Hesperornisy – Morskie Nieloty z Mezozoiku

Od lat moją pasją są ptaki. Pewnego razu natknąłem się na książkę poświęconą dinozaurom, w której między innymi po raz pierwszy zetknąłem się z informacjami o ptakach mezozoicznych. Stąd wywodzi się moja pasja – rekonstrukcje zwierząt kopalnych. W wyniku rozwoju paleontologii, pojawiają się nowe odkrycia, nie tylko gatunków, ale także ich cech charakterystycznych dlatego też większość spotykanych w podręcznikach rekonstrukcji jest już nieaktualna. Fakt ten był dla mnie impulsem dla podjęcia prób rekonstrukcji wymarłych zwierząt zgodnych z najnowszymi danymi. W działaniach tych bardzo przydatna okazała się moja wiedza o współczesnych ptakach i powszechnym w przyrodzie zjawisku konwergencji (upodabnianie się do siebie gatunków niespokrewnionych pod wpływem tych samych czynników środowiskowych). Przykładem efektów mojej pracy jest poniższy artykuł.

 

Hesperornisy należały do jednej z dwóch głównych grup ptaków mezozoicznych – euornitów (z greckiego oznacza „prawdziwe ptaki”). Były to głównie zwierzęta morskie lub żyjące nad brzegami wód. Ich cechami charakterystycznymi były: wykształcenie właściwego pygostylu (pygostyl to zlane kręgi ogonowe, tworzące podstawę dla mięśni odpowiadające za ruchy sterówek), a także nabycie zdolności do dobrego lotu (na co wskazuje,  m. in. redukcja szponów na skrzydłach). Szczęki tej grupy ptaków często zawierały w sobie zęby, które ułatwiały im zdobywanie pokarmu, którym były najczęściej śliskie ryby i mięczaki. Na początku dzioby te zbudowany były z kilku rogowych płytek.  U późniejszych form zbiły się one w jedną całość. Taki typ dzioba posiada obecnie większość ptaków, ale np. albatrosy zachowały tę cechę i ich dziób składa się z kilku takich elementów. Nie wszystkie euornity były ptakami związanymi z wodami. Gargantuawis należący do tej grupy, jak jego potencjalny krewniak patagornis, był nielotny. Ten pierwszy wyróżniał się wielkimi, jak na te czasy, rozmiarami. Ważył 140 kg i rozmiarami mógł przypominać strusia! Należy jednak pamiętać, że pozycja systematyczna tego pierwszego jest niepewna.

Poza tym kladem było jeszcze kilka innych grup systematycznych, z których najbardziej interesującą są enantiornity (z greckiego „odmienne/przeciwne  ptaki”). Głównymi cechami, którymi zawdzięczają nazwę są: budowa łopatki  i kości kruczej. Łopatka euornitów jest lekko wypukła, dzięki czemu wpasowuje się we wgłębienie na kości kruczej, natomiast u enantiornitów jest dokładnie odwrotnie, na kości kruczej występuje wgłębienie wchodzące w łopatkę. To nie koniec niezwykłości. Ptaki te nie posiadały sterówek na ogonie. Ale uwaga! Niektóre z nich przedstawiane są z parą, dwoma parami, a nawet czterema parami długich piór. Nie pełniły one funkcji sterówek, a wyłącznie stanowiły cechy płciowe.  Brak obecności mięśni wokół pygostlu świadczy o tym, że nie mogły one wykonywać manewrów za pomocą ogona. Kolejną ważną cechą jest to, że większość tych ptaków nie posiadała dzioba, a coś w rodzaju pomniejszonej szczęki „zwykłych dinozaurów”. Z zębami oczywiście! Tylko niektóre ptaki tego rzędu jak np. gobipteryks wykształciły dziób niezależnie od innych grup. Silne palce ze szponami na skrzydłach tych ptaków wskazywały, że prawdopodobnie nie były aż tak dobrymi lotnikami jak euornity. Takie szpony pomagały im się wspinać pod drzewach. Większość z nich była zdolna do lotu, tylko jeden gatunek – elsornis z późnej kredy posądzany jest o nielotność. Enantiornity były najliczniejszą i najbardziej zaawansowaną grupą mezozoicznych ptaków, opanowały one większość środowisk, od lasów przez pustynie aż po morza.

Para Boluochii z okładki książki autorstwa M. Martyniuka „A Field Guide to Mesozoic Birds and Other Winged Dinosaurs”

Cratoavis, oraz polująca na niego Miriszia.

Hesperornisy były ptakami ściśle związanymi ze środowiskiem wodnym. Najprymitywniejsi przedstawiciele tej grupy, jak enaliornis zapewne byli zdolni do lotu. Nie wyróżniali się specjalnie rozmiarami, prowadziły styl życia podobny do dzisiejszych nurów. Od nich odróżniała je jedna główna cecha: posiadały uzębienie:

Zęby znajdowały się w rynience zębodołowej. Charakterystyczne było to, że na żuchwie  dochodziły one prawie do jej końca, a na szczęce tylko do połowy. Zęby były zagięte haczykowato, co wskazywało na przystosowanie do łapania ryb.

Budowa dzioba u zaawansowanych hesperornisów (M. Martyniuk „A Field Guide to Mesozoic Birds and Other Winged Dinosaurs”)

 

Interesująca jest także budowa stóp hesperornisów, przypominają one bowiem pod pewnymi względami budowę stóp dzisiejszych nurów. Wskazuje to zapewne na podobne techniki łowieckie. Palce u zaawansowanych hesperornisów najprawdopodobniej nie były spięte błoną pławną, lecz podobnie jak u dzisiejszych perkozów czy łysek, posiadały płatowate wyrostki. U współczesnych łysek wyrostków na palcach jest tyle, co paliczków, natomiast u hesperornisów każdy palec miał jeden wyrostek, tak jak u perkozów.

Stopy łyski (Wikimedia commons) i stopa perkoza (MON@RCH’S NATURE BLOG)

 

Uważa się też, że stopy wczesnych hesperornisów były spięte błoną pławną, podobnie jak u innych, spokrewnionych z nimi ptaków, z czasem jednak u zaawansowanych form pojawiła się stopa z płatami. Płaty te, podobnie jak lotki mogły być asymetryczne, co wpływało na zwiększenie szybkości pływania. Anatomia palców także się zmieniła. Pierwszy palec stopy był najmniejszy, natomiast czwarty największy, u zaawansowanych form efekt ten się jeszcze bardziej pogłębił po pogrubieniu kości paliczków ostatniego palca.

Porównanie stóp prymitywnych i zaawansowanych hesperornisów

Hesperornisy znane są w większości ze Stanów Zjednoczonych. Nieliczne występowały także w Azji i Europie. Pierwsze formy były raczej morskimi, powierzchniowymi pływakami. Z czasem niektóre z nich skolonizowały wody słodkie, bądź stały się podwodnymi nurkami. Najbardziej zaawansowane ptaki z tej podgromady miały kończyny przesunięte mocno w tył tułowia, przez co zapewne nie potrafiły chodzić, a tylko czołgać się po plażach. Podobną cechę spotykamy u dzisiejszych nurów, które wychodzą na ląd w większości wypadków tylko po to, by się rozmnażać.

Młode nury czarnoszyje na lądzie

Klasyfikacja hesperornisów

Pierwsi przedstawiciele tej grupy ptaków powstali w kredzie, około 100 milionów lat temu. Poniższy schemat przedstawia prawdopodobne drzewo filogenetyczne tej grupy:

Krótka charakterystyka poszczególnych rodzajów lub gatunków

Enaliornis -jego głowa była prawdopodobnie małych rozmiarów (znane są tylko fragmenty), kończyny tylne były długie, spięte błoną pławną. W porównaniu do późniejszych przedstawicieli był niewielki, dorastał zaledwie do 50 centymetrów. Jego skrzydła nie są znane. Ze względu na cechy łączące go z bardziej zaawansowanymi członkami i ptakami nie należącymi do hesperornisów, a także małe rozmiary przypuszcza się, że mógł być zdolny do lotu. Jego siedliskiem były wybrzeża brytyjskich wód. Żył 100 milionów lat temu.

Enaliornis barretti

Pasquiaornis – był lepiej zachowany, niż poprzedni. Jego szczęki były długie i jak u innych hesperornisów – uzębione. Charakteryzowały go też dość duże skrzydła mogące świadczyć o jego zdolności do lotu. Nogi Pasquiornisa nie były aż tak odchylone do tyłu ciała, przez co był zdolny do chodu, który najprawdopodobniej przypominał chód gęsi. Wyróżniał się też większymi rozmiarami, dorastał do 70 cm. Był trochę młodszy od enaliornisa, datuje się go na około 95 milionów lat.

 Pasquiaornis hardiei

Potamornis skutchi – ten słabo poznany gatunek hesperornisa żył pod sam koniec kredy, 66 milionów lat temu na terenie USA. Ważąc około 1,5 – 2 kg rozmiarami niewiele przewyższał mewę srebrzystą. Ze względu na skąpy materiał trudno go zaklasyfikować. Uważa się, że choć pojawił się stosunkowo późno, przynależał raczej do mniej zaawansowanych przedstawicieli tej grupy ptaków.

Chupkaornis keraorum – Jest to nowy gatunek. Odkryto go w 2017 roku. Uważany jest za najlepiej zachowanego azjatyckiego hesperornisa. Odznaczał się pewnymi cechami, które nie były spotykane u jego krewnych. Odkrycie tego gatunku dość mocno zmieniło klasyfikację hesperornisów. Żył około 90 milionów lat temu.

Brodavis – ten prawie metrowej długości hesperornis zamieszkiwał Stany Zjednoczone około 80 milionów lat temu. Materiał kopalny sugeruje, że dotrwał on aż do końca ery nieptasich dinozaurów. Jego ciało było wydłużone. Skrzydła są nieznane, choć lekka budowa kości tego ptaka wskazuje na ograniczone zdolności do nurkowania. Prawdopodobnie polował na ryby przy powierzchni wody. Przypuszcza się, że mógł być słabym lotnikiem.

Brodavis americanus

Judinornis nogontsavensis – dość słabo poznany późny przedstawiciel hesperornisów. Jego szczątki odkryto w formacji Nemegt, w której nie znaleziono żadnych morskich osadów. Sugeruje to, że judinornis zamieszkiwał rzeki i ich estuaria.

Baptornis advenus – był jednym z pierwszych odkrytych przedstawicieli hesperornisów. Jego szkielet dobrze się zachował. Był stosunkowo nieduży, dorastał do 70 centymetrów długości. Posiadał długie nogi ze stosunkowo małymi stopami. Jego skrzydła były niewielkie i nieprzydatne do poruszania się. Ciało miał smukłe. Głowa była osadzona na długiej szyi. Górna szczęka była uzębiona do połowy, a żuchwa prawie do samego końca. Żył w tym samym czasie co jego więksi krewni, jak hesperornis, czy parahesperornis, lecz był od nich mniejszy i zapewne zajmował inne nisze. Zamieszkiwał USA 80 milionów lat temu.

Fumicollis hoffmani – z początku uważany był za gatunek baptornisa, lecz Bell (2013) i Chiappe (2015) zauważyli, że różni się on od holotypu tego ptaka i nadali mu nową nazwę rodzajową. Uważa się, że był siostrzanym taksonem wobec bardziej zaawansowanych hesperornisów. Prawdopodobnie to u niego błona pławna przekształciła się w płaty skórne.

Parahesperornis alexi – podobnie jak wcześniej wspomniany baptornis żył w Stanach Zjednoczonych 80 milionów lat temu. Udało mu się rozwinąć większe rozmiary – 1,1 metra długości. Jest jedynym znanym hesperornisem, u którego zachowało się odbicie skóry i piór. Podobnie jak u perkozów stopa była pokryta szerokimi łuskami (naliczono ich 26) pióra pojawiały się u niego stosunkowo blisko stopy. Były one dość długimi piórami puchowymi.  Budowa stóp świadczy o tym, że pokrywały je płaty skórne.

 

Asiahesperornis bazhanovi – przez niektórych uważany jest za azjatycki gatunek parahesperornisa. Żył 70 milionów lat temu w Kazachstanie. Jego klasyfikacja jest dość niepewna.

 

Canadaga arctica – jest jednym z największych poznanych gatunków hesperornisów. Dorastała do 1,5 metra długości. Była zarazem jednym z ostatnich hesperornisów. Jak można wywnioskować z nazwy żyła w Kanadzie, około 67 milionów lat temu. W przeciwieństwie do innych poznanych gatunków z tej grupy, które w większości żyły w ciepłych wodach zamieszkiwał regiony subarktyczne.

Hesperornis – to najlepiej poznany przedstawiciel tej grupy, od którego pochodzi jej nazwa. Do tego rodzaju zalicza się aż 11 gatunków o różnej pozycji systematycznej. Różne gatunki zajmowały zróżnicowane środowiska, np. Hesperornis altus zamieszkiwał rzeki, bądź jeziora, a większość pozostałych gatunków morza i oceany. Datowane są one na 84 – 78 milionów lat.

Typowy przedstawiciel tego rodzaju – Hesperornis regalis odznaczał się dużymi rozmiarami, mógł dorastać do 1,7 metra długości. Znany jest z wielu dobrze zachowanych skamielin. Jak u wielu zaawansowanych hesperornisów jego skrzydła były szczątkowe i nieprzydatne do poruszania się. Palce były płatowate, przy czym czwarty palec był największy. Plecy tego ptaka były łukowato wygięte. Ogon dość szeroki.

Innym dobrze zachowanym gatunkiem z tego rodzaju był Hesperornis crassipes. Na pierwszy rzut oka poza rozmiarami (mierzył 1,1 metra długości) był bardzo podobny do poprzedniego gatunku, główną różnicą była budowa trzeciego palca stopy, który u niego był najkrótszy w porównaniu do wszystkich przedstawicieli tego rodzaju. Mogło to wskazywać na inną technikę pływania tego ptaka.

Poniżej od góry do dołu: Hesperornis gracilis i regalis

 

Powyżej: Hesperornis crassipes (charakterystyczny dla tego gatunku jest pomniejszony 3 palec stopy)

            Hesperornisy były jedną z bardzo wielu grup ptaków mezozoiku. Cechujące je zazwyczaj duże rozmiary, obecność zębów i ciekawe przystosowania do środowiska sprawiają, że są jednymi z najbardziej interesujących przedstawicieli tej grupy. Niestety skończyły podobnie jak wiele innych rzędów dinozaurów. Do czasów dzisiejszych, ze wszystkich różnorodnych form ptaków mezozoiku przetrwała tylko jedna z początku niewielka grupa, która dała podwaliny pod dzisiejszą różnorodność tych pierzastych zwierząt. Obecnie ptaki zajmują wszystkie odpowiadające im, dostępne nisze ekologiczne i są jednymi z najpopularniejszych i najbardziej lubianych grup kręgowców.

 Wojtek Szyk 2f.