Spinozaur - największy drapieżny dinozaur

Spinozaur jest obecnie jednym z najbardziej rozpoznawalnych dinozaurów. Sporą zasługę ma w tym trzecia część Parku Jurajskiego, gdzie przedstawiono go jako krwiożerczą bestię. Drapieżnik, który był większy od tyranozaura i jednocześnie miał tak charakterystyczną aparycję dość łatwo pobudza wyobraźnię. Niedawna rewolucja w wyglądzie tego zwierzęcia, która odbiła się głośnym echem w Internecie, tylko podsyciła jego popularność. Jednak co tak naprawdę wiemy o spinozaurze?

W roku 1912 odkryto pierwsze skamieniałości tego dinozaura, a trzy lata później opisał je i nazwał niemiecki paleontolog Ernst Stromer. Tak świat usłyszał o Spinosaurus aegyptiacus. Nazwa Spinosaurus oznacza kolczastego jaszczura i nawiązuje ona do najbardziej charakterystycznej cechy teropoda, czyli do niezwykle długich wyrostków kręgów. Holotyp (czyli okaz typowy danego gatunku, w paleontologii są to zazwyczaj pierwsze odkryte szczątki nowego organizmy, na podstawie którego opisuje się go) składał się z kilku kręgów i żeber oraz niekompletnej żuchwy i fragmentu górnej szczęki, a także z kilku fragmentów innych kości (w tym zębów). I tyle wystarczyło, by opisać nowy gatunek. W 1934 r. Stromer opisał drugiego spinozaura (nazwanego Spinosaurus B), którego szczątki były jeszcze bardziej fragmentaryczne. Niestety, oba okazy zostały zniszczone w czasie II wojny światowej, gdy alianci zbombardowali Monachium.

rekonstrukcja spinozaura wykonana przez Ernsta Stromera w 1936 roku, na ciemno zaznaczono szczątki holotypu

Szczęściem w nieszczęściu jest to, że skamieniałości S. aegyptiacus zostały dobrze opisane i sfotografowane. Fragmentaryczność szczątków (i brak materiału do badań) sprawiła, że tego dinozaura przedstawiano jako najbardziej typowego teropoda, któremu dorysowano żagiel na plecach. Jedyne rozmiary zwierzęcia budziły zainteresowanie, gdyż wielkość kręgów grzbietowych sugerowała, że ich właściciel był jednym z największych drapieżnych dinozaurów. Przez lata jedyne zmiany w rekonstrukcji S. aegyptiacus brały się z pogłębiania wiedzy odnośnie do innych dinozaurów (np. przestano uważać straszne jaszczury za powolne i głupie zwierzęta, które ciągnęły ogon po ziemi). W 1996 roku Dale Russell opisał nowy gatunek Spinosaurus maroccanus, jednak dziś większość paleontologów uważa go za nieważny, będący synonimem albo S. aegyptiacus, albo Sigilmassasaurus brevicollis (inny gatunek opisany przez Russella, który przez niektórych badaczy jest utożsamiany z właściwym spinozaurem). W XXI w. zaczęto odnajdywać coraz to więcej skamieniałości kolczastego jaszczura, co pozwoliło lepiej zrekonstruować jego wygląd. Przede wszystkim lepiej poznaliśmy budowę czaszki, która przypominała nieco czaszkę krokodyli. Z pierwszej dekady obecnego wieku pochodzą nadmierne optymistyczne szacunki rozmiarów spinozaura, które sugerowały, że dinozaur ten mógł osiągać ponad 15 m długości (a niekiedy podawano nawet 17,5 m).

W 2014 roku przyszła prawdziwa rewolucja. Nizar Ibrahim, wraz z zespołem (w którym znalazł się także Paul Sereno), opublikował pracę, która opisała nowe skamieniałości spinozaura. Nowe dane całkowicie przeobraziły nasze wyobrażenie o tym dinozaurze. Ibrahim przedstawił S. aegyptiacus jako czworonożne, ziemnowodne stworzenie. Wielu paleontologów krytykuje te badania, jednak podważają oni pewne elementy w nich zawarte, a nie wszystkich wniosków z nich wychodzących. Przede wszystkim krytykuje się przebadany szkielet. W skrócie: Ibrahim zdobył go od prywatnego kolekcjonera, który to później wskazał miejsce jego odkrycia (gdzie zespół badawczy wydobył jeszcze kilka skamieniałości). Problem w tym, że amatorzy zacierają wiele istotnych śladów podczas wydobycia skamieniałych kości (a czasem nawet je niszcząc, a te nie są w zbyt dobrym stanie w Afryce północnej), a także łączą ze sobą pozostałości wielu różnych zwierząt, by całość wyglądała atrakcyjniej. I właśnie wielu krytyków zarzuca to, że badany szkielet był chimerą (czyli był zbudowany z kilku zwierząt), niektórzy nawet sądzą, ze składającą się z różnych gatunków zwierząt. Faktem jest, że w opracowaniu z 2014 roku zaliczono Sigilmassasaurus brevicollis do Spinosaurus aegyptiacus, jednak rok później Serjoscha Evers z zespołem opublikowali badania dotyczące odrębności tych dwóch gatunków. Obecnie większość paleontologów popiera to stanowisko.

wodny spinozaur, autor: Davide Bonadonna, www.davidebonadonna.it

Do czasów sławnej publikacji Ibrahima naukowcy opisali kilka gatunków dinozaurów spokrewnionych ze spinozaurem, co pomogło w odtworzeniu jego wyglądu (najsłynniejszym jest chyba Baryonyx walkeri). Sam S. aegyptiacus był największym, najpóźniejszym oraz najbardziej zaawansowanym przedstawicielem rodziny spinozaurów. Dinozaur ten mógł dorastać do nawet 13 - 14 m długości, a niekiedy podaje się nawet 15 m (dla porównania: największy okaz tyranozaura, nazwany Sue, miał za życia 12,2 – 12,8 m długości) i ważyć około 7,5 tony (waga T.rex miałaby wynosić ponad 8 t, gdy użyjemy tej samej metody jej szacowania). Czaszka zwierzęcia była niezwykle wydłużona (bardziej niż u innych spokrewnionych gatunków), a nozdrza były cofnięte i umiejscowione dość wysoko na czaszce. Taka budowa sugeruje, że węch nie był głównym zmysłem zwierzęcia. Wzdłuż szczęk znaleziono ślady występowania receptorów podobnych do tych, które mają dzisiejsze krokodyle, a które służą do wyczuwania zmiany ciśnienia w wodzie. W dodatku zęby zwierzęcia były proste i stożkowate, a siła zacisku szczęk została poświęcona na rzecz szybkości w ich zamykaniu. W pozycji spoczynku spinozaur trzymał głowę pod kątem, skierowaną w dół. Wszystkie te cechy są interpretowane, jako pomocne przy polowaniu na ryby. Tak, najdłuższy lądowy drapieżnik w dziejach był rybożerny. Znaleziono kości pterozaura, które nosiły ślady zębów dinozaura z rodziny spinozaurów, a w brzuchu barionyksa znaleziono szczątki młodego iguanodona. Znaleziska te sugerują, że Spinosaurus nie ograniczał się tylko do ryb, jednak stanowiły one jego główne źródło pożywienia.

Spinozaur, zrekonstruowany przez Ibrahima, najbardziej wyróżnia się rozmiarami tylnych kończyn. Z początku kilku naukowców skrytykowało taką rekonstrukcję, postulując, że nogi zwierzęcia są niedoszacowane, jednak zespół Ibrahima rozwiał wątpliwości. Większość paleontologów, którzy mieli co do tego obiekcje, wycofała się ze swojego stanowiska. Krótkie nogi pomagają w pływaniu (znacznie poprawiają opływowość ciała), a S. aegyptiacus był najbardziej związany z wodą spośród wszystkich znanych (nieptasich) dinozaurów. W dodatku tułów tego drapieżnika był znacznie wydłużony, co pomagało utrzymać odpowiednią pozycję ciała w trakcie pływania. Stopy S. aegyptiacus były płaskie i szerokie, pierwszy palec był znacznie większy i umieszczony niżej, iż zazwyczaj ma to miejsce u teropodów, a pazury były tępe i płaskie. Niewykluczone, że palce stóp były połączone błoną pławną. Przednie kończyny były stosunkowo duże i masywne. Dinozaur ten miał także znacznie gęstsze kości, niż inne dinozaury, co jest adaptacją do środowiska wodnego (niektóre kości były gęstsze od tych aligatora i porównywalne z pingwinimi), a badanie izotopów tlenu zawartych w zębach wskazują, że zwierzę nie tylko polowało w wodzie, ale spędzało tam dużą część życia (zęby z Maroka wskazują na mniejszą zależność od wody, niż te z Egiptu).

rekonstrukcja autorstwa Francesco Delrio, www.delirio88.deviantart.com

Przednie kończyny spinozaura były całkiem spore i silne. Ibrahim przedstawia to zwierzę jako czworonożne, gdzie ciężar zwierzęcia był częściowo oparty na kłykciach przednich kończyn (bardziej jak u mrówkojadów olbrzymich niż goryli, gdyż Spinosaurus nie był zdolny do pronacji nadgarstków). Część badaczy nie zgadza się z tą hipotezą, twierdząc, że palce i nadgarstki S. aegyptiacus były zbyt delikatne, by utrzymać jego ciężar. Nawet jeśli zwierzę było zdolne do poruszania się na wyłącznie na tylnych kończynach, to najwyżej nieporadnie człapało i nie było zdolne do biegu. Możliwe też, że teropod przyjmował pozycję zarówno dwunożną, jak i czworonożną. Niestety nie znamy kompletnych kończyn przednich tego zwierzęcia (w dużej części zostały zrekonstruowane na podstawie bliskich krewnych) i spór ten jest nierozstrzygnięty. Przynajmniej do czasu, aż nie znajdziemy innych skamieniałości. Pomysł czworonożności nie jest nowy w rodzinie spinozaurów – gdy odkryto barionyksa, to część naukowców uważała, że przynajmniej czasami mógł on poruszać się na wszystkich kończynach. Na kości udowej widnieją ślady przyczepu dużych i silnych mięśni, które odpowiadały za ruch kończyny w tył, co pozwala przypuszczać, że nogi były głównym (lub bardzo ważnym) napędem w trakcie pływania. Budowa kręgów ogonowych pozwalała zwiększyć ruchomość w płaszczyźnie poziomej. Sam ogon mógł być pomocny w pływaniu, a także wykorzystywany przy skręcaniu, gdy zwierzę poruszało się pod wodą.

Najcharakterystyczniejszą częścią spinozaura był jego żagiel. Wyrostki kolczyste kręgów grzbietowych mogły mieć ponad 170 cm długości. Kilka innych dinozaurów także miało podobne struktury (Ouranosaurus nigeriensis, możliwe, że także Amargasaurus cazaui), a wiele z nich miało wydłużone wyrostki kręgów, np.: Suchomimus tenerensis (bliski krewny spinozaura), Concavenator corcovatus czy Barsboldia sicinskii. Podobną strukturę miały niektóre kopalne synapsydy, takie jak dimetrodon, jednak nie wiązało się to z pokrewieństwem (dimetrodon jest bliżej spokrewniony z człowiekiem niż z jakimkolwiek dinozaurem). Za życia zwierzęcia wydłużone wyrostki były pokryte skórą, jednak nie wiadomo, czy łączyła je cienka błona, czy może twarda i gruba skóra. Kiedyś jeszcze niekiedy postulowano, że wydłużone wyrostki mogłyby być podpora do silnych mięśni i ścięgien, jednak ich delikatna budowa temu przeczy). Funkcja żagla jest niejasna. Kiedyś sądzono, że mógł on pełnić funkcję termoregulacyjną, pozwalając zwierzęciu szybciej się ogrzać, jednak dziś wiadomo, że dinozaury były stałocieplne. Ozdoba spinozaura mogła pełnić funkcję ozdobną, być wykorzystywany w zdobyciu partnera i/lub odstraszania konkurentów, albo wizualnie powiększać właściciela (w środowisku S. aegyptiacus żyło wiele wielkich mięsożerców). Paleontolog Jack Bailey już w 1997 r. hipotezował o czworonożnej postawie spinozaura. Wysnuł przypuszczenie, że żagiel był tak naprawdę rusztowaniem dla garbu, w którym magazynowane były zasoby energetyczne (trochę jak u dzisiejszych wielbłądów). Garb ten miałby być zbyt ciężki, by dinozaur był w stanie przyjąć pozycję dwunożną. Struktura na plecach S. aegyptiacus mogła też być pomocna podczas pływania. Żagiel miałby stabilizować zwierzę, gdy te znajdowało się pod wodą: zmniejszałby (lub całkowicie niwelował) znoszenie ciała dinozaura, gdy poruszał on ogonem na boki oraz gdy wykonywał gwałtowne ruch głową i szyją (przy łapaniu zdobyczy). Oczywiście prawdopodobnie spełniał on więcej niż jedną funkcję.

spinozaur oraz inne zwierzęta dzielące z nim środowisko, autor: Joschua Knüppe, rysunek pochodzi z pracy Jamale'a Ijouihera z 2016 r. "A reconstruction of the palaeoecology and environmental dynamics of the Bahariya Formation of Egypt"

Spinosaurus aegyptiacus żył na terenie dzisiejszej północnej Afryki w przedziale 105 – 96 mln lat temu (niekiedy rozszerza się ten zasięg do 110 – 93 mln lat, lecz jest to datowane na podstawie fragmentarycznych skamieniałości, których przynależność do S. aegyptiacus jest dyskusyjna). Skamieniałości kolczastego jaszczura są znane z dwóch miejsc: z okolic egipskiego szczytu Gebel el Dist oraz z marokańskiej formacji Kem Kem. Przed milionami lat miejsca te były podobne, ze zbliżoną fauną. Na poziomie gatunkowym w obu miejscach występowały tylko: Spinosaurus aegyptiacus oraz Carcharodontosaurus saharicus (inny olbrzymi teropod), jednak inne zwierzęta miały swoje odpowiedniki w poszczególnych ekosystemach. Spinozaur żył pośród dużych delt rzecznych i rozległych, niezbyt głębokich zbiorników wodnych. W takim środowisku przeważała roślinność namorzynowa. W omawianych miejscach dość dużą reprezentację miały dinozaury drapieżne, oprócz spinozaura i karcharodontozaura wymienić można jeszcze deltadromeusa oraz bahariazaura. Oprócz nich licznie występowały krokodylomorfy, żółwie oraz ryby (niektóre z nich osiągały imponujące rozmiary). Zadziwiająco mało żyło tam roślinożernych dinozaurów, które są reprezentowane przez kilka zauropodów: paralitytana, egiptozaura oraz rebbachizaura, z których naprawdę olbrzymi był tylko ten pierwszy. Oprócz tego odnaleziono też kilka śladów niezidentyfikowanego ornitopoda (wbrew temu, co często pokazuje się w książkach i filmach popularnonaukowych, Ouranosaurus był nieco starszy niż Spinosaurus i Carcharodontosaurus, a tym samym nigdy nie padł ich ofiarą). Odkryto kręg spinozaura z odgryzionym fragmentem imponującego wyrostka. Nie wiadomo, który gatunek dinozaura jest sprawcą tego urazu, jednak w miarę często podaje się w to miejsce karcharodontozaura. Pomimo tego, że Spinosaurus i Carcharodontosaurus żyły koło siebie, to rzadko wchodziły sobie w drogę. Gatunki te zajmowały różne nisze ekologiczne - C. saharicus trzymał się suchego lądu i polował na dużych roślinożerców.

źródła:

E. Stromer, 1915, Results of Prof. E. Stromer's research expedition in the deserts of Egypt. II. Vertebrate remains from the Baharîje Beds (lowermost Cenomanian). 3. The type of the theropod Spinosaurus aegyptiacus nov. gen. nov. spec.

N. Ibrahim i in., 2014, Semiaquatic adaptations in a giant predatory dinosaur.

S. Evers i in., 2015, A reappraisal of the morphology and systematic position of the theropod dinosaur Sigilmassasaurus from the “middle” Cretaceous of Morocco

J. Gimsa i in., 2016, The riddle of Spinosaurus aegyptiacus’ dorsal sail

S. Maganuco, C. Dal Sasso, 2018, The smallest biggest theropod dinosaur: a tiny pedal ungual of a juvenile Spinosaurus from the Cretaceous of Morocco

J. Ijouiher, 2016, A reconstruction of the palaeoecology and environmental dynamics of the Bahariya Formation of Egypt

J. Bailey, 1997, Neural Spine Elongation in Dinosaurs: Sailbacks or Buffalo-Backs?

S. Hartman, 2014, online

S. Hartman, 2014, onlina

M. Witton, 2014, online

M. Witton, 2014, online

J. Headden, 2014, online

A. Cau, 2014, online

A. Cau, 2015, online

A. Cau, 2016, online

A. Cau, 2016, online

A. Cau, 2016, online