北極の離島で恐竜時代の海の怪物が発見される

スピッツベルゲン島で見つかった最古の魚竜と 2 億 5000 万年前の生態系の復元。 クレジット: Esther Van Heulsen によるイラスト

約 190 年間、科学者たちは恐竜の時代から古代の海洋爬虫類の起源を探してきました。 スウェーデンとノルウェーの古生物学者チームが、北極の離島スピッツベルゲン島で、知られている最古の魚竜、または「魚のトカゲ」の化石を発見しました。

魚竜は絶滅した海生爬虫類のグループで、その化石は世界中で発見されています。 彼らは外洋での生活に適応した最初の陸生動物の 1 つであり、現代のクジラに似た「魚のような」体型に進化しました。 魚竜は海の食物連鎖の頂点にあり、恐竜は陸地を歩き回り、1 億 6000 万年以上にわたって海洋生息地を支配していました。

古い魚竜の椎骨の内部骨構造を示す断面図と断面図。 クレジット: Øyvind Hammer と Jørn Hurum

教科書によると、爬虫類はペルム紀末の大量絶滅後に初めて外海に進出し、海洋生態系を荒廃させ、約 2 億 5,200 万年前の恐竜時代の幕開けへの道を開きました。 物語が進むにつれて、歩行脚を持つ陸上爬虫類は、この壊滅的な出来事によって空いていた海の捕食者のためのニッチを利用するために、浅い沿岸環境に侵入しました. 時間が経つにつれて、これらの初期の水陸両用爬虫類はより効率的なスイマーになり、最終的に手足を足ひれに変更し、魚のような体型を発達させ、生きた子供を産み始めました。 したがって、彼らは産卵のために上陸する必要がないことで、土地との最終的な絆を断ち切ります。

スピッツベルゲン島で発見された新しい化石は、この長い間受け入れられてきた理論を修正しています。

スピッツベルゲン島西部のアイス フィヨルドの南岸にある漁小屋の近くにあるフラワー バレーは、雪をかぶった山々を通り抜け、約 2 億 5000 万年前に海底に堆積した岩の層を見せてくれます。 溶けた雪が流れ込む急流の川が泥岩を侵食し、コンクリートと呼ばれる丸みを帯びた石灰岩が現れました。 これらは、古代の海底にある動物の分解残骸の周りに沈着した石灰質の堆積物から形成されたため、驚くほどの 3 次元の詳細で保存されています。 今日、古生物学者はこれらのコンクリートブロックを探して、昔の死んだ海の生き物の化石の痕跡を調べています.

最初の魚竜の化石を生み出す、スピッツベルゲン島の化石を含む岩石。 クレジット: Benjamin Kerr

2014 年の遠征中に、フラワー バレーから大量のコンクリートが収集され、ロンドンの自然史博物館に返送されました。[{” attribute=””>University of Oslo for future study. Research conducted with The Museum of Evolution at Uppsala University has now identified bony fish and bizarre ‘crocodile-like’ amphibian bones, together with 11 articulated tail vertebrae from an ichthyosaur. Unexpectedly, these vertebrae occurred within rocks that were supposedly too old for ichthyosaurs. Also, rather than representing the textbook example of an amphibious ichthyosaur ancestor, the vertebrae are identical to those of geologically much younger larger-bodied ichthyosaurs, and even preserve internal bone microstructure showing adaptive hallmarks of fast growth, elevated metabolism and a fully oceanic lifestyle.

Geochemical testing of the surrounding rock confirmed the age of the fossils at approximately two million years after the end-Permian mass extinction. Given the estimated timescale of oceanic reptile evolution, this pushes back the origin and early diversification of ichthyosaurs to before the beginning of the Age of Dinosaurs; thereby forcing a revision of the textbook interpretation and revealing that ichthyosaurs probably first radiated into marine environments prior to the extinction event.

Excitingly, the discovery of the oldest ichthyosaur rewrites the popular vision of Age of Dinosaurs as the emergence timeframe of major reptile lineages. It now seems that at least some groups predated this landmark interval, with fossils of their most ancient ancestors still awaiting discovery in even older rocks on Spitsbergen and elsewhere in the world.

The paper is published in the prestigious international life sciences journal Current Biology.

Reference: “Earliest Triassic ichthyosaur fossils push back oceanic reptile origins” by Benjamin P. Kear, Victoria S. Engelschiøn, Øyvind Hammer, Aubrey J. Roberts and Jørn H. Hurum, 13 March 2023, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.053