratoryjnym paleontologii: dużym teropodem, u którego wzrost, zmienność i urazy można badać na dziesiątkach osobników, a nie zgadywać z jednego. Na długo przed tyranozaurami pokazał z bliska, jak wyglądał jurajski szczytowy drapieżnik.

Stegozaur

Z podwójnym rzędem wysokich płyt na grzbiecie i czterema długimi kolcami na ogonie Stegosaurus jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych zwierząt w dziejach. Żerował na równinach Morrison w zachodniej Ameryce Północnej około 155–150 mln lat temu. Duże dorosłe osobniki osiągały około 7–9 m długości i kilka ton masy, a mimo to głowa była mała i wąska, trzymana ledwie metr nad ziemią, z bezzębnym dziobem z przodu i drobnymi liściowatymi zębami z tyłu.

Othniel Charles Marsh nazwał go w 1877 roku „jaszczurem z dachem”, bo wyobrażał sobie płyty leżące płasko jak dachówki. Lepsze szkielety pokazały, że stały pionowo w dwóch przesuniętych rzędach, zwykle 17, a największa miała około 60 cm wysokości. Nie były to masywne tarcze, lecz cienkie struktury kostne wyrastające w skórze i pobrużdżone naczyniami krwionośnymi. Badania ich budowy wewnętrznej sugerują, że służyły głównie do pokazu i rozpoznawania; dawna idea, że oddawały ciepło, pozostaje możliwa, ale drugorzędna.

Prawdziwą bronią był ogon. Jego cztery kolce, długie do około 90 cm, nazywa się thagomizerem, słowem, które narodziło się jako żart w komiksie The Far Side Gary'ego Larsona z 1982 roku i zostało przyjęte przez paleontologów. W 2005 roku Kenneth Carpenter z zespołem opisał kręg allozaura przebity raną pasującą do kolca stegozaura, a kilka kolców ma złamane i zagojone końce.

Najlepszy szkielet to Sophie, młody dorosły osobnik znaleziony w 2003 roku na ranczu Red Canyon w Wyoming i wystawiany od 2014 roku w Natural History Museum w Londynie. Ma około 5,6 m długości, a Susannah Maidment z zespołem oszacowała jej masę na około 1,6 tony. To najpełniejszy znany stegozaur, na tyle kompletny, że zeskanowano go laserowo, by zbadać, jak się poruszał i żerował. Kilka kości z Portugalii pokazuje, że rodzaj żył też w Europie.

Czy wiesz, że „drugi mózg” stegozaura w biodrach to w istocie poszerzenie kanału kręgowego, które najpewniej mieściło ciało glikogenowe, takie jak u dzisiejszych ptaków?

Mózg w czaszce był naprawdę mały jak na zwierzę tej wielkości, co na początku XX wieku uczyniło stegozaura symbolem głupoty. Ale rozmiar mózgu niewiele mówi o zachowaniu, a dobrze broniony roślinożerca przetrwał miliony lat.

Stegozaur pozostaje wzorcowym przedstawicielem stegozaurów, grupy, która pojawiła się w środkowej jurze w Chinach. Kości Sophie zamieniły komiksową ikonę w zwierzę, którego postawę, masę i sposób walki można sprawdzić. Na tym polega cicha rewolucja współczesnej paleontologii.

Scelidozaur i pierwszy pancerz

Na długo przed buławą ogonową Ankylosaurus czy płytami Stegosaurus po przybrzeżnych nizinach wczesnojurajskiej Europy chodziło zwierzę długości około 4 m, z rzędami kostnych guzów osadzonych w skórze. To Scelidosaurus, najwcześniejszy dobrze poznany opancerzony dinozaur i jeden z pierwszych dinozaurów odnalezionych niemal w całości.

Pochodzi z kruszących się klifów wokół Charmouth w Dorset, na tym samym Wybrzeżu Jurajskim, na którym pokolenie wcześniej pracowała Mary Anning. Skały to morskie iłowce sprzed około 193–191 mln lat, więc padlina musiała zostać zniesiona do morza, zanim zatonęła. W latach 50. XIX wieku miejscowy właściciel kamieniołomu i chirurg James Harrison zbierał kości na plaży i wysyłał je Richardowi Owenowi, który w 1859 roku nazwał Scelidosaurus harrisonii, a na początku lat 60. opisał prawie kompletny szkielet. Był to pierwszy niemal kompletny szkielet dinozaura znany nauce.

Najważniejszy jest pancerz. Rzędy kostnych płytek z grzebieniem, czyli osteodermy, biegły wzdłuż szyi, grzbietu, boków i ogona, a charakterystyczna trójszpiczasta tarczka siedziała po obu stronach za głową. Odciski skóry pokazują drobne łuski między dużymi guzami. Scelidosaurus był niskim, ciężkim, czworonożnym roślinożercą o liściowatych zębach, dobrych do skubania paproci i sagowców.

Przez ponad 150 lat szkielet Owena, uwięziony w twardych konkrecjach wapiennych, był słabo zbadany. W latach 2020–2021 David Norman z Cambridge opublikował szczegółowy, kość po kości, ponowny opis tego okazu i innych znalezionych od tamtej pory w Charmouth. Jego pozycja w drzewie rodowym wciąż budzi spory: większość analiz umieszcza go u podstawy tyreoforów, „tarczonośców”, blisko rozwidlenia na stegozaury i ankylozaury, choć niektóre stawiają go na linii ankylozaurów.

Czy wiesz, że kości pierwszego scelidozaura tak mocno tkwiły w wapieniu, że niektóre uwolniono dopiero w XX wieku, rozpuszczając skałę słabym kwasem?

Jego krewni pokazują, jak ewoluował pancerz. Nieco starszy Scutellosaurus z formacji Kayenta w Arizonie miał tylko około 1,2 m, był lekki, częściowo dwunożny i pokryty setkami drobnych tarczek. Emausaurus z północnych Niemiec siedzi w pobliżu na drzewie. W środkowej jurze Huayangosaurus w Chinach był już prawdziwym stegozaurem.

Scelidozaur pokazuje, że ciężki pancerz pojawił się wcześnie, w ciągu kilku milionów lat po wymieraniu końca triasu, a późniejsze opancerzone olbrzymy wyrosły ze skromnego, nabijanego guzami przodka. Chirurg z Dorset, przeczesując plażę, znalazł korzeń całej gałęzi drzewa dinozaurów.

Kriolofozaur: grzebieniasty łowca Antarktydy

W sezonie terenowym 1990–1991 geolog William Hammer z Augustana College w Illinois pracował wysoko na Górze Kirkpatricka w Górach Transantarktycznych, niedaleko Lodowca Beardmore'a. Na wysokości około 4000 m, w rozrzedzonym powietrzu i przenikliwym mrozie, jego zespół znalazł kości dużego mięsożernego dinozaura w warstwie skał z wczesnej jury. Wydobycie ich wymagało młotów pneumatycznych i pił do skał. W 1994 roku Hammer i William Hickerson nazwali zwierzę Cryolophosaurus ellioti, „jaszczur z zamarzniętym grzebieniem”.

Znakiem rozpoznawczym jest grzebień. Zamiast biec wzdłuż czaszki, jak u Dilophosaurus, wznosi się nad oczami i przebiega w poprzek głowy, zakrzywiony i pobrużdżony jak grzebień. Podobieństwo do fryzury z lat 50. dało mu przydomek „Elvisaurus”. Cienki i kruchy, bezużyteczny jako broń, służył niemal na pewno do pokazów. Samo zwierzę mierzyło około 6–7 m: smukły, dwunożny łowca, największy znany drapieżnik swojego czasu i miejsca.

Kości leżą w formacji Hanson, piaskowcach i iłowcach z domieszką popiołu wulkanicznego. Datowanie materiału wulkanicznego umieszcza te warstwy około 194–188 mln lat temu, tuż pod ciemnymi lawami bazaltu Kirkpatricka, części wylewów Karoo–Ferrar. Hammer wrócił w 2003 roku i wydobył więcej szkieletu, a w 2007 roku Nathan Smith z zespołem opublikował pełny opis. Jego miejsce w drzewie teropodów jest sporne: jedni łączą go z Dilophosaurus, inni stawiają bliżej linii późniejszych dużych teropodów.

Czy wiesz, że kriolofozaur był pierwszym dinozaurem z Antarktydy, który otrzymał formalną nazwę naukową, choć opancerzonego dinozaura znaleziono na Wyspie Jamesa Rossa już w 1986 roku?

Jak wyglądał jego świat? Antarktyda leżała na wysokich szerokościach południowych, wciąż połączona z Afryką, Indiami i Australią w Gondwanie, ale bez czapy lodowej. Lasy drzew iglastych i paproci rosły w miesiącach letniego światła i przetrwały zimową ciemność. Skały Hanson dostarczyły też zauropodomorfa Glacialisaurus hammeri, nazwanego w 2007 roku, kość pterozaura i szczątki trylodontów, roślinożernych krewnych ssaków.

Praca tam wciąż jest trudna. Sezon trwa kilka tygodni, każde narzędzie przylatuje samolotem, a okazy trzeba wycinać w blokach i przewozić tysiące kilometrów. Dlatego tak mało wiemy o dinozaurach Antarktydy i dlatego każde znalezisko waży tak wiele.

Kriolofozaur dowiódł, że dinozaury, w tym duże drapieżniki, żyły blisko biegunów w świecie długich ciemności i łagodnych temperatur. Zamienił najzimniejszy kontynent z białej plamy na mapie dinozaurów w miejsce z własnym jurajskim ekosystemem i pokazał, ile jeszcze kryje się pod lodem.

Guanlong i wczesne tyranozaury

Rodzina Tyrannosaurus rex nie zaczynała od olbrzymów. Jej pierwsi przedstawiciele byli małymi łowcami o długich rękach, którzy przez około 80 milionów lat żyli w cieniu większych drapieżników. Najlepiej poznany z nich to Guanlong wucaii, „ukoronowany smok pięciu kolorów”, z późnej jury północno-zachodnich Chin.

Guanlong pochodzi z formacji Shishugou w Kotlinie Dżungarskiej w Sinciangu, sprzed około 160 mln lat. W 2006 roku zespół pod kierunkiem Xu Xinga z Instytutu Paleontologii Kręgowców w Pekinie, współpracujący z Jamesem Clarkiem z Uniwersytetu George'a Washingtona, opisał dwa szkielety: dorosły, długi na około 3 m, i młodszy, leżący jeden na drugim. Słoje przyrostowe w kościach wskazują na wiek około 12 i 6 lat. Dorosły nosił wysoki, cienki grzebień biegnący od pyska do tyłu czaszki, pusty w środku i pełen przestrzeni powietrznych, zbyt delikatny do walki. Był sygnałem, jak grzebień koguta.

W 2010 roku David Eberth, Xu i Clark wyjaśnili, jak oba szkielety znalazły się jeden na drugim. Doły głębokie na około 1–2 m były najpewniej odciskami stóp olbrzymich zauropodów w miękkim błocie bogatym w popiół. Małe zwierzęta wpadały do nich, grzęzły i były grzebane jedno na drugim. Te same „doły śmierci” uwięziły Limusaurus i inne drobne stworzenia.

Dlaczego to tyranozaur? Guanlong miał długie ręce z trzema palcami, a nie dwa maleńkie jak T. rex. Jego czaszka ma jednak cechy znamienne dla słynnych krewnych: zrośnięte kości nosowe i przednie zęby o przekroju litery D. Analiza filogenetyczna, porównująca setki takich cech u wielu gatunków, stawia go u podstawy tyranozauroidów. Jeszcze starszy jest Proceratosaurus z Gloucestershire w Anglii, sprzed około 167 mln lat, mały grzebieniasty łowca opisany w 1910 roku i rozpoznany jako tyranozauroid sto lat później.

Czy wiesz, że w tych samych dołach śmierci z Shishugou leżał Limusaurus, mały teropod, którego młode miały zęby, a dorosłe były całkowicie bezzębne i zakończone dziobem?

Późniejsi krewni z formacji Yixian, sprzed około 125 mln lat, ujawnili coś jeszcze. Dilong paradoxus, nazwany w 2004 roku i krótszy niż 2 m, zachował proste, nitkowate pióra. Yutyrannus huali, nazwany w 2012 roku, mierzył około 9 m i ważył może 1,4 tony, a także był pokryty włóknami długimi do około 20 cm. Pióra występowały w rodzinie na długo przed olbrzymami.

Dopiero w ostatnich 20 milionach lat kredy tyranozaury wyrosły na 12-metrowe, wielotonowe miażdżyciele kości. Guanlong przypomina, że najsłynniejsza rodzina dinozaurów spędziła większość swojej historii na drugim planie, a ewolucja często buduje olbrzymy z małych początków.

Laguna Solnhofen

Około 150 milionów lat temu duża część południowych Niemiec leżała pod ciepłym, płytkim morzem usianym niskimi wyspami. Za barierami gąbek i koralowców tworzyły się spokojne laguny w pobliżu dzisiejszych miejscowości Solnhofen, Eichstätt i Langenaltheim w Bawarii. Na ich dnie osadzały się kolejne warstwy drobnego mułu wapiennego, który stwardniał w jasny, łupliwy wapień z Solnhofen. To jedno z najsłynniejszych stanowisk skamieniałości na Ziemi.

Sekret zachowania tkwi w wodzie. Odcięte od otwartego morza dna lagun stawały się słone i ubogie w tlen, zabójcze niemal dla wszystkiego, co na nie opadło. Żadne robaki nie przekopywały mułu, a nieliczni padlinożercy przeżywali. Zwierzęta, które utonęły albo zostały przyniesione przez sztormy z wysp i otwartego morza, osiadały nienaruszone i były zasklepiane przez kolejną warstewkę wapna. Powstał Plattenkalk, w którym przetrwały meduzy, skrzydła ważek i zarysy piór.

Sam kamień zapisał się w historii. Jego ziarno jest tak drobne i równe, że w 1796 roku Alois Senefelder użył go do wynalezienia litografii, druku z płaskiego kamienia. Kamieniarze od wieków ręcznie rozłupują płyty, oddzielając twarde ławice, zwane Flinz, od miękkich przekładek, zwanych Fäule. Większość wielkich skamieniałości znaleźli właśnie oni.

Fauna jest zdumiewająco różnorodna. Pterodactylus, opisany przez Cosima Colliniego w 1784 roku i nazwany przez Georges'a Cuviera, był pierwszym pterozaurem znanym nauce, a długoogoniasty Rhamphorhynchus jest tu pospolity. Wśród dinozaurów Compsognathus wielkości kury, nazwany w 1859 roku, ma w brzuchu kości małej jaszczurki, a Juravenator (2006) i Sciurumimus (2012) zachowały ślady skóry i włókien. Jest wreszcie Archaeopteryx, upierzony dinozaur, który rozsławił Solnhofen.

Czy wiesz, że jedna płyta z Solnhofen pokazuje trop skrzypłocza długi na prawie 10 m, kończący się samym zwierzęciem, czyli „marsz śmierci” po zatrutym dnie laguny, opisany w 2012 roku przez Deana Lomaxa i Christophera Racaya?

Każda płyta działa jak fotografia jednej chwili. Badanie ułożenia ciał, brakujących części i ich orientacji mówi o prądach, zasoleniu i o tym, jak długo zwłoki dryfowały przed opadnięciem. Laguna jest lekcją tafonomii, nauki o tym, jak organizmy stają się skamieniałościami.

Solnhofen otworzyło okno na tkanki miękkie i drobne zwierzęta, które zwykłe skały niszczą. Dało światu pierwszego pterozaura i pierwszego upierzonego dinozaura i pozostaje wzorem dla wszystkich wyjątkowych stanowisk odkrytych później, od chińskiego Liaoningu po brazylijskie Crato. Zatruta laguna stała się jednym z najjaśniej oświetlonych pokoi w historii życia.

Archeopteryks

W 1861 roku, zaledwie dwa lata po wydaniu O powstawaniu gatunków Karola Darwina, kamieniarze w pobliżu Langenaltheim w Bawarii rozłupali płytę wapienia z Solnhofen i znaleźli szkielet z upierzonymi skrzydłami i długim kostnym ogonem. Nazwany Archaeopteryx, „pradawne skrzydło”, był formą przejściową, której istnieniu przeciwnicy Darwina zaprzeczali, i od tamtej pory pozostaje w centrum historii ptaków.

Archeopteryks był wielkości kruka, miał około 50 cm od pyska po koniec ogona. Żył około 150 mln lat temu na wyspach archipelagu Solnhofen. Pierwszy szkielet kupiło w 1862 roku British Museum, opisał go Richard Owen, a dziś znajduje się w Natural History Museum w Londynie. Najpiękniejszy okaz, znaleziony w latach 70. XIX wieku i przechowywany w Berlinie, zachował głowę, rozpostarte skrzydła i wachlarz piór ogonowych. Znamy dziś około tuzina szkieletów, w tym okaz z Thermopolis w Wyoming, opisany w 2005 roku przez Geralda Mayra z zespołem.

Niezwykłe jest połączenie cech. Jak inne teropody miał zęby w szczękach, trzy szponiaste palce u każdej ręki i długi ogon z ponad 20 kręgami. Jak ptaki miał szerokie upierzone skrzydła z asymetrycznymi lotkami, z chorągiewką węższą na krawędzi natarcia, co sprawdza się w opływie powietrza. Niektóre cechy dzielił z obiema grupami: obojczyk zrośnięty w widełki i pióra znamy dziś u wielu dinozaurów, które nie latały. W latach 60. XIX wieku Thomas Henry Huxley twierdził, że ptaki pochodzą od dinozaurów, a upierzone skamieniałości z Chin, odkrywane od 1996 roku, potwierdziły to ponad rozsądną wątpliwość.

Nowe narzędzia wciąż wydobywają więcej. W 2010 roku promieniowanie synchrotronowe wykryło chemiczne ślady pierwotnych piór. W 2012 roku Ryan Carney z zespołem znalazł melanosomy w pojedynczym piórze z Solnhofen, sugerujące matową czerń, choć przynależność tego pióra do archeopteryksa jest sporna. W 2018 roku Dennis Voeten z zespołem zeskanował kości skrzydeł i stwierdził, że ich ściany przypominają kości ptaków latających krótkimi zrywami, jak bażanty.

Czy wiesz, że jeden okaz przez ponad sto lat leżał w holenderskim muzeum opisany jako pterozaur, aż w 1970 roku John Ostrom dostrzegł na nim odciski piór, a w 2017 roku przeniesiono go do osobnego rodzaju Ostromia?

Spór o jego miejsce trwa. Starsze upierzone dinozaury, jak Anchiornis z Chin sprzed około 160 mln lat, zacierają granicę, a kilka analiz umieściło archeopteryksa wśród dinozaurów podobnych do raptorów. Większość badaczy wciąż uważa go za wczesnego ptaka.

Archeopteryks zamienił spór o ewolucję w dowód. Jedna płyta wapienia pokazała gada i ptaka w jednym zwierzęciu, a późniejsze odkrycia udowodniły, że granica między nimi nigdy nie była ostra. Każdy wróbel w ogrodzie jest jego żyjącym krewnym.

Tropy ze Skye

Podczas odpływu na północno-wschodnim wybrzeżu wyspy Skye z morza wyłaniają się płaskie skalne półki, a na nich odciski stóp. Jedne są trójpalczaste i ostre, pozostawione przez mięsożerne teropody. Inne to szerokie, zaokrąglone zagłębienia, w których można by usiąść, zostawione przez zauropody. Odciśnięto je w mule przybrzeżnych lagun około 170–165 mln lat temu, w środkowej jurze, okresie, z którego skamieniałości dinozaurów są rzadkie na całym świecie.

Skały należą do Great Estuarine Group, serii piaskowców, łupków i wapieni osadzonych w płytkim basenie lagun, delt i słonawych zatok, w zapadającym się basenie ryftowym między dzisiejszą Szkocją kontynentalną a Hebrydami Zewnętrznymi. Muszle, małżoraczki i maty glonowe w tych samych warstwach świadczą o wodzie raz słodkiej, raz słonej, a szczeliny z wysychania pokazują powierzchnie, które wysychały między powodziami.

Kilka stanowisk zmieniło obraz. W 2015 roku Steve Brusatte z Uniwersytetu Edynburskiego z zespołem opisał tropy zauropodów w Duntulm, w skale osadzonej w lagunie około 170 mln lat temu. Odciski o średnicy do około 70 cm pokazują długoszyje olbrzymy brodzące w płytkiej wodzie. W 2020 roku zespół pod kierunkiem Paige dePolo opisał dziesiątki tropów w Brothers' Point, Rubha nam Brathairean, i na pobliskim stanowisku, w tym tropy teropodów, które wskazują na większą różnorodność dinozaurów niż sugerują nieliczne kości. Na plaży An Corran koło Staffin trójpalczaste tropy pojawiają się w warstwie odsłanianej tylko przy odpływie.

Metody są częścią tej historii. Półki są odsłonięte przez kilka godzin dziennie i smagane falami, więc zespoły pracują szybko. Fotografują każdą powierzchnię z wielu stron, często dronem, a potem za pomocą fotogrametrii budują modele 3D z milimetrową dokładnością. Mierzą na nich długość tropów, długość kroku i kąt stawiania stóp, z czego szacują wysokość bioder, rozmiar ciała i prędkość marszu.

Czy wiesz, że te same skały ze Skye dostarczyły jednych z najpełniejszych na świecie szkieletów ssaków ze środkowej jury, w tym wielkości ryjówki Borealestes, opisanego w 2021 roku?

Kości dinozaurów są tu rzadkie: kilka zębów i kości kończyn zauropodów i teropodów. To tropy niosą więc większość dowodów: kto tu był, jak się poruszał i z jakich siedlisk korzystał, w chwili, gdy główne grupy dinozaurów się różnicowały.

Tropy ze Skye uczyniły z odległej wyspy jedno z kluczowych okien na środkową jurę, a muzeum w Staffin pokazuje ich odlewy. Każdy zimowy sztorm zdziera kolejną warstwę skały, odsłania nowe tropy i zaciera stare. Zapis odnawia się i niszczeje jednocześnie, dlatego ktoś zawsze musi być na półkach w czasie odpływu.

Czym jest teropod?

W 1881 roku Othniel Charles Marsh nadał mięsożernym dinozaurom, które wydobywał na amerykańskim Zachodzie, nazwę Theropoda, czyli „zwierzęce stopy”. Grupa pojawia się około 231 mln lat temu w formacji Ischigualasto w północno-zachodniej Argentynie, wraz z małymi, zwinnymi łowcami takimi jak Eodromaeus, i nigdy nie wymarła. Każdy żyjący dziś ptak, od ważącego 2 g kubańskiego koliberka helenki po strusia, jest teropodem. Teropodami były też Compsognathus, mierzący ledwie 1 m, i Spinosaurus, który przy około 14 m był najdłuższym drapieżnikiem, jaki kiedykolwiek chodził po lądzie.

Teropody chodziły na dwóch nogach, a ich stopy noszą rodzinny podpis. Trzy długie palce skierowane do przodu dźwigały ciężar ciała, a pierwszy, drobny i uniesiony nad ziemię, był szczątkowym pazurem. Dlatego trójpalczasty trop, jak tysiące śladów zwanych Grallator z doliny Connecticut, zwykle przypisuje się teropodom. Dłonie opowiadają historię strat: najwcześniejsze formy miały cztery lub pięć palców, większość późniejszych chwytała trzema, a tyranozaury radziły sobie dwoma.

Wewnątrz szkielet był lekki. Wiele kręgów i kości kończyn było pustych, cienkościennych, wypełnionych workami powietrznymi wnikającymi z płuc przez drobne otwory pneumatyczne. Tomografia czaszek i kręgosłupów pokazuje te komory w szczegółach i odpowiadają one przepływowemu systemowi oddechowemu współczesnych ptaków. Teropody miały też widełki, czyli zrośnięte obojczyki, znalezione u Coelophysis, Allosaurus i Tyrannosaurus. Większość miała zakrzywione do tyłu zęby o ząbkowanych krawędziach, przypominające noże do steków.

Jak ustalić, kto należy do grupy? W 1986 roku Jacques Gauthier opublikował analizę kladystyczną, która porządkuje zwierzęta według wspólnych, odziedziczonych cech, a nie ogólnego podobieństwa, i umieściła ptaki w obrębie teropodów. Dzisiejsze badania porównują w programach komputerowych setki cech u setek gatunków, a wynik wciąż się potwierdza, choć napływają nowe skamieniałości z Chin, Mongolii i Ameryki Południowej.

Czy wiesz, że liczący 198 mln lat ślad z St George w Utah pokazuje teropoda, który przykucnął w błocie z dłońmi zwróconymi do środka, tak jak ptak składa skrzydła, a nie w dół jak jaszczurka?

Warto obalić pewien mit: „teropod” nie znaczy „mięsożerca”. Ornitomimidy, takie jak Gallimimus, miały bezzębne dzioby, owiraptorozaury rozgniatały nasiona i muszle, a terizinozaury przeszły niemal całkowicie na liście. Plan budowy teropoda był zestawem narzędzi, który ewolucja wykorzystała do polowania, żerowania na roślinach, a w końcu do lotu.

Uznanie ptaków za teropody zmieniło pytania, które zadajemy. Oddychanie, wysiadywanie jaj, tempo wzrostu, a nawet zachowanie można dziś sprawdzać na żyjących krewnych o tym samym szkielecie. Przyjrzyj się stopie gołębia, a zobaczysz rodzinny herb.

Tyrannosaurus rex

Przez ostatnie dwa miliony lat kredy największym drapieżnikiem zachodniej Ameryki Północnej był Tyrannosaurus rex. Żył około 68–66 mln lat temu na Laramidii, wyspowym kontynencie na zachód od wielkiego morza śródlądowego. Jego kości znajduje się w formacji Hell Creek w Montanie i Dakotach, formacji Lance w Wyoming oraz formacjach Scollard i Frenchman w Albercie i Saskatchewan. Barnum Brown znalazł pierwszy dobry szkielet w Hell Creek w 1902 roku, a Henry Fairfield Osborn nazwał go w 1905: „król tyranów jaszczurów”.

Największe osobniki osiągały około 12 m długości, z biodrami na wysokości mniej więcej 3,7 m, a większość szacunków masy mieści się między 6 a 9 tonami. Czaszka miała do 1,5 m i była wyraźnie szersza z tyłu, więc oboje oczu patrzyło do przodu: badanie Kenta Stevensa z 2006 roku oszacowało pole widzenia obuocznego na około 55 stopni, szersze niż u jastrzębia. Pomysł, że widział nas tylko wtedy, gdy się ruszamy, to czyste kino. Odlewy puszki mózgowej pokazują ogromne opuszki węchowe, więc i węch miał doskonały. Ręce, długie na około 1 m i zakończone dwoma palcami, wyglądają komicznie, ale były silnie umięśnione.

Słoje przyrostowe w kościach sprawiają, że T. rex jest jednym z najlepiej poznanych dinozaurów jako żywe zwierzę. W 2004 roku Gregory Erickson z zespołem przeciął żebra i inne kości kilku osobników i wykazał, że młody tyranozaur rósł powoli, a potem przechodził nastoletni skok wzrostu, przybierając około 2 kg dziennie, aż osiągał pełne rozmiary w wieku około 20 lat. Niewiele osobników dożywało trzydziestki.

Czy wiesz, że odciski skóry opublikowane w 2017 roku, z szyi, bioder i ogona dużych tyranozaurów, pokazują drobne, guzkowate łuski, więc dorosły T. rex był zapewne głównie łuskowaty, choć niektórzy jego mniejsi krewni mieli pióra?

Tu nauka rozmija się z popularnymi wyobrażeniami. Opierzone tyranozauroidy, takie jak Yutyrannus, dowodzą, że rodzina miała pióra, ale skóra dorosłego T. rex wygląda na łuskowatą; lekki puch na grzbiecie lub u młodych pozostaje możliwy. Toczą się też inne spory. W 2022 roku Gregory Paul z zespołem zaproponował podział gatunku na trzy; odpowiedź zespołu Thomasa Carra uznała zmienność za zbyt małą, a większość badaczy się z tym zgadza. W 2024 roku kości czaszki z Nowego Meksyku nazwano Tyrannosaurus mcraeensis, możliwym starszym krewnym, choć jego wiek i status są wciąż dyskutowane.

Dzięki ponad 30 częściowym szkieletom T. rex stał się miarą, do której porównuje się innych drapieżników. Przypomina też, że nawet słynne zwierzę można badać od nowa: wzrost, zmysły i skóra zostały opisane na nowo w ciągu ostatnich 25 lat.

Sue, Stan i słynne tyranozaury

Większość dinozaurów znamy z jednego szkieletu albo garści kości. Tyrannosaurus rex jest inny: znaleziono ponad 30 częściowych szkieletów, a najlepsze z nich mają imiona, numery katalogowe i własne historie. Razem pozwalają paleontologom porównywać osobniki tak, jak lekarz porównuje pacjentów.

Historia zaczyna się od Barnuma Browna z American Museum of Natural History, który w 1902 roku znalazł pierwszy okaz na badlandach Hell Creek w Montanie. Ten okaz typowy, dziś CM 9380, sprzedano w 1941 roku Carnegie Museum w Pittsburghu, by chronić go w czasie II wojny światowej. Drugie znalezisko Browna, AMNH 5027 z Big Dry Creek z 1908 roku, dało Nowemu Jorkowi czaszkę i wyprostowaną, ciągnącą ogon po ziemi rekonstrukcję, która na większą część XX wieku określiła wygląd zwierzęcia; w latach 90. przemontowano ją w dzisiejszej poziomej pozie.

Najsłynniejsza jest Sue, FMNH PR 2081. Sue Hendrickson zauważyła kości w urwisku koło Faith w Dakocie Południowej 12 sierpnia 1990 roku, pracując z Black Hills Institute. Długi spór sądowy o własność skamieniałości zakończył się na korzyść właściciela ziemi, Maurice'a Williamsa, a w 2000 roku Sue stanęła w Field Museum w Chicago. Szkielet, kompletny w około 90 procentach objętości i długi na około 12,3 m, należał do zwierzęcia, które zmarło w wieku około 28 lat; nosi ślady zrośniętych złamań żeber, urazu barku i otwory w żuchwie, które mogą świadczyć o infekcji. Nikt nie wie, czy Sue była samicą, czy samcem.

Stan, BHI 3033, został znaleziony przez kolekcjonera amatora Stana Sacrisona w Dakocie Południowej w 1987 roku i wydobyty przez Black Hills Institute w 1992. Odlewy jego wspaniałej czaszki stoją w muzeach na całym świecie, więc Stan był jednym z najlepiej zbadanych tyranozaurów, zanim oryginał kupiono w 2020 roku dla Muzeum Historii Naturalnej w Abu Zabi. W Saskatchewan Scotty (RSM P2523.8), znaleziony w 1991 roku, został w 2019 roku oszacowany na około 8,8 tony, co czyni go najcięższym znanym T. rex.

Czy wiesz, że „Wankel rex”, znaleziony przez Kathy Wankel w pobliżu zbiornika Fort Peck w Montanie w 1988 roku, dostarczył pierwszą kompletną rękę T. rex i jest dziś wypożyczony na 50 lat do Smithsonian jako „Nation's T. rex”?

Inne osobniki są ważne z powodu tego, co kryły w środku. W 2005 roku Mary Schweitzer opisała elastyczne struktury przypominające naczynia w kości udowej MOR 1125, zwanego B-rex, i rozpoznała kość rdzeniową, magazyn wapnia na skorupki jaj, który wskazał samicę. Młode osobniki, jak Jane z Burpee Museum w Illinois, podsycają długi spór o to, czy małe czaszki nazwane Nanotyrannus to młode T. rex, czy osobne zwierzę; badanie z 2025 roku nad młodym osobnikiem zachowanym obok Triceratopsa opowiedziało się za odrębnym gatunkiem i dyskusja trwa.

Szkielety z imionami zamieniły gatunek w populację, ze wzrostem, urazami i zmiennością, których pojedyncza kość nigdy by nie pokazała. Każdy nowy rex to kolejny pacjent w kartotece.

Spinosaurus: rzeczny potwór

Niewiele dinozaurów rekonstruowano tyle razy co Spinosaurus aegyptiacus. Żył około 100–94 mln lat temu wzdłuż wybrzeży i systemów rzecznych Afryki Północnej, w świecie namorzynów, ryb piłonosych i latimerii, a mierząc około 14 m, był zapewne najdłuższym znanym mięsożernym dinozaurem. A jednak przez większość XX wieku prawie nikt nie widział żadnej jego kości.

Pierwszy szkielet wykopał w 1912 roku w oazie Bahrijja w Egipcie Richard Markgraf, kolekcjoner pracujący dla niemieckiego paleontologa Ernsta Stromera. Stromer nazwał zwierzę w 1915 roku i opisał przypominającą krokodylą żuchwę oraz kręgi z wyrostkami wysokimi do 1,65 m, które musiały podtrzymywać żagiel na grzbiecie. Kości trafiły do Bawarskich Zbiorów Państwowych w Monachium, gdzie w nocy 24 kwietnia 1944 roku zniszczył je aliancki nalot. Przetrwały tylko rysunki i fotografie Stromera.

Współczesny obraz pochodzi z warstw Kem Kem w południowo-wschodnim Maroku. W 2014 roku Nizar Ibrahim, Paul Sereno i współpracownicy opisali częściowy szkielet kupiony od miejscowego poszukiwacza skamieniałości i powiązany z jego stanowiskiem: krótkie tylne kończyny, gęste kości i nozdrza osadzone daleko z tyłu pyska. W 2020 roku zespół Ibrahima wrócił i wydobył ogon, którego wysokie, cienkie wyrostki tworzyły przypominające wiosło płetwę. Zaproponowano zwierzę, które pływało za zdobyczą, pierwszego prawdziwie wodnego dinozaura.

Czy wiesz, że zęby spinozaurydów są w warstwach Kem Kem tak pospolite, że miejscowi górnicy wydobywają ich tysiące, podczas gdy kości samego zwierzęcia pozostają rzadkością?

Tu naukowcy naprawdę się spierają. W 2022 roku Matteo Fabbri z zespołem porównał gęstość kości setek żyjących i wymarłych zwierząt i uznał, że grube, gęste kości Spinosaurusa wskazują na nurkowanie po pokarm. Jeszcze w tym samym roku Sereno, wraz z Nathanem Myhrvoldem i innymi, zamodelował ciało w wodzie i stwierdził, że byłoby wyporne, powolne i niestabilne, bardziej jak olbrzymia czapla brodząca na płyciznach niż wydra. David Hone i Thomas Holtz również opowiedzieli się za brodzącym myśliwym z brzegu. Sam żagiel mógł służyć głównie do pokazów, bo wysoka, cienka płetwa to kiepski napęd.

Wszyscy zgadzają się co do jednego: Spinosaurus jadł dużo ryb. Stożkowe, nieząbkowane zęby nadawały się do chwytania śliskiej zdobyczy, a badania izotopów tlenu w zębach spinozaurydów, przeprowadzone w 2010 roku przez Romaina Amiota z zespołem, dały wartości bliskie krokodylom i żółwiom, co sugeruje półwodny tryb życia. W rzekach Kem Kem żyły kilkumetrowe ryby, w tym piłonos Onchopristis i latimeria Mawsonia.

Spinosaurus pokazuje, jak dinozaura można odbudować od zera, gdy kości giną, a pojawiają się nowe, i jak wiele w każdej rekonstrukcji jest argumentacji. Czy pływał, czy brodził, poszerzył wyobrażenie o tym, czym mógł być drapieżny dinozaur.

Giganotosaurus i Carcharodontosaurus

Na długo przed T. rex kontynenty południowe miały własnych olbrzymich drapieżników. Karcharodontozaurydy, „jaszczury o zębach rekina”, były kuzynami Allosaurusa i dorównywały długością każdemu tyranozaurowi. Dwa z nich, jeden z Argentyny, drugi z Afryki Północnej, zasłynęły w latach 90. jako rywale do tytułu największego mięsożercy.

Giganotosaurus carolinii znalazł w 1993 roku Rubén Carolini, mechanik samochodowy i amator poszukiwacz skamieniałości, na badlandach koło Villa El Chocón w prowincji Neuquén w Argentynie. Rodolfo Coria i Leonardo Salgado nazwali go w „Nature” w 1995 roku. Szkielet, kompletny w około 70 procentach, pochodzi z formacji Candeleros, sprzed około 99–97 mln lat. Szacunki mówią o 12–13 m i mniej więcej 6–8 tonach, a druga, większa żuchwa sugeruje, że niektóre osobniki były jeszcze większe. Czaszka była długa i wąska, około 1,6 m, z cienkimi, ostrzowatymi zębami.

Carcharodontosaurus saharicus ma bardziej zawiłą historię. Zęby z Algierii opisali w 1925 roku Charles Depéret i Justin Savornin. Ernst Stromer utworzył rodzaj w 1931 roku na podstawie częściowego szkieletu z Egiptu, który, podobnie jak jego Spinosaurus, spłonął w Monachium w 1944 roku. W 1995 roku zespół Paula Sereno znalazł w warstwach Kem Kem w Maroku czaszkę długą na około 1,6 m, która przywróciła zwierzęciu twarz; drugi gatunek, C. iguidensis, nazwali w 2007 roku z Nigru Stephen Brusatte i Sereno.

Oba polowały inaczej niż T. rex. Ich płaskie, drobno ząbkowane zęby cięły mięso, zamiast miażdżyć kości, a czaszki były lżejsze i węższe. Do ich ofiar należały zauropody: Giganotosaurus dzielił świat z tytanozaurem Andesaurus, a jego bliski krewny Mapusaurus, znany z cmentarzyska Cañadón del Gato z co najmniej siedmioma osobnikami w różnym wieku, żył obok kolosalnego Argentinosaurusa. Czy polowały grupowo, czy po prostu zginęły razem, wciąż jest przedmiotem sporu.

Czy wiesz, że Meraxes, karcharodontozauryd opisany z Argentyny w 2022 roku, miał malutkie ręce jak tyranozaur, więc krótkie ręce wyewoluowały u olbrzymich drapieżników więcej niż raz?

Trzeba też obalić popularny mit: Giganotosaurus i T. rex nigdy się nie spotkały, dzieliło je około 30 mln lat i cały kontynent. A tytuł „największego” jest śliski. Szacunki opierają się na kilku niekompletnych szkieletach, a Giganotosaurus, Carcharodontosaurus, T. rex i Spinosaurus nakładają się w granicach błędu.

Karcharodontozaurydy pokazały, że gigantyzm drapieżników pojawiał się wielokrotnie, w różnych rodzinach i na różnych kontynentach, wszędzie tam, gdzie były olbrzymie roślinożerne ofiary. Wielka zdobycz rodziła wielkich łowców.

Baryonyx: rybożerca z Surrey

W styczniu 1983 roku William Walker, hydraulik i amator poszukiwacz skamieniałości, przeszukiwał gliniankę Smokejacks koło Ockley w hrabstwie Surrey, gdy rozłupał konkrecję i znalazł ogromny, zakrzywiony pazur długi na około 31 cm po zewnętrznym łuku. Zaniósł go do Natural History Museum w Londynie i w ciągu kilku miesięcy ekipa muzeum wróciła do cegielni, by wydobyć z szarej gliny wealdzkiej, osadzonej na rzecznych równinach zalewowych około 125 mln lat temu, kości mięsożernego dinozaura.

Wykopaliska pod kierunkiem Alana Chariga i Angeli Milner odsłoniły dużą część szkieletu w twardej glinie i rudzie żelaza, zabezpieczonego w gipsowych opatrunkach. Uwolnienie kości zajęło lata starannej preparacji. W 1986 roku Charig i Milner nazwali zwierzę Baryonyx walkeri, „ciężki pazur”, na cześć odkrywcy. Okaz NHMUK PV R 9951 należał do zwierzęcia długiego na około 7,5 m i ważącego około 1,5 tony, a niektóre niezrośnięte kości sugerują, że nie było w pełni dorosłe.

Nie przypominał innych dużych drapieżników. Pysk był długi, niski i wąski, zakończony łyżkowatą rozetą zębów jak u krokodyla. Żuchwa miała po 32 zęby z każdej strony, mniej więcej dwa razy więcej niż typowy teropod, stożkowate i bardzo drobno ząbkowane, lepsze do chwytania niż do cięcia. Przednie kończyny były mocne, a wielki pazur tkwił prawdopodobnie na kciuku, dobry do wyciągania zdobyczy z wody.

Czy wiesz, że Baryonyx był pierwszym dinozaurem, u którego bezpośrednio dowiedziono jedzenia ryb, dzięki nadtrawionym przez kwas łuskom w jego żołądku?

Te dowody pochodzą z jamy ciała: łuski i zęby Lepidotes, dużej ryby kostnoszkieletowej, częściowo rozpuszczone przez sok żołądkowy, razem z kośćmi młodego iguanodonta. Baryonyx łowił więc ryby, ale też polował na dinozaury lub zjadał padlinę. Późniejsze badania chemiczne zębów spinozaurydów potwierdziły, że grupa spędzała wiele czasu przy wodzie.

Baryonyx rozwiązał też starą zagadkę. Jego czaszka pasowała do fragmentarycznych szczęk, które Ernst Stromer opisał u Spinosaurusa z Egiptu, i wkrótce trafił do tej samej rodziny, spinozaurydów. Pojawili się kolejni krewni: Suchomimus z Nigru w 1998 roku, a w 2021 roku dwa nowe spinozaurydy z wyspy Wight, Ceratosuchops i Riparovenator, ten drugi nazwany na cześć Angeli Milner. Zęby i kości podobne do Baryonyxa opisano też z Hiszpanii i Portugalii, co pokazuje, że rodzina zamieszkiwała wczesnokredową Europę.

Jedno poranne znalezisko amatora dało Wielkiej Brytanii jednego z jej najważniejszych dinozaurów, a światu klucz do całej rodziny rybożernych drapieżników. Wiele wielkich odkryć wciąż zaczyna się od ciekawej osoby z młotkiem.

Carnotaurus i abelizaury

Gdy pod koniec kredy na północy rządziły tyranozaury, szczytowymi drapieżnikami Ameryki Południowej, Afryki, Madagaskaru i Indii były przedstawiciele innej rodziny: abelizaurydy. Najbardziej uderzającym z nich jest Carnotaurus sastrei, „mięsożerny byk”, z dwoma grubymi rogami nad oczami, krótką, wysoką czaszką i rękami tak małymi, że przy nich T. rex wydaje się dobrze wyposażony.

Carnotaurusa znalazła w 1984 roku wyprawa argentyńskiego paleontologa José Bonapartego w formacji La Colonia w prowincji Chubut w Patagonii, na farmie rodziny Sastre. Bonaparte nazwał go w 1985 roku. Jedyny szkielet, MACN-CH 894, pochodzi ze skał liczących około 72–69 mln lat i należał do zwierzęcia długiego na 7,5–8 m, ważącego mniej więcej 1,5–2 tony. Kości przedramienia miały zaledwie jedną czwartą długości kości ramiennej, a palce były krótkimi kikutami.

To także jeden z nielicznych dużych teropodów z obszernymi odciskami skóry. Odciski z boku ciała ukazują mozaikę drobnych łusek z rzędami większych, stożkowatych, bez śladu piór. Rogi mogły służyć do pokazów albo przepychanek głowami; nikt nie wie tego na pewno. W 2011 roku Scott Persons i Philip Currie zrekonstruowali ogromne mięśnie ogona i uznali, że Carnotaurus należał do najszybszych dużych teropodów na prostej, choć zapewne słabo skręcał.

Czy wiesz, że Carnotaurus jest znany z jednego szkieletu, a mimo to zachowało się u niego więcej odcisków skóry niż u niemal każdego innego dużego mięsożernego dinozaura?

Jego krewni zamieszkiwali kontynenty południowe. Abelisaurus, od którego w 1985 roku nazwano rodzinę, pochodzi z prowincji Río Negro. Aucasaurusa znaleziono w 1999 roku w Auca Mahuevo, patagońskim lęgowisku zauropodów. Rajasaurus, opisany w 2003 roku przez Jeffreya Wilsona, Paula Sereno i indyjskich badaczy, pochodzi z doliny Narmady, a Majungasaurus z Madagaskaru. W 2003 roku Raymond Rogers z zespołem wykazał, że kości Majungasaurusa noszą ślady zębów Majungasaurusa, co było pierwszym mocnym dowodem kanibalizmu u dinozaurów. Wszystkie mają krótkie czaszki o chropowatej powierzchni, często z guzami lub rogami, i zredukowane ręce.

Szersza grupa, ceratozaury, obejmuje jurajskiego Ceratosaurusa z formacji Morrison i dziwnego małego Limusaurusa z Chin, którego młode miały zęby, a dorosłe traciły je na rzecz dzioba. Takie rozmieszczenie pasuje do rozpadu Gondwany: abelizaurydy różnicowały się w miarę rozchodzenia się kontynentów południowych, a tyranozaury trzymały Azję i Amerykę Północną.

Abelizaury pokazują, że nie było jednej „epoki tyranozaurów”. Różne kontynenty prowadziły różne eksperymenty z wielkim drapieżnikiem, a odpowiedzią Południa był krótki pysk, rogi i prawie brak rąk.

Therizinosaurus: jaszczur kosiarz

W 1948 roku radziecko-mongolska wyprawa prowadząca prace w formacji Nemegt na pustyni Gobi zebrała ogromne, spłaszczone pazury i fragmenty żeber. Liczyły około 70 mln lat i nie przypominały niczego znanego. W 1954 roku radziecki paleontolog Jewgienij Malejew nazwał ich właściciela Therizinosaurus cheloniformis, „żółwiokształtny jaszczur kosiarz”, sądząc, że był to olbrzymi gad podobny do żółwia.

Pazury wciąż zdumiewają. Kostne rdzenie największych mają ponad 50 cm długości po łuku, a za życia rogowa pochwa czyniła je jeszcze dłuższymi; to najdłuższe pazury jakiegokolwiek znanego zwierzęcia. Reszta szkieletu wyłaniała się powoli: kości kończyn przednich z lat 70. ujawniły ręce długie na około 2,5 m, a kości kończyn tylnych opisane w 1982 roku pokazały szerokie stopy z czterema palcami podporowymi. Mimo to zwierzę pozostawało zagadką owiniętą wokół trzech pazurów.

Zagadka narastała, gdy pojawili się krewni. W 1979 roku mongolski paleontolog Altangerel Perle nazwał Segnosaurusa z bezzębnym dziobem, liściokształtnymi zębami policzkowymi i kością łonową skierowaną do tyłu, jak u dinozaurów ptasiomiednicznych. Przez lata „segnozaury” uznawano za późne prozauropody, kuzynów ptasiomiednicznych albo coś pośredniego. W 1993 roku Dale Russell i Dong Zhiming opisali pełniejszego Alxasaurusa z Mongolii Wewnętrznej, który ponad rozsądną wątpliwość pokazał, że segnozaury i Therizinosaurus są teropodami: roślinożernymi krewnymi dinozaurów, z których wywodzą się ptaki.

Czy wiesz, że Beipiaosaurus, terizinozaur z chińskiej formacji Yixian nazwany przez Xu Xinga i współpracowników w 1999 roku, był pokryty prostymi, nitkowatymi piórami, więc olbrzym z Gobi miał zapewne puszyste okrycie?

Po złożeniu wszystkich wskazówek Therizinosaurus okazuje się brzuchatym roślinożercą długim na około 9–10 m i ważącym około 5 ton, z małą głową, długą szyją i szerokimi trzewiami do fermentacji liści. W 2014 roku Stephan Lautenschlager przetestował pazury terizinozaurów w modelach komputerowych i wykazał, że najlepiej sprawdzały się do zaczepiania i przyciągania gałęzi, a nie do kopania czy walki, choć pazur tej wielkości z pewnością odstraszał drapieżników. Gniazda z formacji Javkhlant w Mongolii, opisane w 2019 roku przez Koheia Tanakę z zespołem, pokazują spokrewnione terizinozaury składające kilkanaście lęgów razem, w koloniach.

Therizinosaurus to lekcja o tym, jak łatwo pojedyncza część może zwieść. Pazur wyglądał na broń, broń na drapieżnika, a drapieżnik na żółwia, dopóki nowe szkielety nie ujawniły opierzonego teropoda jedzącego rośliny. Dowiódł, że drzewo rodowe mięsożerców obejmowało także wegetarian.

Jak szybko biegał T. rex?

W filmie Park Jurajski Tyrannosaurus dotrzymuje kroku pędzącemu jeepowi. To jedna z wielkich pogoni w historii kina i, według niemal wszystkich późniejszych badań, rzecz fizycznie niemożliwa. Ustalenie, jak szybko poruszało się wymarłe ośmiotonowe zwierzę, to problem inżynierski, do którego paleontolodzy podchodzili z kilku stron.

Pierwszy poważny test przyszedł w 2002 roku, gdy John Hutchinson i Mariano Garcia opublikowali w „Nature” badanie, ile mięśni nóg potrzebowałby T. rex, by szybko biegać. Opierając się na fizyce żyjących biegaczy, takich jak kury i ludzie, wykazali, że sprint z prędkością 72 km/h wymagałby mięśni nóg stanowiących niemożliwie dużą część ciała. Późniejsze prace Hutchinsona z zespołem umieściły prawdopodobną prędkość maksymalną między około 18 a 40 km/h, przy czym górna granica pozostała niepewna.

W 2017 roku William Sellers z zespołem zbudował komputerowy model szkieletu i mięśni, a następnie za pomocą optymalizacji szukał najszybszego chodu. Gdy uwzględniono naprężenia kości, odpowiedź się zawęziła: powyżej około 20 km/h kości nóg by pękły. Dorosły T. rex mógł żwawo maszerować, może nawet wydłużać krok, ale zapewne nigdy nie miał obu stóp jednocześnie w powietrzu.

Czy wiesz, że słoń afrykański, żyjące zwierzę najbliższe wagą dorosłemu T. rex, osiąga około 25 km/h, ale nigdy nie odrywa od ziemi wszystkich czterech nóg naraz?

Chód łatwiej określić. W 2021 roku Pasha van Bijlert z zespołem zamodelował ogon jako zawieszoną, kołyszącą się belkę i obliczył, że naturalny rytm kroku dawał wygodne tempo marszu około 4,6 km/h, zbliżone do ludzkiego. Prawdziwe tropy to potwierdzają: w 2014 roku Richard McCrea z zespołem opisał trzy biegnące równolegle tropy tyranozaurydów koło Tumbler Ridge w Kolumbii Brytyjskiej, pozostawione przez zwierzęta idące z prędkością około 6–8 km/h. W 2016 roku Scott Persons i Philip Currie stwierdzili, że długie nogi tyranozaurów lepiej służyły oszczędzaniu energii na długich dystansach niż sprintom.

Rozmiar zmienia wszystko. Młody T. rex był smuklejszy, z dłuższymi względnie goleniami, i zapewne dużo szybszy od rodziców, więc młode i dorosłe mogły polować na inne ofiary i w inny sposób. Naukowcy wciąż spierają się o dokładne liczby dla dorosłych, bo każdy model opiera się na szacunkach masy mięśni i postawy, ale zakres skurczył się do „w najlepszym razie trucht”. Tylko sprinter klasy Usaina Bolta, osiągający szczytowo około 44,7 km/h, mógłby mieć pewność, że ucieknie dorosłemu na krótkim dystansie.

Pytanie o prędkość zmieniło sposób badania dinozaurów, wprowadzając do paleontologii robotykę, biomechanikę i symulacje komputerowe. Filmowy jeep uciekłby bez trudu; jego pasażerowie już niekoniecznie.

Siła ugryzienia i polowanie

Tyrannosaurus rex miał najsilniejszy zgryz spośród wszystkich znanych zwierząt lądowych. Nie da się go zmierzyć bezpośrednio, więc paleontolodzy odtwarzają go z czaszki, mięśni i szkód, jakie zostawiły te szczęki. Dowody rozstrzygają też dawny spór: czy T. rex polował, czy tylko jadł padlinę?

Pierwszy szacunek przyniosła pogryziona kość. W 1996 roku Gregory Erickson i Kenneth Olson opisali miednicę Triceratopsa z Montany z blisko 60 śladami ugryzień, z których część była na tyle głęboka, że widać, jak ząb wbito, a potem pociągnięto. Wciskając w laboratorium kopię zęba T. rex w krowią kość, oszacowali siłę ponad 6000 N dla jednego zęba. Kolejne zespoły odtworzyły mięśnie szczęk w modelach komputerowych. W 2012 roku Karl Bates i Peter Falkingham obliczyli siłę ugryzienia na tylnych zębach na około 35 000–57 000 N, a w 2017 roku Paul Gignac i Erickson oszacowali ją na około 35 000 N, przy ciśnieniu na wierzchołkach zębów wystarczającym, by kruszyć kość. Dla porównania, krokodyl różańcowy, najmocniej gryzące żyjące zwierzę, osiągnął w pomiarach Ericksona około 16 400 N.

Czaszka była do tego stworzona. Szeroka i wzmocniona z tyłu, gdzie przyczepiały się mięśnie, nosiła grube, zaokrąglone zęby długie do około 30 cm razem z korzeniem, bardziej podobne do kolejowych gwoździ niż do noży do steków. Erickson i Olson nazwali ten sposób jedzenia „przebij i pociągnij”: ugryźć głęboko, potem szarpnąć do tyłu, łamiąc kość, by dostać się do szpiku.

Czy wiesz, że koprolit T. rex, czyli skamieniałe odchody, znaleziony w Saskatchewan i opisany przez Karen Chin w 1998 roku, ma 44 cm długości i jest pełen pokruszonych kości młodego roślinożernego dinozaura?

Czy polował na żywe zwierzęta? Przez lata Jack Horner przekonywał, że T. rex był głównie padlinożercą, wskazując na małe ręce i duże ośrodki węchowe. Najlepszej odpowiedzi udzielają zagojone rany. W 2013 roku Robert DePalma z zespołem opisał kręgi ogonowe Edmontosaurusa z formacji Hell Creek w Dakocie Południowej z wbitą koroną zęba T. rex, otoczoną nową tkanką kostną. Ten kaczodzioby dinozaur został ugryziony, uciekł i żył dość długo, by rana się zagoiła. Czaszka Triceratopsa z zagojonym ugryzieniem na rogu i pysku opowiada tę samą historię.

Według dzisiejszego konsensusu T. rex zachowywał się jak hiena czy lew: polował, gdy mógł, i zjadał padlinę, gdy ją znalazł. Dorosłe były zbyt wolne, by długo ścigać zdobycz, więc prawdopodobne były zasadzki i krótkie zrywy, a więcej biegania mogło przypadać młodym.

Badania ugryzień pokazują, jak daleko sięgają dowody pod nieobecność żywego zwierzęcia: ślady zębów, zagojone blizny i odchody stały się miarami zachowania. Udowodniły, że król tyranów był łowcą i że zjadał także kości.

Ankylosaurus i ogonowa buława

Ankylosaurus magniventris żył u samego schyłku kredy, około 68–66 mln lat temu, na tych samych równinach zalewowych zachodniej Ameryki Północnej co Tyrannosaurus i Triceratops. Był niskim, szerokim roślinożercą o długości 6–8 m i masie zapewne 5–8 ton, zbudowanym jak opancerzony stolik kawowy. Grzbiet pokrywały mu kostne płytki zwane osteodermami, czaszkę zwieńczał gruby, zrośnięty pancerz, a ogon kończył się buławą z litej kości.

Zwierzę jest znane zaskakująco słabo. Barnum Brown z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej nazwał je w 1908 roku na podstawie sklepienia czaszki i fragmentów szkieletu z formacji Hell Creek w Montanie. W 1910 roku Brown zebrał drugi okaz, wraz z buławą, nad rzeką Red Deer w Albercie, a największa czaszka, znaleziona przez Charlesa M. Sternberga w 1947 roku, ma około 74 cm szerokości. Kompletny szkielet nie istnieje, więc znaczną część sylwetki odtwarza się na podstawie lepiej poznanych krewniaków z Azji i Kanady, takich jak Pinacosaurus, Euoplocephalus czy Zuul.

Sama buława to arcydzieło inżynierii. Dwa duże osteodermy obejmują ostatnie kręgi ogonowe, tworząc głowicę, a kręgi przed nią zazębiają się długimi wyrostkami i są spięte skostniałymi ścięgnami, przez co tylna część ogona staje się sztywnym trzonem. Zamachem sterowała elastyczna nasada ogona. W 2009 roku Victoria Arbour zbadała modele buław różnej wielkości i doszła do wniosku, że największe mogły zadawać ciosy łamiące kości, a najmniejsze były raczej zbyt lekkie, by wyrządzić poważną szkodę.

Kogo bił? Oczywista odpowiedź to nogi drapieżnika, a ankylozaur wymachujący buławą na wysokości goleni musiał być dla tyranozaura groźnym przeciwnikiem. Najlepsze dowody wskazują jednak na przedstawicieli własnego gatunku. Zuul crurivastator, ankylozaur sprzed 76 mln lat z formacji Judith River w Montanie, zachował skórę i pancerz na swoich miejscach, a badanie z 2022 roku wykazało złamane i zagojone kolce skupione na jego bokach, dokładnie tam, gdzie trafiałaby buława rywala. Podobnie jak poroże, buławy mogły służyć przede wszystkim w walkach o partnerów i terytorium.

Czy wiesz, że Zuul crurivastator zawdzięcza imię demonicznemu psu z filmu Pogromcy duchów z 1984 roku, a jego nazwa gatunkowa oznacza „niszczyciela goleni”?

Pancerz ankylozaurów sięgał dalej, niż sądzi większość zwiedzających muzea. Nawet powieki miały małą kostną płytkę, a tomografia czaszek ankylozaurów ujawnia zapętlone przewody nosowe, które mogły ogrzewać powietrze, oszczędzać wodę lub wzmacniać głos. Ciężki pancerz i szerokie ciało sugerują powolny, miarowy chód.

Ankylosaurus dowodzi, że ostatnie dinozaury nie były biernymi ofiarami czekającymi na tyranozaura. Roślinożercy wykształcili broń równie wyrafinowaną jak zęby drapieżników, a ogonowa buława pozostaje najbardziej wyspecjalizowaną maczugą, jaką kiedykolwiek wyhodowało zwierzę lądowe.

Borealopelta: dinozaurza mumia

21 marca 2011 roku operator ciężkiego sprzętu Shawn Funk kopał w piaskach roponośnych kopalni Millennium firmy Suncor koło Fort McMurray w Albercie, gdy łyżka koparki trafiła na coś twardszego od otaczającej skały. Była to przednia połowa opancerzonego dinozaura, zachowana trójwymiarowo, ze skórą i pancerzem na swoim miejscu. Opisany w 2017 roku przez Caleba Browna i współpracowników z Royal Tyrrell Museum, otrzymał nazwę Borealopelta markmitchelli, czyli „północna tarcza”, na cześć preparatora, który przez ponad pięć lat i około 7000 godzin uwalniał go ze skały.

Borealopelta był nodozaurem, pozbawionym buławy krewnym Ankylosaurus, o długości około 5,5 m i masie mniej więcej 1,3 tony. Żył około 112–110 mln lat temu, we wczesnej kredzie, a mimo to znaleziono go w skałach morskich formacji Clearwater, osadzonych w morzu, które pokrywało wtedy znaczną część Alberty. Najbardziej prawdopodobny scenariusz to „wzdęcie i dryf”: zwierzę padło na lądzie lub w rzece, wypełniło się gazami, wypłynęło na morze i w końcu zatonęło. Opadło grzbietem w miękki muł dna, a minerały szybko zamknęły je w konkrecji, zanim padlinożercy lub rozkład zdążyły je rozebrać.

Efekt to najlepiej zachowany opancerzony dinozaur, jakiego kiedykolwiek znaleziono. Osteodermy wciąż noszą keratynowe pochewki, rogowe osłony, dzięki którym kolce były dłuższe i ostrzejsze niż sama kość, a skóra między nimi przetrwała jako cienka ciemna warstewka. Najdłuższe kolce sterczą z barków niczym para bawolich rogów.

Resztę zrobiła chemia. Spektrometria mas wykryła ślady benzotiazolu, produktu rozpadu rudawego barwnika feomelaniny, skupionego na grzbiecie i rzadkiego na brzuchu. Taki wzór, zwany cieniowaniem kontrastowym, służy wielu współczesnym zwierzętom do ukrywania się przed drapieżnikami, więc nawet półtoratonowy czołg opłacało się kamuflować. W tym czasie po Ameryce Północnej krążyli wielcy łowcy, tacy jak Acrocanthosaurus.

Czy wiesz, że w żołądku Borealopelty przetrwał jej ostatni posiłek: głównie liście paproci z około 6 procentami węgla drzewnego, co sugeruje skubanie odrostów po pożarze lasu późną wiosną lub latem?

Ta treść żołądka, zbadana w 2020 roku, to najdokładniej opisany posiłek dinozaura. Pokazuje wybrednego zjadacza, który przedkładał miękkie liście paproci nad obfite sagowce i drzewa iglaste.

Borealopelta zmieniła znaczenie słowa „skamieniałość”. To już nie szkielet do ubrania przez artystę, lecz zwierzę z własną powierzchnią, barwą i obiadem, które pokazuje, że nawet ciężki pancerz nie zapewniał dinozaurowi bezpieczeństwa.

Triceratops

Triceratops to trójroga twarz schyłku kredy. Żył około 68–66 mln lat temu na nadbrzeżnych równinach Laramidii, zachodniego lądu Ameryki Północnej, i jest najpospolitszym dużym dinozaurem formacji Hell Creek w Montanie i Dakotach oraz formacji Lance w Wyomingu. Dorosłe osobniki osiągały 8–9 m długości i być może 6–12 ton, a największe czaszki zbliżają się do 2,5 m, co czyni je jednymi z największych głów wśród zwierząt lądowych.

Pierwsze znalezisko źle odczytano. W 1887 roku koło Denver odkryto parę rdzeni rogowych, a Othniel Charles Marsh nazwał je Bison alticornis, uznając za olbrzymiego bizona z epoki lodowcowej. W ciągu dwóch lat John Bell Hatcher, zbierający dla Marsha w Wyomingu, przysłał kompletne czaszki i w 1889 roku Marsh nazwał Triceratops horridus, „chropowatą trójrogą twarz”. Hatcher zebrał około trzydziestu czaszek, które do dziś wypełniają amerykańskie muzea.

Ta obfitość uczyniła z triceratopsa wzorcowy przykład wzrostu dinozaurów. U młodych rogi nadoczodołowe są krótkie i zagięte do tyłu, kryzę obrzeżają ostre trójkątne kostki, a pysk jest krótki. W miarę dojrzewania rogi prostowały się i obracały do przodu, a brzeg kryzy się spłaszczał. Histologia kości, czyli badanie linii przyrostowych w cienkich szlifach, łączy te zmiany z wiekiem. W 2010 roku John Scannella i Jack Horner dowodzili, że większa, dziurawa kryza Torosaurus to po prostu najstarsze stadium triceratopsa; inne badania wskazały dorosłe torozaury, które do tego nie pasują, i spór pozostaje nierozstrzygnięty. Scannella wykazał też, że wyżej w profilu T. horridus ustępuje miejsca T. prorsus, więc rodzaj ewoluował na miejscu.

Rogi były używane, i to nie tylko na pokaz. Czaszki zbadane przez Andrew Farkego i współpracowników w 2009 roku noszą zagojone rany na policzkach i kryzie, dokładnie tam, gdzie zahaczałyby splecione rogi, co świadczy o walkach między rywalami. Drapieżniki zostawiły własny ślad: miednica triceratopsa z Montany nosi dziesiątki śladów zębów tyranozaura.

Czy wiesz, że szczęki triceratopsa mieściły baterie zębowe złożone z setek ułożonych w stosy zębów, łącznie nawet około 800, stale wymienianych w miarę ścierania?

Baterie te cięły twarde rośliny jak nożyce, a kilka okazów zachowało skórę z dużymi, zaokrąglonymi łuskami. Triceratops przetrwał do ostatnich chwil kredy: jego kości leżą tuż pod bogatą w iryd warstwą pozostawioną przez uderzenie Chicxulub. Nie był samotnym gladiatorem, lecz bydłem swojego świata, które pasło się, rosło, walczyło i padało ofiarą drapieżników aż do samego końca.

Protoceratops i legenda o gryfie

Protoceratops andrewsi był dinozaurem rogatym wielkości owcy, tyle że bez rogów. Miał około 2 m długości i zapewne 60–100 kg masy, papuzi dziób, mocne szczęki i kostną kryzę, a żył około 75–71 mln lat temu wśród wydm dzisiejszej pustyni Gobi w Mongolii. Należy do tego samego drzewa rodowego co Triceratops, ale był mniejszy i starszy, i chodził na czterech nogach po suchej krainie piaszczystych mórz i okresowych strumieni.

Odkrył go w 1922 roku przy Płonących Klifach (Bayn Dzak) fotograf J. B. Shackelford z Wypraw Środkowoazjatyckich Amerykańskiego Muzeum, kierowanych przez Roya Chapmana Andrewsa. Walter Granger i William King Gregory nazwali go w 1923 roku, a stanowisko okazało się tak bogate, że znamy dziś setki szkieletów, od pisklęcia po osobnika dorosłego. To jeden z najlepiej udokumentowanych dinozaurów na świecie, idealny do badania wzrostu i zmienności.

Wyprawa znalazła też jaja, które od razu przypisano protoceratopsowi. Siedemdziesiąt lat później zarodek w identycznym jaju okazał się owiraptorydem, a „złodziej jaj” Oviraptor, znaleziony na gnieździe, został oczyszczony z zarzutów. Prawdziwe jaja protoceratopsa rozpoznano dopiero w 2020 roku, gdy Mark Norell i współpracownicy wykazali, że lęg z Ukhaa Tolgod miał miękkie, skórzaste skorupki, bliższe żółwim niż ptasim, co tłumaczy, czemu znajdowano je tak rzadko.

Pozostaje gryf. W 2000 roku folklorystka Adrienne Mayor zasugerowała, że scytyjscy poszukiwacze złota przemierzający Gobi i Ałtaj widzieli dziobate, czworonożne szkielety wyłaniające się ze skał, a ich opowieści dotarły do greckich autorów jako gryf, dziobata czworonożna bestia strzegąca złota. Pomysł jest elegancki i często powtarzany. W 2016 roku paleontolog Mark Witton i Richard Hing go zakwestionowali: wizerunki gryfa pojawiają się w Egipcie i na Bliskim Wschodzie na długo przed kontaktami Greków ze Scytami, główne złoża złota leżą setki kilometrów od warstw z protoceratopsem, a gryf ma skrzydła i nie ma kryzy. Historycy i paleontolodzy wciąż o tym dyskutują.

Czy wiesz, że w 2011 roku opisano gniazdo z 15 młodymi protoceratopsami pogrzebanymi razem w piasku, być może rodzeństwem, które wciąż trzymało się miejsca wylęgu?

Niezależnie od roli w mitach Protoceratops zmienił nasze wyobrażenie o wczesnych dinozaurach rogatych. Liczne okazy pokazały, jak bardzo kryzy różniły się między osobnikami w trakcie wzrostu, a miękkie jaja odmieniły historię gniazdowania dinozaurów. Małe zwierzę z odległej pustyni przepisało na nowo naukę, a być może także legendę.

Styracosaurus i zagadka kryz

Styracosaurus albertensis, „kolczasty jaszczur”, miał jedną z najbardziej ekstrawaganckich głów w świecie zwierząt. Z pyska wyrastał pojedynczy róg nosowy długości około 60 cm, a z tylnej krawędzi kryzy sześć długich kolców, z których największe sięgały mniej więcej pół metra. Reszta ciała była typowa dla dinozaura rogatego: około 5,5 m długości i być może 3 tony. Żył około 75 mln lat temu na terenie dzisiejszego Parku Prowincjonalnego Dinosaur w Albercie, na bagnistych nizinach nadbrzeżnych zapisanych w formacji Dinosaur Park.

Charles M. Sternberg znalazł pierwszą czaszkę w 1913 roku, a Lawrence Lambe z Kanadyjskiej Służby Geologicznej nazwał zwierzę jeszcze tego samego roku. W 1915 roku ekipa Barnuma Browna wydobyła niemal kompletny szkielet, a kolejną czaszkę z Alberty nazwano S. parksi, zanim uznano ją za ten sam gatunek. Cmentarzyska kostne Alberty dostarczyły od tego czasu osobników w różnym wieku, co okazało się kluczem do jego najdziwniejszej cechy.

Do czego służyły kryzy? Pierwszy pomysł to obrona: kostna tarcza chroniąca szyję przed tyranozaurami. Kryza styrakozaura, jak u większości centrozaurów, była jednak przebita dwoma dużymi otworami, okienkami ciemieniowymi, a za życia okrywała ją tylko skóra. Byłaby kiepską tarczą. Drugi pomysł zakładał przyczep potężnych mięśni szczęk, lecz blizny mięśniowe pokazują, że mięśnie kończyły się daleko przed krawędzią kryzy. Trzeci dotyczył regulacji temperatury, ale bliscy krewni żyjący w tym samym klimacie mieli skrajnie różne kryzy, czego zwykły radiator by nie potrzebował.

Zostaje sygnalizacja. Serie wzrostowe pokazują, że kolce i haki kryz centrozaurów pojawiały się późno, gdy zwierzę zbliżało się do dorosłości, dokładnie jak poroże jeleni. W 2012 roku David Hone, Darren Naish i Innes Cuthill uznali, że takie ozdoby kształtował wzajemny dobór płciowy, w którym obie płcie reklamują swoją jakość. Badanie Andrew Knappa i współpracowników z 2018 roku sprawdziło konkurencyjną hipotezę, że kryzy pomagały odróżniać gatunki, i nie znalazło dla niej poparcia. Większość badaczy widzi dziś w kryzie billboard.

Czy wiesz, że nie ma dwóch identycznych kryz styrakozaura, bo długość kolców, ich wygięcie i liczba drobnych dodatkowych wyrostków różnią się między czaszkami, być może tak wyraźnie jak twarze?

Ten wniosek wykracza poza jedno zwierzę. Dinozaury rogate zmieniały kształt kryz szybciej niż niemal jakąkolwiek inną część szkieletu, a w Albercie i Montanie gatunki następowały po sobie co kilkaset tysięcy lat, każdy z własnym nakryciem głowy. Jeśli ozdoby były sygnałami społecznymi, to ewolucję dinozaurów napędzali nie tylko drapieżcy i rośliny, lecz także najstarsza presja ze wszystkich: potrzeba bycia zauważonym.

Walczące dinozaury

3 sierpnia 1971 roku polsko-mongolska wyprawa pracująca w Tugrikin Shiree na pustyni Gobi znalazła dwa szkielety, które zdawały się zastygnąć w pół walki. Velociraptor mongoliensis leży na boku, lewą dłonią ściskając głowę Protoceratops andrewsi, a wielki sierpowaty pazur prawej stopy wbija w miękką okolicę gardła pod kryzą roślinożercy. Przyczajony nad nim protoceratops zaciska dziób na prawym przedramieniu drapieżnika, które wygląda na złamane. Oba zginęły w tej pozycji około 75–71 mln lat temu, wśród wydm formacji Djadochta.

Wyprawami, prowadzonymi wspólnie przez Polską Akademię Nauk i Mongolską Akademię Nauk, kierowała Zofia Kielan-Jaworowska, jedna z największych paleontolożek terenowych stulecia. Wydobyty blok jest dziś skarbem narodowym Mongolii, przechowywanym w Ułan Bator, i pozostaje jedną z nielicznych skamieniałości ukazujących dwa dinozaury w interakcji w chwili śmierci.

Co przerwało walkę? Oba zwierzęta zostały pogrzebane szybko i całkowicie, w piasku, wciąż zwarte. Najczęściej przyjmuje się, że zsunęła się na nie nasiąknięta deszczem wydma albo zasypała je gwałtowna burza piaskowa; sedymentolodzy znaleźli w skałach Djadochty ślady obu rodzajów zdarzeń, a dokładny mechanizm wciąż jest dyskutowany. Niektórzy zwracają uwagę, że brakuje części kończyn protoceratopsa, i sugerują, że zabrali je padlinożercy, zanim piasek wszystko przykrył.

Ta para koryguje też popularny obraz. Tutejszy velociraptor ma około 2 m długości, z czego dużą część stanowi ogon, i waży może 15–20 kg: tyle co duży indyk, a nie wysoki jak człowiek łowca z Parku Jurajskiego, którego filmowe potwory wzorowano na większym amerykańskim Deinonychus. W 2007 roku Alan Turner, Peter Makovicky i Mark Norell opisali na przedramieniu innego welociraptora guzki lotkowe, miejsca zaczepu piór skrzydeł, więc zwierzę z tej walki niemal na pewno było opierzone.

Czy wiesz, że inny velociraptor z Gobi ma w żołądku kość pterozaura, co pokazuje, że jadał lub zbierał jako padlinę także latające gady?

Protoceratops nie był łatwym celem. Ważył tyle co napastnik albo więcej, miał ostry dziób i potężne mięśnie szczęk, mógł więc zadać poważne rany i najwyraźniej to zrobił. Ta walka przypomina mniej łowcę obezwładniającego ofiarę, a bardziej zaciętą, rozpaczliwą szarpaninę niemal równych przeciwników.

Skamieniałości zwykle utrwalają śmierć, rzadko chwile tuż przed nią. Walczące dinozaury pokazują drapieżnictwo takie, jakim było naprawdę, w konkretnym miejscu i pozycji, i pozwoliły bezpośrednio sprawdzić, jak mały opierzony łowca używał pazurów. To zachowanie zamienione w kamień.

Pachycephalosaurus

Pachycephalosaurus wyomingensis, „grubogłowy jaszczur”, był dwunożnym roślinożercą z samego końca kredy, żyjącym około 70–66 mln lat temu w formacjach Hell Creek i Lance w Montanie, Dakotach i Wyomingu. Miał około 4,5 m długości i być może 400 kg masy, a jego czaszkę wieńczyła gładka, zaokrąglona kopuła kostna grubości do 25 cm, otoczona guzami i krótkimi kolcami z tyłu i na pysku. Dzielił świat z Triceratops i Tyrannosaurus.

Jak wiele pachycefalozaurów, znany jest głównie z czaszek. Grube kopuły znacznie lepiej niż reszta szkieletu znoszą toczenie w rzekach, więc pojedyncze kopuły są pospolite, a ciała rzadkie. Charles Gilmore opisał pierwszy materiał w 1931 roku, a Barnum Brown i Erich Schlaikjer nazwali rodzaj w 1943 roku na podstawie znacznie pełniejszej czaszki z Montany. Ciało odtwarza się głównie na wzór mniejszych krewnych, takich jak Stegoceras i Homalocephale.

Oczywiste odczytanie kopuły to taran i przez dziesięciolecia pachycefalozaura rysowano szarżującego jak muflon. Potem przyszły wątpliwości. W 2004 roku Mark Goodwin i Jack Horner przecięli kopuły i znaleźli gąbczastą, szybko rosnącą kość o promienistej budowie, ich zdaniem zbyt kruchą do uderzeń. Inni proponowali uderzanie w boki rywala. W 2011 roku Eric Snively i Jessica Theodor porównali za pomocą tomografii komputerowej i modeli numerycznych czaszki pachycefalozaurów z czaszkami owiec i dujkerów i stwierdzili, że kopuły dobrze pochłaniały czołowe uderzenia.

Rozstrzygające okazały się urazy. W 2013 roku Joseph Peterson, Collin Dischler i Nicholas Longrich zbadali ponad 100 kopuł i u około 22 procent znaleźli zagojone zmiany, ślady zakażeń kości po urazie, skupione na szczycie, gdzie spadałyby ciosy. Okazy o płaskich głowach takich zmian nie miały. Większość badaczy przyjmuje dziś, że pachycefalozaury walczyły głowami, choć wciąż trwa spór, czy czołem w czoło, czy w bok przeciwnika.

Czy wiesz, że Dracorex hogwartsia, kolczasty krewniak o płaskiej głowie nazwany w 2006 roku, upamiętnia Hogwart z książek o Harrym Potterze i może być młodym pachycefalozaurem?

Tę hipotezę Horner i Goodwin przedstawili w 2009 roku: Dracorex, kolczasty Stygimoloch i Pachycephalosaurus miałyby być stadiami wzrostu jednego zwierzęcia, którego kolce kurczyły się, gdy rosła kopuła. Nie wszyscy się zgadzają, ale pokazuje to, jak wzrost może udawać różnorodność. Drobne, żeberkowane zęby sugerują dietę z liści, nasion i owoców.

Pachycephalosaurus zamienił dziwną czaszkę w test metody. Trzeba było szlifów kości, skanerów i spisu blizn, by ustalić, do czego służyła jedna struktura, a odpowiedź okazała się najprostsza: one naprawdę używały głów.

Psittacosaurus i barwy kamuflażu

Psittacosaurus, „papuzi jaszczur”, był jednym z najwcześniejszych i najbardziej udanych dinozaurów rogatych, choć nie miał rogów ani prawdziwej kryzy. Mierzył 1,5–2 m i ważył około 20 kg, miał głęboką, dziobatą czaszkę z kostnymi wyrostkami policzkowymi i żył na terenie Mongolii i Chin około 125–100 mln lat temu. W obrębie rodzaju Psittacosaurus nazwano więcej gatunków niż w jakimkolwiek innym rodzaju dinozaurów, a znamy setki okazów, od piskląt po dorosłe.

Henry Fairfield Osborn nazwał go w 1923 roku na podstawie znalezisk Wypraw Środkowoazjatyckich w Mongolii. Współczesna rewolucja przyszła z formacji Yixian w Liaoningu w północno-wschodnich Chinach, gdzie jeziora i popiół wulkaniczny zachowały zwierzęta w zdumiewających szczegółach. Jeden okaz, dziś w Muzeum Senckenberga we Frankfurcie, opisany w 2002 roku przez Geralda Mayra i współpracowników, ma rząd długich, przypominających dutki szczecin sterczących z ogona, długości do około 16 cm. Roślinożerca daleki od ptasiej linii również miał więc w skórze puste w środku włókna.

Ten sam okaz zachował skórę i barwnik w postaci ciemnych warstewek. W 2016 roku Jakob Vinther i współpracownicy sporządzili mapę rozmieszczenia melaniny na całym ciele: grzbiet był ciemniejszy, brzuch jaśniejszy, z ciemnymi plamami na barkach i pysku. To cieniowanie kontrastowe, a jego dokładny gradient niesie informację. Zespół zbudował model naturalnej wielkości, pomalował go zgodnie ze skamieniałością i fotografował w różnym świetle. Cieniowanie działało najlepiej w świetle rozproszonym, jak pod koronami drzew, co sugeruje, że Psittacosaurus żył w lesie, a nie na otwartych równinach.

Inne skamieniałości uzupełniają ten obraz. Szlify kości kończyn zbadane w 2013 roku pokazują, że pisklęta chodziły na czterech nogach, a z wiekiem przechodziły na dwie. Grupy młodych znaleziono pogrzebane razem w osadach wulkanicznych, co sugeruje, że trzymały się w żłobkach, a badanie z 2021 roku opisało u tego samego frankfurckiego zwierzęcia jedyną dobrze zachowaną kloakę dinozaura.

Czy wiesz, że chińskiego ssaka wielkości borsuka, Repenomamus, znaleziono z kośćmi młodego psitakozaura w żołądku, co dowodzi, że niektóre kredowe ssaki zjadały dinozaury?

Psittacosaurus pokazuje, jak daleko zaszły badania barw. Wzory pigmentacji, niegdyś domena artystycznych domysłów, można dziś mierzyć, mapować i sprawdzać w zestawieniu ze światłem i środowiskiem. Kamuflaż dinozaura może nam powiedzieć, gdzie żył, kto na niego polował i jak widział swój świat, a wszystko to z kilku ciemnych plam na płycie skalnej.

Na pokaz: grzebienie, kryzy i popisy

Przejdź przez salę dinozaurów, a zobaczysz paradę dziwnych nakryć głowy: rurek, wachlarzy, rogów, hełmów, kolców. Wiele z tych struktur było zbyt słabych do walki i zbyt kosztownych, by wyrastać bez powodu. Paleontolodzy coraz częściej odczytują je jako struktury pokazowe, sygnały dla rywali i partnerów, jak ogon pawia czy poroże jelenia. Popisy trudno udowodnić u wymarłych zwierząt, ale dowody narastają: wzrost, dźwięk, barwa i porównania.

Pierwszą wskazówką jest wzrost. W 1975 roku Peter Dodson wykazał, że kilka „gatunków” grzebieniastych dinozaurów kaczodziobych z Alberty to w istocie jeden gatunek w różnym wieku, bo grzebienie Corythosaurus i Lambeosaurus pojawiały się i powiększały dopiero w pobliżu dorosłości. Ozdoby, które „włączają się” w dojrzałości, to klasyczny znak sygnalizacji płciowej. Ten sam rytm widać w kryzach i rogach ceratopsów oraz kopułach pachycefalozaurów.

Drugą jest dźwięk. Odgięty do tyłu grzebień Parasaurolophus, długi nawet na około metr, kryje puste przewody nosowe, biegnące aż do jego końca i z powrotem. W latach 90. XX wieku Robert Sullivan, Thomas Williamson i Carl Diegert wykorzystali tomografię czaszki z Nowego Meksyku do komputerowego modelu dróg oddechowych i uzyskali niski, rezonujący zew, podobny do syreny mgłowej. Grzebień był jednocześnie sygnałem wzrokowym i pudłem rezonansowym.

Trzecią jest barwa. Od 2010 roku zachowane melanosomy, mikroskopijne pęcherzyki barwnika w kopalnych piórach, ujawniają prawdziwe kolory dinozaurów. Jurajski Anchiornis z Chin miał czarno-białe, cętkowane skrzydła i rudą czapeczkę, Sinosauropteryx rudy pręgowany ogon i ciemną maskę, a Microraptor był lśniąco czarny z połyskiem jak u szpaka. Takie wzory miały być widziane. Wachlarzowate pióra ogonowe owiraptorozaurów, takich jak Caudipteryx, sugerują tańce godowe, które ich ptasi potomkowie wykonują do dziś.

Czy wiesz, że płyty Stegosaurus uważano kiedyś za radiatory, lecz szlify zbadane w 2005 roku sugerują, że ich naczynia krwionośne odżywiały głównie rosnącą kość, a najbardziej prawdopodobną funkcją był pokaz?

Uczciwy spór trwa. Płci rzadko da się odróżnić w szkielecie dinozaura, dlatego część badaczy woli koncepcję wzajemnego doboru płciowego, zaproponowaną przez Davida Hone'a, Darrena Naisha i Innesa Cuthilla w 2012 roku, w której popisują się obie płcie. Inni twierdzą, że w niektórych przypadkach rolę odgrywały rozpoznawanie gatunku, obrona lub regulacja temperatury. Zmieniło się jednak założenie wyjściowe: dziwna struktura nie jest już z góry bronią.

Mezozoik okazuje się światem hałaśliwym, barwnym i pełnym rywalizacji. Dinozaury paradowały, nawoływały i błyskały upierzeniem, a ptaki śpiewające i tokujące za twoim oknem kontynuują tradycję liczącą ponad 150 mln lat.

Cmentarzyska centrozaurów

Centrosaurus apertus był średniej wielkości dinozaurem rogatym o długości około 5,5 m i masie może 2,3 tony, z pojedynczym długim rogiem nosowym i dwoma hakami zwisającymi do przodu ze szczytu kryzy. Lawrence Lambe nazwał go w 1904 roku. Żył około 76–75 mln lat temu na wilgotnej równinie nadbrzeżnej formacji Dinosaur Park w południowej Albercie, gdzie meandrujące rzeki płynęły ku płytkiemu Zachodniemu Morzu Wewnętrznemu. Wyjątkowy jest nie dzięki jednemu szkieletowi, lecz dzięki ich liczbie, zgromadzonej w cmentarzyskach kostnych.

Najlepiej zbadane jest Bonebed 43 w Parku Prowincjonalnym Dinosaur, wpisanym na listę światowego dziedzictwa UNESCO, eksplorowane przez wiele sezonów przez Royal Tyrrell Museum pod kierunkiem Philipa Curriego i Davida Eberta. Jego warstwa mułowca zawiera tysiące rozproszonych kości dziesiątek centrozaurów w każdym wieku, przemieszanych, i prawie nic z innych roślinożerców. Michael Ryan i współpracownicy przeanalizowali je w 2001 roku: kości są rozrzucone i lekko posortowane przez płynącą wodę, niektóre zdeptane, a między nimi leżą wypadłe zęby tyranozaurów, takich jak Gorgosaurus i Daspletosaurus, zgubione przez padlinożerców żerujących na zwłokach.

Bonebed 43 nie jest wyjątkiem. Koło osady Hilda, na wschód od parku, Eberth i współpracownicy opisali w 2010 roku mega-cmentarzysko, zespół cmentarzysk na tym samym poziomie, rozciągnięty na ponad 2 km² i zdominowany przez centrozaury. Łącznie mogą to być setki, a może tysiące zwierząt. Skały nie zawierają koryta rzecznego dość dużego, by wyjaśnić taki zasięg. Zespół uznał więc, że nadbrzeżna powódź, być może wywołana burzą tropikalną, utopiła ogromne stado na niskiej równinie, a późniejsze wezbrania przemieściły zwłoki do warstw, które widzimy.

Skąd wiadomo, że było to jedno stado? Jednogatunkowe cmentarzyska z młodymi, podrostkami i dorosłymi obok siebie trudno wyjaśnić inaczej niż zwierzętami, które razem żyły i razem ginęły. Podobne złoża Pachyrhinosaurus w Pipestone Creek w Albercie i Einiosaurus w formacji Two Medicine w Montanie sugerują, że wiele dinozaurów rogatych gromadziło się w duże grupy, przynajmniej sezonowo, być może wędrując jak dzisiejsze gnu.

Czy wiesz, że zniekształconą kość nogi centrozaura z Parku Prowincjonalnego Dinosaur zdiagnozowano w 2020 roku jako kostniakomięsaka, agresywny nowotwór kości, który wciąż atakuje ludzi?

Cmentarzyska kostne zmieniają paleontologię z biografii w demografię. Jeden szkielet mówi, jak zwierzę wyglądało; tysiąc mówi, jak populacja rosła, jak często doznawała urazów i chorób oraz jak ginęła. Stada centrozaurów pokazują, że te dinozaury żyły w tłumie, wędrowały razem i czasem ginęły razem jednego złego dnia.

Iguanodon i kolec na kciuku

Iguanodon bernissartensis należał do najpospolitszych dużych roślinożerców wczesnokredowej Europy. Około 126–122 mln lat temu żerował na równinach rzecznych dzisiejszej Belgii, Anglii, Niemiec i Hiszpanii. Mierzył około 10 m i ważył zapewne od 3 do 5 ton. Jego najsłynniejsza cecha jest zarazem najdziwniejsza: w miejscu naszego kciuka każda dłoń nosiła masywny, stożkowaty kolec kostny.

Kolec ten miał burzliwą karierę. W latach 30. XIX wieku Gideon Mantell, dysponujący jedynie rozproszonymi kośćmi, umieścił go na pysku niczym róg nosorożca i tam też pozostał na naturalnej wielkości rzeźbach w Crystal Palace w 1854 roku. Prawda wyszła spod ziemi. W 1878 roku górnicy z kopalni Sainte-Barbe w Bernissart w Belgii natrafili na głębokości 322 m na wypełnioną iłem szczelinę z kompletnymi szkieletami, których ostatecznie wydobyto co najmniej 38. Przewiezione blok po bloku do Brukseli, przez dziesięciolecia badał je Louis Dollo. Kolce leżały obok dłoni, po dwa na zwierzę, dokładnie tam, gdzie powinny być kciuki.

Reszta dłoni jest równie niezwykła. Trzy środkowe palce kończyły się tępymi kośćmi podobnymi do kopyt i były ze sobą zrośnięte, więc mogły dźwigać ciężar ciała. Mały palec był natomiast długi, giętki i mógł zginać się w poprzek dłoni, by zahaczać gałęzie. Jedna kończyna służyła więc za stopę, widelec i sztylet. Do czego służył kolec, wciąż jest przedmiotem sporu: klasyczna odpowiedź to obrona w zwarciu, ale ma też zwolenników rozłupywanie nasion i owoców czy walki z rywalami.

Czy wiesz, że kości z Bernissart są przesycone pirytem, który pęcznieje i kruszy się w wilgotnym powietrzu, a brukselskie muzeum walczy z tą „chorobą pirytową” od ponad stu lat?

Zmieniła się nie tylko dłoń, lecz także postawa. Dollo zmontował szkielety pionowo, jak olbrzymie kangury z ogonem wleczonym po ziemi, i ten obraz królował w muzeach przez sto lat. W latach 80. XX wieku David Norman z Cambridge ponownie przebadał materiał z Bernissart i wykazał, że kręgosłup był trzymany poziomo, usztywniony siecią skostniałych ścięgien, a ciężkie dłonie z kopytami służyły do chodzenia. Dorosłe osobniki poruszały się zapewne głównie na czterech nogach.

Iguanodony z Bernissart wciąż stoją w przeszklonej sali Królewskiego Belgijskiego Instytutu Nauk Przyrodniczych. Zamieniły garść zagadkowych zębów w pierwszego dinozaura znanego z całych ciał i dały paleontologom trwałą lekcję: jedna kość, umieszczona z pewnością siebie, może trafić w całkiem złe miejsce.

Dinozaury kaczodziobe

Hadrozaury, czyli dinozaury kaczodziobe, były wielkimi zwierzętami stadnymi późnej kredy. Mniej więcej 86–66 mln lat temu rozprzestrzeniły się w Ameryce Północnej, Azji, Europie i Ameryce Południowej, przekroczyły morze do Afryki i dotarły na Antarktydę. W wielu stanowiskach zachodniej Ameryki Północnej to najczęstsze duże dinozaury. Były roślinożernymi ornitopodami, kuzynami Iguanodona, z szerokim bezzębnym dziobem z przodu szczęk i potężną baterią zębów za nim.

Ich historia zaczyna się w New Jersey. W 1858 roku Joseph Leidy opisał Hadrosaurus foulkii, częściowy szkielet wydobyty z gliniaka w Haddonfield. Wystarczył, by pokazać, że tylne nogi dinozaura były znacznie dłuższe od przednich, a w 1868 roku Benjamin Waterhouse Hawkins zmontował go w Filadelfii jako pierwszy szkielet dinozaura wystawiony na widok publiczny.

Rodzina dzieli się na dwie wielkie gałęzie. Saurolofiny miały płaskie głowy lub lite grzebienie: Edmontosaurus, do 12 m długości, jeden z ostatnich dinozaurów Ameryki Północnej; Maiasaura, troskliwa matka z Montany; Brachylophosaurus, którego okaz „Leonardo”, znaleziony w 2000 roku, zachował dużą część skóry; oraz chiński Shantungosaurus, długi na około 15 m i ważący może 13 ton lub więcej, największy znany ornitopod. Lambeozauryny nosiły puste grzebienie zbudowane z kości nosowych: Parasaurolophus, Corythosaurus, Olorotitan z rosyjskiego Dalekiego Wschodu czy chiński Tsintaosaurus. Grzebienie tak bardzo różnią się między gatunkami i rosną tak późno, że niemal na pewno służyły do pokazów i wydawania dźwięków.

Czy wiesz, że w 2020 roku szczękę z marokańskiej kopalni fosforytów nazwano Ajnabia odysseus, bo należała do hadrozaura, który jakimś sposobem przepłynął morze z Europy do Afryki?

Stare książki pokazują hadrozaury brodzące w jeziorach i chroniące się w wodzie przed drapieżnikami. Obraz ten opierał się częściowo na skórzanych „rękawicach” wokół dłoni zmumifikowanych okazów, uznawanych za błony pławne. Dziś już nie obowiązuje: kończyny, stopy z kopytami, tropy oraz gałązki i drewno drzew iglastych w skamieniałych odchodach dowodzą, że były to zwierzęta lądowe z ostrym, rogowym dziobem.

Hadrozaury są ważne, bo jest ich tak wiele. Cmentarzyska z tysiącami osobników, serie wzrostu od zarodka do dorosłego i skamieniałości od Arktyki po Patagonię pozwalają badać całe populacje dinozaurów, a nie pojedynczych bohaterów. Wiele z tego, co wiemy o wzroście, gniazdowaniu i życiu w grupie, zawdzięczamy skromnemu kaczodziobowi.

Parazaurolof i grzebień-trąba

Parasaurolophus był lambeozauryną z zachodniej Ameryki Północnej, żyjącą około 76–73 mln lat temu na ciepłych równinach przybrzeżnych dzisiejszej Alberty, Utah i Nowego Meksyku. Miał około 9,5 m długości i ważył może 2,5–3 tony; był zwyczajnym kaczodziobem z jednym wyjątkiem: z czubka głowy wyrastał ku tyłowi zakrzywiony, pusty grzebień, u dorosłych długi na mniej więcej metr.

William Parks z Uniwersytetu w Toronto nazwał pierwszy gatunek, P. walkeri, w 1922 roku na podstawie pięknego szkieletu znad rzeki Red Deer w Albercie. Na południu odkryto dwa kolejne: P. tubicen, opisany przez Carla Wimana w 1931 roku, oraz krótkogrzebieniowy P. cyrtocristatus, nazwany przez Johna Ostroma w 1961 roku. Najciekawsze jest wnętrze grzebienia. Zbudowany z kości nosowych i przedszczękowych, prowadził powietrze z nozdrzy parą rurek aż do końca, gdzie zawracały i wracały do gardła.

Wczesne hipotezy były pomysłowe: fajka do oddychania pod wodą (choć na końcu nie ma otworu), zbiornik powietrza do nurkowania, broń, podpora płata skóry. W 1981 roku David Weishampel potraktował grzebień jak instrument muzyczny i obliczył, że jego długie kanały rezonowałyby w niskich częstotliwościach, jak krzywuła czy fagot. Pod koniec lat 90. naukowcy z Sandia National Laboratories zeskanowali tomografem czaszkę P. tubicen i zamodelowali dźwięk, jaki mogła wydać: głęboki, dudniący, żałosny ton.

Czy wiesz, że młody Parasaurolophus znaleziony w Utah, nazwany „Joe” i opisany w 2013 roku, miał mniej niż rok i tylko niewielkie wybrzuszenie w miejscu przyszłego grzebienia?

Taki wzorzec wzrostu to wskazówka. Młode nie miały długich grzebieni, a ich kształt różni się między gatunkami, co wskazuje na sygnalizację: rozpoznawanie swoich, szukanie partnera, może okazywanie wieku i pozycji. Badania tomograficzne puszek mózgowych lambeozauryn sugerują, że ucho wewnętrzne było nastrojone na niskie dźwięki, co pasuje do zwierząt nawołujących się przez las. Grzebień mógł być barwny, lecz nie przetrwał żaden ślad pigmentu.

Parazaurolof pokazuje, jak daleko sięgają nowoczesne narzędzia. Kość może powiedzieć coś o oddychaniu, słuchu, a nawet głosie, jeśli zada się jej właściwe pytania. Po 75 mln lat możemy całkiem rozsądnie zgadywać, jak brzmiał ten dinozaur. I nie był to ryk.

Majazaura: dobra matka jaszczurka

Maiasaura peeblesorum, „dobra matka jaszczurka”, była około 9-metrowym hadrozaurem z grupy saurolofin, który żył mniej więcej 76,7 mln lat temu na wyżynach dzisiejszej Montany, w skałach formacji Two Medicine. To dinozaur, dzięki któremu opieka rodzicielska stała się poważnym pytaniem naukowym, i pierwszy rodzaj dinozaura nazwany z żeńską końcówką.

Wszystko zaczęło się w sklepie z kamieniami. W 1978 roku Marion Brandvold, prowadząca sklep w Bynum, pokazała Jackowi Hornerowi i jego przyjacielowi Bobowi Makeli maleńkie kości zebrane w pobliżu Choteau. Były to kości młodych hadrozaurów. Kopiąc na pobliskim ranczu rodziny Peebles, Horner i Makela znaleźli miskowate gniazdo o średnicy około 2 m ze szczątkami piętnastu młodych, każdy długi na mniej więcej metr. Nazwali zwierzę w 1979 roku, oddając w nazwie gatunkowej hołd właścicielom ziemi.

Kolejne gniazda odkryto na niewielkim wzniesieniu nazwanym Egg Mountain. Wygrzebane w błocie kopce, zapewne wyścielone gnijącymi roślinami, które ogrzewały jaja, leżały około 7 m od siebie, czyli w odległości długości dorosłego zwierzęcia. Taki rozkład przypomina kolonię ptaków morskich, w której sąsiedzi gnieżdżą się tuż poza zasięgiem dzioba. Pisklęta miały starte zęby, ale niedokształcone końce kości nóg, co Horner odczytał jako dowód, że były zbyt słabe, by daleko chodzić, i karmione w gnieździe.

Czy wiesz, że w 1985 roku fragment kości majazaury i kawałki skorupki jaja poleciały na pokładzie promu Challenger w misji Spacelab 2, co uczyniło ją pierwszym dinozaurem w kosmosie?

Ta interpretacja budzi spory, bo starte zęby i miękkie stawy mogą mieć inne przyczyny. Później doszły mocniejsze dowody. Pobliskie cmentarzysko pogrzebane pod popiołem wulkanicznym kryje szczątki ogromnego stada, szacowanego często na około 10 000 osobników. W 2015 roku Holly Woodward i współpracownicy przebadali kości piszczelowe około pięćdziesięciu osobników: młode rosły błyskawicznie, większość ginęła w pierwszym roku życia, a te, które przetrwały, osiągały dorosłe rozmiary w wieku około ośmiu lat.

Majazaura zastąpiła obraz zimnego, samotnego gada, który składa jaja i odchodzi, wizją rodzin, kolonii i szybko rosnących młodych. Dziś jest oficjalną skamieniałością Montany. Nieźle jak na garść kości w sklepowej witrynie.

Edmontozaur i dinozaurowe mumie

Edmontosaurus był jednym z ostatnich i największych kaczodziobów, płaskogłową saurolofiną, która około 73–66 mln lat temu pasła się na przybrzeżnych równinach zachodniej Ameryki Północnej. E. annectens z formacji Hell Creek i Lance osiągał około 12 m i kilka ton, a dzielił świat z Tyrannosaurus i Triceratops. Lawrence Lambe nazwał rodzaj w 1917 roku od Edmonton w Albercie. Sławę zawdzięcza jednak nie kościom, lecz skórze.

W 1908 roku łowca skamieniałości Charles H. Sternberg z synami przeszukiwał formację Lance koło Lusk w Wyoming. Gdy ojciec pojechał po zapasy, George i Levi odsłonili edmontozaura leżącego na grzbiecie, z rozrzuconymi kończynami i skórą przylegającą do żeber i nóg. Henry Fairfield Osborn kupił go dla Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej, gdzie wciąż nosi numer AMNH 5060, i w 1912 roku opisał jako mumię dinozaura. Druga mumia Sternbergów trafiła w 1910 roku do Muzeum Senckenberga we Frankfurcie.

Nie są to mumie w egipskim sensie. Nie przetrwała żadna tkanka miękka; zachowała się faktura i zarys skóry, odciśnięte w otaczającym osadzie. Widać mozaikę drobnych, niezachodzących na siebie łusek z płatami większych oraz mięsiste „rękawice” na dłoniach, niegdyś brane za płetwy. Późniejszy okaz, „Dakota”, znaleziony w 1999 roku w Dakocie Północnej przez Tylera Lysona, zachował skórę owiniętą wokół kości przedramienia i ogona.

Czy wiesz, że ślady zębów na „Dakocie” sugerują, iż krokodyle i inni padlinożercy rozerwali zwłoki, pozwalając uciec gazom i płynom, tak że skóra wyschła i osiadła na kościach?

Jak przetrwały tak delikatne powierzchnie, spierano się przez stulecie. W 2022 roku Stephanie Drumheller i współpracownicy zaproponowali, że ciało przebite przez padlinożerców wyschło, zamiast zgnić. W 2025 roku Paul Sereno i współpracownicy opisali nowe mumie edmontozaurów z Wyoming i uznali, że wokół wysychającego ciała powstała warstewka gliny, która stwardniała w maskę grubości kilku milimetrów. Ich okazy ukazały mięsisty grzebień wzdłuż szyi i grzbietu oraz kopyta na palcach tylnych nóg.

Edmontozaur nosi też ślady zagrożenia: okaz z Denver ma zagojone ugryzienie na ogonie, najpewniej zadane przez tyranozaura. Mumie zamieniają szkielet w zwierzę z powierzchnią i sylwetką. Sto lat po Sternbergach skóra wciąż uczy nas czytać ciało.

Baterie zębowe: najlepsi przeżuwacze w dziejach

Większość gadów gryzie i połyka. Hadrozaury żuły, i to za pomocą jednego z najdoskonalszych układów zębów, jakie wykształciło jakiekolwiek zwierzę. Bateria zębowa to blok zębów ściśniętych obok siebie i ułożonych w pionowe kolumny: gdy ząb roboczy się ściera, jego miejsce zajmuje ząb z dołu. Kaczodzioby miały takie baterie w obu szczękach, a rogate ceratopsy wykształciły własną, tnącą wersję.

Liczby są zdumiewające. Dorosły Edmontosaurus mógł mieć około 60 kolumn zębów w każdej połowie każdej szczęki, po trzy lub więcej zębów w kolumnie, czyli setki zębów naraz. Pracowały tylko najwyższe, starte we wspólną, ciągłą powierzchnię trącą jak tarnik. Nowe zęby stale tworzyły się poniżej, więc bateria nigdy się nie zużywała, a kolekcjonerzy zbierają zrzucone zęby hadrozaurów wiadrami.

Prawdziwy sekret kryje się w każdym zębie. W 2012 roku Gregory Erickson i współpracownicy wykonali cienkie szlify zębów edmontozaura i znaleźli sześć różnych tkanek, w tym szkliwo, kilka rodzajów zębiny i cement. Konie i żubry, dzisiejsi mistrzowie rozcierania, mają ich cztery. Ponieważ tkanki ścierały się w różnym tempie, powierzchnia pozostawała chropowata, z drobnymi grzbietami, które same się ostrzyły.

Czy wiesz, że ząb hadrozaura zawierał więcej rodzajów tkanek niż ząb konia czy bizona, ssaków uważanych za najlepszych żujących roślinożerców współczesności?

Ruch szczęk to stara zagadka, bo hadrozaury nie mogły żuć na boki jak krowy. W latach 80. David Weishampel i David Norman zaproponowali pleurokinezę: przy zamykaniu pyska górne szczęki lekko odchylały się na zewnątrz, przesuwając baterie po sobie. Krytycy uważali czaszkę za zbyt sztywną. W 2009 roku Vince Williams, Paul Barrett i Mark Purnell zbadali mikroskopijne rysy na zębach edmontozaura i stwierdzili, że pasują do złożonego, wielokierunkowego ruchu, w zasadzie zgodnego z tą hipotezą, choć szczegóły wciąż są dyskutowane.

Wiadomo też, co przechodziło przez te szczęki. Skamieniałe odchody z formacji Two Medicine w Montanie, przypisywane hadrozaurom, są pełne butwiejącego drewna drzew iglastych, a niektóre zawierają pancerzyki skorupiaków. Hadrozaury radziły sobie z twardym pokarmem, który inni roślinożercy omijali, co może tłumaczyć ich liczebność. Sześćdziesiąt sześć milionów lat przed pierwszym koniem dinozaury już opanowały sztukę żucia.

Dinozaury polarne

Brzmi to jak sprzeczność, ale dinozaury żyły przy biegunach. Świat kredy był znacznie cieplejszy niż dziś, bez stałych czap lodowych, lecz wysokie szerokości geograficzne i tak miały miesiące zimowej ciemności, przymrozki i zapewne śnieg. Skamieniałości z północnej Alaski, południowo-wschodniej Australii i Antarktydy pokazują, że dinozaury nie tylko tam zaglądały, ale też gniazdowały, wykluwały się i dorastały.

Dowody z północy pochodzą z formacji Prince Creek na północnym stoku Alaski, osadzonej około 70–69 mln lat temu na paleoszerokości około 80° N. W 1961 roku geolog Shella Robert Liscomb zebrał kości nad rzeką Colville, ale przeleżały one w magazynie, opisane jako kości ssaków, aż do lat 80. Stanowisko Liscomba dostarczyło od tego czasu tysięcy kości kaczodzioba bliskiego edmontozaurowi lub do niego należącego, a także rogatego Pachyrhinosaurus perotorum i małego tyranozaura Nanuqsaurus. W 2021 roku Patrick Druckenmiller i współpracownicy opisali drobne zęby i kości zarodków oraz piskląt co najmniej siedmiu grup dinozaurów, co oznacza, że rozmnażały się one w Arktyce.

Na południu Australia była połączona z Antarktydą i leżała głęboko za kołem podbiegunowym. W Dinosaur Cove w stanie Wiktoria Tom Rich i Patricia Vickers-Rich przez lata drążyli z ochotnikami tunele w nadmorskich klifach, używając sprzętu górniczego, by wydobyć kości sprzed około 106 mln lat. Ich najsłynniejsze znalezisko, mały ornitopod Leaellynasaura amicagraphica, nazwany w 1989 roku na cześć córki, miał duże oczodoły i niezwykle długi ogon, około trzykrotnie dłuższy od tułowia.

Czy wiesz, że do skamieniałości w Dinosaur Cove tak trudno było dotrzeć, że zespół musiał wiercić i wysadzać tunele w klifach, podążając za warstwą kości?

Sama Antarktyda dała m.in. ornitopoda Trinisaura z Wyspy Jamesa Rossa, nazwanego w 2013 roku, i opancerzonego Antarctopelta. Jak te zwierzęta przetrwały ciemne miesiące, wciąż jest przedmiotem sporu. Część mogła migrować, ale tropy i pisklęta sugerują, że wiele zostawało na miejscu. Histologia kości daje mieszane odpowiedzi: u niektórych gatunków widać linie zahamowania wzrostu z ciężkich zim, u innych wzrost był bardziej równomierny. Izolujące pióra, zapasy energii i spowolnienie są prawdopodobne, ale nic nie zostało dowiedzione.

Dinozaury polarne obalają wyobrażenie o gadach kochających słońce. Wskazują raczej na zwierzęta o wysokim metabolizmie, zdolne zachować ciepło i aktywność w polarną noc. Nie tylko znosiły chłód, lecz także wychowywały w nim młode.

Stada w drodze

Czy dinozaury żyły w stadach? Przez długi czas odpowiedzią było wzruszenie ramion i obraz malarza. Dziś istnieją cztery rodzaje twardych dowodów, które razem pokazują, że wiele roślinożerców, a także niektóre drapieżniki, żyło w grupach przynajmniej przez część życia.

Pierwszy to cmentarzysko kostne: jedna warstwa pełna osobników jednego gatunku, zabitych razem przez powódź, suszę lub opad popiołu. W formacji Two Medicine w Montanie cmentarzysko majazaur ciągnie się kilometrami i według częstych szacunków mieści około 10 000 zwierząt. W Mongolii Wewnętrznej kilkanaście młodych Sinornithomimus, dinozaurów podobnych do strusi, zginęło razem w wysychającym jeziorze. Trzeba jednak uważać: rzeki potrafią zgromadzić zwłoki zwierząt, które nigdy nie żyły razem.

Drugi to tropy. W 1940 roku Roland T. Bird zmapował stanowisko Davenport Ranch w Teksasie, gdzie około dwudziestu kilku zauropodów szło w tym samym kierunku w tym samym czasie, mniej więcej 113 mln lat temu. W kanionie rzeki Peace w Kolumbii Brytyjskiej równoległe ścieżki dużych ornitopodów pokazują zwierzęta idące obok siebie. Lark Quarry w Queenslandzie, z ponad 3000 małych śladów, słynęło jako „panika” uciekających przed drapieżnikiem; nowsze badania uznały część śladów za ślady pływania, a spór trwa.

Czy wiesz, że najstarsze dobre dowody stadnego życia dinozaurów pochodzą od Mussaurus z Patagonii sprzed około 193 mln lat, gdzie młode i dorosłe znaleziono w oddzielnych grupach wiekowych wokół lęgowiska?

Trzeci to lęgowiska. W 2021 roku Diego Pol i współpracownicy opisali w południowej Argentynie stanowisko z ponad 100 jajami i około 80 szkieletami Mussaurus, wczesnego długoszyjego dinozaura. Młode w podobnym wieku pogrzebane były razem, z dala od dorosłych, co sugeruje stado zorganizowane według wieku.

Czwarty to chemia. W 2011 roku Henry Fricke i współpracownicy zmierzyli izotopy tlenu w szkliwie zębów Camarasaurus z formacji Morrison i stwierdzili, że przez część roku zwierzęta piły wodę z odległych wyżyn, co oznacza sezonowe wędrówki nawet na około 300 km. Czy arktyczne hadrozaury migrowały tysiące kilometrów, pozostaje sporne, bo kości piskląt wskazują, że wiele z nich zostawało na północy.

Życie w stadzie oznacza wspólną czujność, rywalizację o partnerów i opiekę nad młodymi, jak u ptaków i ssaków. Obraz jest dziś jasny: dla wielu dinozaurów życie toczyło się w tłumie.

Dorastanie dinozaura

Każdy dinozaur, choćby największy, zaczynał w jaju nie większym od piłki, a zwykle znacznie mniejszym. Zauropod ważący po wykluciu kilka kilogramów mógł stać się dorosłym o masie 50 ton lub więcej, co oznacza dziesięciotysięczny przyrost. Jak i jak szybko to się działo, zapisane jest w kościach i zębach.

Kluczowym narzędziem jest histologia kości. Cienki szlif kości nogi często ukazuje linie zahamowania wzrostu: pierścienie odkładane co roku, gdy wzrost na chwilę ustawał, podobnie jak słoje drzewa. Licząc je, szacujemy wiek, a mierząc odstępy, kreślimy krzywą wzrostu. W 2004 roku Gregory Erickson i współpracownicy odkryli w ten sposób u tyranozaurów nastoletni skok wzrostu, a podobna krzywa w kształcie litery S pojawia się u wielu dinozaurów: powolny start, gwałtowny przyrost w młodości, wyhamowanie w dorosłości.

Wzrost zaczyna się przed wykluciem. Zęby zarodków odkładają codzienne linie przyrostowe, a w 2017 roku zespół Ericksona policzył je u zarodków Protoceratops i kaczodzioba Hypacrosaurus. Inkubacja trwała odpowiednio około trzech i prawie sześciu miesięcy, znacznie dłużej niż u ptaków o podobnej wielkości jaj, a bliżej gadów.

Czy wiesz, że młode majazaury rosły tak szybko, że w kilka lat osiągały większość dorosłych rozmiarów, a mimo to badanie Holly Woodward wykazało, iż około dziewięciu na dziesięć ginęło w pierwszym roku życia?

Dojrzewanie zmieniało kształt, nie tylko rozmiar. Młode parazaurolofy miały jedynie guzek w miejscu grzebienia, młode ceratopsy zakrzywione do tyłu rogi, a małe zauropody krótkie szyje i duże głowy. Niektóre młode mogły żyć zupełnie inaczej niż dorosłe, we własnych grupach i na innej diecie.

Dinozaury zaczynały też rozmnażać się, zanim skończyły rosnąć. Samice ptaków odkładają w kościach nóg tymczasowy zapas wapnia, tzw. kość rdzeniową, potrzebny do budowy skorupek. W 2005 roku Mary Schweitzer i współpracownicy rozpoznali ją w kości udowej tyranozaura, a w 2008 roku Andrew Lee i Sarah Werning znaleźli ją u wciąż rosnących Tenontosaurus i Allosaurus. Podobnie jak krokodyle, dinozaury dojrzewały płciowo przed osiągnięciem pełnych rozmiarów.

Szybki wzrost, wczesne rozmnażanie i wysoka śmiertelność młodych mogły być jednym z powodów, dla których dinozaury tak urosły i odniosły taki sukces. Zmienia to też nazewnictwo: niejeden rzekomo nowy gatunek okazał się młodym osobnikiem znanego. Uważnie odczytany, jeden szlif kości to cała biografia.