Tych kości nikt się nie spodziewał. Jak odkryto smoka ze Śląska?

Potwór z Lisowic

Na terenie dzisiejszego Śląska klimat jest upalny, monsunowy. Dwa drapieżne dinozaury, stojąc na tylnych łapach, zażarcie walczą o partnerkę. Zwinnie lawirują między wielkimi miłorzębami i paprociami. W oddali przypominający hipopotama gad ssakokształtny tapla się w starorzeczu.

Rośliny kwiatowe jeszcze nie wyewoluowały. Człowiek pojawi się tu za ponad 200 mln lat. Przez ostatnie dwa stulecia naszej ery będzie poszukiwał kości lądowych zwierząt z ery dinozaurów, próbując odtworzyć tamte dzieje. Nie jest to łatwe zadanie, ponieważ obszar obecnej północnej i środkowej Polski znajdował się wtedy pod wodą. Poszukiwania paleontologów koncentrują się więc na południu kraju.

Niespodziewanie 28 lipca 2008 r. naukowcy ogłaszają: wykopaliśmy fragmenty szkieletu pierwszego polskiego dinozaura drapieżnego. Obok niego leżały szczątki dicynodonta, ostatniego wielkiego gada ssakokształtnego. To prawdziwa sensacja. W Polsce spodziewaliśmy się odkrycia zwierząt morskich. – Znalezienie pierwszych dużych drapieżnych dinozaurów oraz gada ssakokształtnego na tym terenie jest niezwykłe i całkiem nieoczekiwane – komentuje odkrycie prof. Michael Benton, wybitny paleontolog z Uniwersytetu Bristolskiego w Wielkiej Brytanii.

Tym bardziej że obie skamieniałości można opatrzyć licznymi przymiotnikami z przedrostkiem „naj” lub słowem „pierwszy”. A te określenia w nauce, szczególnie w paleontologii, są nie do przecenienia. Trzej odkrywcy – dr Tomasz Sulej z Instytutu Paleobiologii PAN, prof. Jerzy Dzik z tej samej instytucji i jednocześnie z Uniwersytetu Warszawskiego, oraz jego doktorant, Grzegorz Niedźwiedzki – mają więc powód do dumy. A nikomu wcześniej nieznane Lisowice koło Lublińca, gdzie znaleziono szczątki pradawnych zwierząt, niespodziewanie zyskują niemal światowy rozgłos.
Dinozaura z Lisowic paleontolodzy roboczo nazwali Smokiem. Jest wyjątkowy, bo to pierwszy (choć niepełny), znaleziony w Polsce szkielet dinozaura drapieżnego, w dodatku największy znany z tamtego czasu. Jakby tego było mało – należy do najstarszego przedstawiciela grupy, do której zaliczane są słynne wielkie tyranozaury. Smok jest również pierwszą w Polsce skamieniałością, którą bezdyskusyjnie zidentyfikowano jako dinozaura.

Do tej pory bowiem jedynym szkieletem w naszym kraju zaliczanym do tej grupy wymarłych zwierząt był Silesaurus opolensis. Kilka lat temu prof. Jerzy Dzik odkrył go i opisał jako najstarszego na świecie dinozaura. Ale nie wszyscy naukowcy zgodzili się z jego interpretacją skamieniałości. Niektórzy uważali, że silezaur to gad jeszcze zbyt mało zaawansowany ewolucyjnie, by nazywać go dinozaurem.

I że lepiej go określać mianem „dinozauromorfa” lub chociaż „pradinozaura”. Na szczęście te spory klasyfikacyjne w żaden sposób nie dotyczą Smoka. – Sądzę, że jego identyfikacja jest poprawna – mówi prof. Benton. – Podobnie jak znalezionego przez polskich paleontologów dicynodonta, gada ssakokształtnego.
Ten zwierz również zasłużył sobie na miano wyjątkowego. Jest największym ze wszystkich znanych gadów ssakokształtnych żyjących na Ziemi, w dodatku najmłodszym. A te dwie cechy dają naukowcom prawo do zmiany jednej z ważniejszych teorii w paleontologii: podważają istnienie wielkiego wymierania z końca triasu, jednego z kilku procesów w historii naszej planety, które gwałtownie zmieniały ziemski ekosystem.

Badacze przeszłości Ziemi dzielą ją umownie na ery, okresy i epoki. Czas od około 250 do 65 mln lat temu fachowo nazywają erą mezozoiczną, a popularnie – erą dinozaurów. Jednak te wielkie zwierzęta nie panowały na ówczesnych lądach od początku mezozoiku. U jego zarania królowała inna grupa zwierząt, zwana ogólnie gadami ssakokształtnymi. Wśród nich były drapieżniki i roślinożercy.

Z tych pierwszych wyewoluowały ssaki – grupa małych, nocnych stworzeń, które początkowo pętały się pod nogami gigantów i nie miały wielkiego znaczenia w przyrodzie. Tymczasem i im, i gadom ssakokształtnym urosła niezwykle silna konkurencja: dinozaury. Przejęcie przez nie władzy nastąpiło 220–210 mln lat temu, w pierwszej części ery mezozoicznej, w okresie zwanym triasem. Wielu badaczy doszło więc do wniosku, że w tym czasie musiała zdarzyć się jakaś katastrofa, która spowodowała wymieranie gadów ssakokształtnych. Niektórzy uważali, że wywołał ją upadek planetoidy. Pojawiły się wręcz doniesienia o odkryciu krateru, który miałby być śladem po kataklizmie. Nic więc dziwnego, że osady z tamtych czasów przyciągały badaczy. Każde znalezisko z tego przełomowego okresu mogło przecież rzucić nowe światło na zagadkę powstania dinozaurów.

Naukowcy mieli nadzieję, że takie skały znajdują się w cegielni w Lisowicach. – Odwiedzałem ją wielokrotnie od ponad 20 lat – opowiada prof. Jerzy Dzik. – Bez efektów – przyznaje.
Zdarza się, że ogromna wiedza i doświadczenie to za mało. Czasem aby znaleźć niezwykły okaz, trzeba po prostu mieć szczęście, pojawić się w odpowiednim momencie we właściwym miejscu. Latem 2005 r. do Lisowic zawędrował Robert Borzęcki, zbieracz minerałów, właściciel największej ich kolekcji w Polsce i założyciel prywatnego muzeum. – Byłem przekonany, że nic tam ciekawego nie będzie – relacjonuje. – Ale dla świętego spokoju zawsze sprawdzam wszystko, co się da.

Poszukiwał minerałów, lecz zwrócił uwagę na skamieniałości. – I wtedy zauważyłem trzy małe fragmenty – wspomina. – Podobnie jak kawałki drewna miały czarną barwę i lekko zbrużdżoną powierzchnię, były jednak od nich cięższe.

Kolekcjoner zawiózł znaleziska do domu i odłożył na półkę. Ponownie obejrzał je dopiero jesienią. Okazało się, że miały budowę gąbczastą, jak kości, a nie drewno. Borzęcki zrobił im więc fotografie i wiosną 2006 r. umieścił na witrynie popularnego forum paleontologia.pl z prośbą o pomoc w identyfikacji szczątków.

– Z obawy przed złodziejami skamieniałości nie zdradził jednak miejsca ich pochodzenia – dr Sulej chwali kolekcjonera. – Mimo że nie miał pewności, co to dokładnie jest, zdawał sobie sprawę, że tego typu znaleziska są w Polsce unikalne. Zaś moderator forum zablokował wpis i skierował jego autora do mnie – mówi dr Sulej. – Wkrótce się spotkaliśmy.

Sulej postanowił jak najszybciej odwiedzić cegielnię w Lisowicach. Wybrał się tam już wiosną 2006 r. razem z Grzegorzem Niedźwiedzkim. – Od razu trafiliśmy na liczne kości i małą rybią łuskę – opowiada. Wszystko wskazuje na to, że podczas robót w cegielni odkryte zostały cenne dla badaczy pokłady, do których prof. Dzik nie miał wcześniej dostępu.

Do pracy przy poszukiwaniu i wydobywaniu skamieniałości przyjechali studenci z całej Polski. Kierownik cegielni wstrzymał wydobywanie surowca w interesującej naukowców części wyrobiska i życzliwie ich przyjął. Mieszkańcy Lisowic pozwolili studentom spać za darmo w salach Koła Gospodyń Wiejskich. Zaangażowali się też radni, którzy postanowili nawet stworzyć ekspozycję muzealną w Lisowicach.

– Profesjonalne wykopaliska rozpoczęliśmy w lipcu 2006 r. – wspomina dr Sulej.

– W jednym z pierwszych dni pracująca z nami studentka natknęła się na 54-centymetrową skamieniałą kość udową mezozoicznego gada – nie wiedzieliśmy jeszcze, jakiego. By znaleźć coś więcej, poprosiliśmy operatora spychacza, by następnego dnia zepchnął 20 cm skały ilastej. Wieczorem zaczęły nas trapić wątpliwości, czy na pewno nie ma kości w tej warstwie i czy w ogóle powinniśmy używać ciężkiego sprzętu. O 4 rano obudził nas warkot silnika. Pan Tadeusz wcześnie rozpoczął dzień pracy, by uniknąć upału. Wyskoczyliśmy ze śpiworów i po chwili byliśmy obok niego. Na szczęście nasze obawy okazały się bezpodstawne. Dokopaliśmy się do cennej warstwy z kośćmi.

Skamieniałości przybywało. Wkrótce potwierdzono, że pochodzą z części triasu zwanej retykiem, który nastąpił po przejęciu władzy przez dinozaury.

W Lisowicach paleontolodzy znajdowali kawałki paproci, miłorzębów i roślin iglastych, szczątki zwierząt wodnych (pancerze skorupiaków, muszle małży, kolec płetwowy rekina, zęby ryb dwudysznych i ganoidowych). Odkryli także szkielety wodnych płazów, cyklotozaurów i plagiozaurów. Te ostatnie nigdy nie opuszczały wody i były jednymi z najbardziej płaskich czworonogów, jakie żyły na Ziemi.
Naukowcy na podstawie tych skamieniałości stwierdzili, że w retyku miejsce obecnej cegielni zajmowało prawdopodobnie starorzecze. W jego pobliżu biły gorące źródła, które utworzyły rozległe bagnisko. Klimat panował upalny, monsunowy, podobnie jak w dzisiejszych Indiach. Podczas pory suchej starorzecze przypuszczalnie znikało. Gdy nadchodził monsun, znów napełniało się wodą. Wartkie strumienie znosiły wówczas do jeziorka kawałki drzew i trupy zwierząt z okolicznych lasów. Potem przysypywał je muł i piasek i po milionach lat zamieniły się w skamieniałości.

Najwięcej emocji wzbudziły szczątki dużych zwierząt lądowych. – W 2007 r. dostałem grant Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Odkopaliśmy wtedy kość szczękową i inne fragmenty czaszki tajemniczego drapieżnego gada. A potem kolejne – opowiada dr Sulej. – Grzegorz Niedźwiedzki twierdził, że to dinozaur, bo znalazł tam wielkie trójpalczaste ślady pozostawione przez dużego przedstawiciela tej grupy. Ja nie wierzyłem, przecież na tym terenie nikt wcześniej nie znalazł dinozaura. Stawiałem na innego drapieżnego gada.

Zbiegło się to akurat z wyjazdem dr. Suleja do Stuttgartu. – W tamtejszym Muzeum Przyrodniczym oglądałem w komputerze zdjęcia kości drapieżnych gadów z triasu, ale wciąż coś mi w nich nie pasowało – mówi. – W pewnym momencie spojrzałem na stojący wysoko na szafie odlew czaszki allozaura, drapieżnego dinozaura pochodzącego z jury, środkowego okresu mezozoiku – wspomina. – Widziałem ją już wielokrotnie i nawet trochę marzyłem o podobnym znalezisku. I kiedy tak się w nią wpatrywałem, nagle mnie olśniło. Przecież znaleziona przez nas mózgoczaszka jest bardzo podobna!

Początkowo wydawało się to niewiarygodne. Paleontolodzy na całym świecie odnajdywali pochodzące z triasu dinozaury drapieżne, ale zupełnie innego rodzaju niż allozaur, który wraz ze słynnym tyranozaurem tworzy grupę największych potworów wszech czasów. Według podręczników paleontologii grupa tych gigantów pojawiła się 30 mln lat po naszym podobnym do allozaura zwierzaku. Naukowcy przeprowadzili dokładną analizę gąbczastej struktury kości Smoka, kształtu jego kości kończyn, czaszki i mózgoczaszki i spostrzeżenie dr. Suleja się potwierdziło. Smok jest najstarszym przedstawicielem linii ewolucyjnej wielkich dinozaurów drapieżnych, na końcu której pojawił się T. rex.

Nasz dinozaur miał ok. 4–5 m długości. – Odnaleźliśmy też kilka jego zębów – opowiada Grzegorz Niedźwiedzki. – Są płaskie i piłkowane, przystosowane do cięcia mięsa. Największe z nich mają prawie 7 cm długości. Stanowiły zapewne straszliwą broń podczas ataku na ofiarę. Są tak dobrze zachowane, że widać nawet ślady przyrostów na powierzchni szkliwa, dotąd obserwowane wyłącznie u wysoko rozwiniętych teropodów. W jego czaszce naukowcy dostrzegli cechy pierwotne, np. wąskie, trójkątne otwory przedoczodołowe i zaawansowane ukształtowanie mózgoczaszki.

Wszystko wskazuje na to, że Smok potrafił szybko biegać na tylnych kończynach. Sprawne poruszanie ułatwiała mu mocna i lekka konstrukcja szkieletu. Miał też długie kończyny przednie. – Na kościach łap zauważyliśmy wiele zagadkowych wgłębień – dodaje Niedźwiedzki. – Prawdopodobnie są to zabliźnione uszkodzenia, które wytworzyły się jeszcze za jego życia. Domyślamy się, że rany te powstały podczas walk, jakie mogły ze sobą toczyć dinozaury podczas rywalizacji o teren łowiecki lub o samicę w walkach godowych.

Identyfikacja drugiego gada, którego kości naukowcy odkopali w Lisowicach – ciężkiego, dużego i masywnego – była jeszcze trudniejsza. Początkowo badacze przypuszczali, że mają przed sobą szczątki innego dinozaura, tym razem roślinożernego. Później okazało się, że są to skamieniałości dicynodonta, gada ssakokształtnego, czyli zwierzęcia, które teoretycznie nie powinno w tych skałach występować! Kilkanaście milionów lat wcześniej (gdy władzę na Ziemi przejmowały dinozaury) miało przecież wyginąć podczas wielkiego wymierania.
– Żadne inne szczątki gadów ssakokształtnych z tego czasu nie zostały wcześniej znalezione. Zwierzęta te musiały być wówczas bardzo rzadkie – przyznaje prof. Benton.
W Lisowicach paleontolodzy odkopali kości kilku takich osobników. I choć żaden ze szkieletów nie był kompletny, udało się zrekonstruować ich wygląd. Śląski dicynodont prawdopodobnie prowadził ziemno-wodny tryb życia, podobnie jak dzisiejsze hipopotamy. Żywił się roślinami. Miał blisko 5 m długości.

– A co najważniejsze, jego obecność w skałach z Lisowic wskazuje, że nie było żadnego wielkiego wymierania w późnym triasie – podkreśla dr Sulej. – To prawda, że wówczas zmieniało się środowisko, wody oceanu wznosiły się i opadały. Kurczył się obszar występowania poszczególnych gatunków, migrowały one w miejsca, gdzie jeszcze trwały sprzyjające im warunki. Wcale jednak gwałtownie nie zniknęły!

– Potworny wygląd i ogromne rozmiary wielu wymarłych zwierząt pobudzają wyobraźnię i skłaniają do łączenia ich wyginięcia z przerażającymi, najlepiej kosmicznymi katastrofami – mówi prof. Dzik. – Przykład Lisowic powinien stać się przestrogą przed zbyt łatwym uleganiem takim fantazjom.

Polscy paleontolodzy zaproponowali własną hipotezę o ewolucji dicynodontów. Na podstawie znaleziska śląskiego Smoka twierdzą, że w triasie istniały już szybkie i sprawne dinozaury drapieżne. Musiały one mocno dawać się we znaki ówczesnym roślinożercom. Ciężkie i niezdarne dicynodonty broniły się „ucieczką w wielkie rozmiary”. – Powiększanie ciała jest jedną z metod na odstraszanie i unikanie drapieżników – wyjaśnia dr Sulej. – Dobór naturalny premiował więc u gadów ssakokształtnych potężne rozmiary i grubą skórę. Tę samą metodę walki z prześladowcami zastosowały również duże dinozaury roślinożerne – zauropody. Chroniąc się przed drapieżnikami z „paczki T.-reksa”, stały się największymi stworzeniami, jakie kiedykolwiek chodziły po ziemskich lądach.

IDENTYFIKACJA
Skąd wiadomo, że te kości należą do dinozaura? Ze skamieniałych szczątków nie można, niestety, pobrać DNA, dlatego w identyfikacji gada najistotniejsza jest budowa anatomiczna i mikrostruktura kości oraz pozostawione przez niego tropy. K O Ś C I K O Ń CZ Y N Y P R Z E D N I E J – ramieniowa i łokciowa – są długie, co pozwala przypuszczać, że Smok z Lisowic sprawnie przytrzymywał nimi swoje ofiary. Nie wiemy, w jakie pazury były uzbrojone. Zwierzę pozostawiło za to po sobie 40-centymetrowe trójpalczaste ślady tylnych łap z odciskami pazurów oraz poduszek palcowych. Tropy zachowały się w formie tzw. naturalnych odlewów na dolnych powierzchniach ławic skalnych, więc są wypukłe. CECHĄ SZCZEGÓLNĄ kości dinozaurów są liczne linie przyrostowe oraz ślady po gęstej sieci naczyń krwionośnych. Pierwsze świadczą o szybkim wzroście zwierzęcia, który możliwy był tylko dzięki sprawnemu dostarczaniu substancji odżywczych siecią tętnic oraz szybkiemu metabolizmowi. Szacuje się, że tyranozaur swe rozmiary osiągał w zaledwie osiem lat. Na szlifach cienkich kości Smoka z Lisowic widać gęstą sieć otworów na naczynia krwionośne (na zdjęciu). ŚWIAT W TRIASIE Dicynodont z Lisowic Najmłodszy z dotąd odkrytych wielkich gadów ssakokształtnych Pierwsze gady naczelne, pierwsze żaby, np. Czatkobatrachus (z prawej) Na początku ery dinozaurów na Ziemi był jeden superkontynent, Pangea. Północną część współczesnej Polski okresowo zalewało morze retyckie, które sięgało okolic obecnej Częstochowy. Cegielnia w Lisowicach znajdowała się między 20 a 30 równoleżnikiem szerokości geograficznej północnej. Można to ocenić na podstawie badań kierunku namagnesowania minerałów żelazistych przez ówczesne pole magnetyczne Ziemi. Osady, z których naukowcy wydobyli skamieniałości dinozaurów, powstawały 220–200 mln lat temu. Na tym terenie w triasie było starorzecze pełne małży i ryb dwudysznych. Z wodami powodziowymi do starorzecza spływały gałęzie, pnie drzew i padłe zwierzęta, które dzisiaj paleontolodzy wydobywają z ciemnoszarego i szarego wapnistego mułowca. PRASTARE GADY I PŁAZY W późnym triasie obok Smoka z Lisowic żył wielki gad ssakokształtny, dicynodont. 50 mln lat wcześniej pojawiły się gady naczelne i płazy bezogonowe, takie jak znaleziona w polskich Czatkowicach. Czatkobatrachus polonicus. Ta jedna z najstarszych na świecie żab miała ok. 5 cm długości i bardziej wydłużony tułów niż jej dzisiejsze kuzynki.

ZĘBY SUPERDRAPIEŻNIKA Największe z zębów dinozaura znalezionych w Lisowicach mają prawie 7 cm długości. Są doskonale zachowane, widać na nich nawet ślady przyrostów na powierzchni szkliwa. Zaskakującą ich cechą są poprzeczne bruzdki na krawędzi w rejonie piłkowania, struktury charakterystyczne dla jurajskich i kredowych dużych dinozaurów drapieżnych, jak allozaury. Na powierzchni kości przedniej łapy teropoda naukowcy zauważyli zabliźnione uszkodzenia kości, które powstały za życia zwierzęcia. Być może są to ślady po walkach, jakie toczyły między sobą dinozaury. ROŚLINY Z KAMIENIA Oprócz imponujących znalezisk kości w cegielni w Lisowicach odkryto liczne skamieniałości triasowej flory. Wśród nich najwięcej jest mikroskopijnych rozmiarów ziaren pyłku i spor różnych gatunków roślin. Jednak naukowcom udało się wydobyć również uwęglone ułamki drewna z powłoką kryształów pirytu – odmiany siarczku żelaza – (prawy górny róg skrzynki), pędy wymarłych roślin nagonasiennych z grupy Cheirolepidaceae (duże pudełko na dole), a także liście, łodygi i szyszki. Te ostatnie, oblane przez węglanowe konkrecje, zachowały się w formie trójwymiarowej. W lisowickich skamieniałościach flory badacze rozpoznają przodków wielu dzisiejszych grup roślin nagozalążkowych. Kolec Płetwowy Rekina znaleziony w osadach w Lisowicach. Skąd się tam wziął? Prawdopodobnie półtorametrowy rekin wpłynął do rzeki z pobliskiego morza retyckiego. Poniżej z lewej: skamieniałe szczątki rośliny nagonasiennej z doskonale zachowaną strukturą powierzchni. Pod mikroskopem można obserwować aparaty szparkowe i inne komórki.
Ząb ryby dwudysznej osadzony na fragmencie kości czaszki. Zwierzęta te już 400 mln lat temu wykształciły charakterystyczne uzębienie do miażdżenia małży, które nieznacznie zmienione przetrwało do dzisiaj. Jeden osobnik miał cztery zęby, po dwa na górze i na dole. Największe zęby z cegielni w Lisowicach mają 5 cm, dobrze zachowane błyszczące szkliwo na bocznych krawędziach i mocno starte wierzchołki.

Wojciech Mikołuszko