Bingo! – zawołał mój przyjaciel, polski paleontolog Grzegorz Niedźwiedzki, wskazując na cienką jak nóż szczelinę między wąskim pasem mułowca a grubszą warstwą szorstkiej skały ponad nim. Kamieniołom znajdujący się nieopodal maleńkiej wioski Zachełmie, który właśnie przeszukiwaliśmy, był kiedyś źródłem cennego wapienia, ale został dawno porzucony. Otaczający go krajobraz zaśmiecały zniszczone kominy i inne pozostałości po przemysłowej przeszłości centralnej Polski. Byliśmy w Górach Świętokrzyskich, smutnym paśmie wzgórz, które kiedyś prezentowały się wspaniale, ale zostały spłaszczone przez setki milionów lat erozji. Niebo było szare, gryzły nas komary, gorąco odbijało się od podłoża kamieniołomu. – To obraz wymierania – powiedział Grzegorz, a na jego nieogolonej twarzy pojawił się szeroki uśmiech. – Pod spodem jest wiele śladów dużych gadów i kuzynów ssaków, które potem znikają. Na górze przez chwilę nic nie ma, a potem mamy dinozaury.
Niby patrzyliśmy na skały w zarośniętym kamieniołomie, ale tak naprawdę obserwowaliśmy rewolucję. Zapisana w kamieniu opowieść, która ukazała się naszym oczom, okazała się szokująca. Krótka chwila, gdy wszystko się zmieniło, punkt zwrotny sprzed 252 milionów lat, sprzed włochatych mamutów i sprzed dinozaurów.
BESTIA ZNAD JEZIORA
Gdybyśmy wtedy – w okresie, który geolodzy nazywają permem – stali w tym samym miejscu, nie poznalibyśmy nawet naszego otoczenia. Nie byłoby śladu zrujnowanych fabryk ani innych ludzkich budowli. Nie byłoby ptaków na niebie ani myszy wokół naszych stóp, drapiących nas kwiecistych krzewów ani kąsających komarów. Wszystkie te rzeczy miały pojawić się później. Ale wciąż byśmy się pocili, bo byłoby gorąco i nieznośnie wilgotno. Wzburzone rzeki oblewałyby Góry Świętokrzyskie, które były niegdyś prawdziwymi górami o ostrych, pokrytych śniegiem szczytach sterczących wśród chmur na wysokość kilku
tysięcy metrów. Rzeki wiłyby się po gęstych lasach iglastych, w których rośliby przodkowie dzisiejszych sosen i jałowców, i wpływałyby do wielkiego dorzecza u zboczy wzgórz, nakrapianych jeziorami, które rozrastałyby się w porze deszczowej, ale wysychały, kiedy kończyłyby się monsuny.
Te jeziora stanowiły krwiobieg lokalnego ekosystemu, poiły ziemię, dając schronienie przed upałem i wiatrem. Zbierały się przy nich najróżniejsze zwierzęta. Były tam oślizgłe salamandry większe od psów, wałęsające się przy krawędzi wody i od czasu do czasu kłapiące pyskiem na przepływające ryby. Krępe gady – bestie zwane parejazaurami – dreptały na czterech łapach, a ich guzkowata skóra, ciężka budowa i generalnie brutalna aparycja sprawiały, że wyglądały jak agresywni zawodnicy na linii ofensywnej w futbolu.
Grubiutkie istotki zwane dicynodontami grzebały w błocie jak świnie, używając swoich ostrych kłów, by wydobyć smaczne korzenie. Nad nimi wszystkimi królowały gorgonopsy, potwory wielkości niedźwiedzi, które znajdowały się na szczycie łańcucha pokarmowego i swoimi przypominającymi szable kłami rozrywały na kawałki wnętrzności parejazaurów i dicynodontów. Ta przedziwna banda rządziła światem bezpośrednio przed dinozaurami. Potem, gdzieś w głębi, ziemia zaczęła się trząść. Na powierzchni nie dało się tego odczuć, przynajmniej na początku. Działo się to 80, może nawet 160 km pod ziemią, w ziemskim płaszczu, między jądrem a skorupą. Raz na jakiś czas gorące pióropusze ciekłej skały wyzwalają się z płaszcza i zaczynają płynąć ku powierzchni, aż wreszcie wybuchają jako lawa w wulkanach. Nazywa się je plamami gorąca.
WULKANICZNA ZAGŁADA
Gigantyczna plama gorąca zaczęła formować się pod Syberią. Strumienie płynnej skały wypływały z wulkanów. Nie były to takie wulkany, do jakich jesteśmy dziś przyzwyczajeni: kopce w kształcie stożków, które przez całe dziesięciolecia drzemią, by raz na jakiś czas wybuchnąć i wyrzucić popiół oraz lawę. Były
po prostu dużymi pęknięciami w ziemi, często długimi na całe kilometry, z których nieustannie wypływała lawa. Erupcje pod koniec permu trwały kilkaset tysięcy, a może nawet kilka milionów lat. Ze szczelin wydostało się wystarczająco dużo lawy, by zatopić kilka milionów kilometrów kwadratowych północnej i środkowej Azji. Nawet dzisiaj, ponad ćwierć miliarda lat później, czarne bazaltowe skały, które powstały z tej lawy, pokrywają około 2,5 mln kilometrów kwadratowych Syberii – to powierzchnia porównywalna do Europy Zachodniej.
To jednak nie wszystko. Kiedy wulkany wybuchają, nie wypływa z nich jedynie lawa, ale też gorąco, pył i szkodliwe gazy. Te, w odróżnieniu od lawy, mogą wpłynąć na całą planetę. Pod koniec permu byli to prawdziwi jeźdźcy apokalipsy, którzy rozpoczęli falę zniszczenia mającą trwać miliony lat i nieodwracalnie odmienić nasz świat. Bujne niegdyś lasy iglaste wymarły; parejazaury i dicynodonty nie miały co jeść, a tym samym i gorgonopsom brakowało pożywienia. Pejzaż stał się jałowy i niestabilny, błotne lawiny znosiły z powierzchni ziemi całe połacie gnijącego lasu. To dlatego delikatny mułowiec – taki jak w kamieniołomie w Zachełmiu – skała typowa dla spokojnego środowiska, oddał nagle pole skałom szorstkim.
Skutki długoterminowe były dużo niebezpieczniejsze. Dwutlenek węgla wypluty przez syberyjskie erupcje spowodował galopujący efekt cieplarniany, który „zagotował” planetę. Część CO2 rozpuściła się też w oceanie. Wywołuje to łańcuch reakcji chemicznych, które czynią wodę w oceanie kwaśniejszą – to źle, zwłaszcza dla tych morskich stworzeń, których skorupy łatwo się rozpuszczają. Ta reakcja łańcuchowa wyciąga również z oceanu dużo tlenu, co stanowi kolejny poważny problem dla wszystkich istot żyjących w wodzie i wokół niej. Epoka permu to najbardziej naznaczony śmiercią czas w historii naszej planety.
Zniknęło około 90 proc. wszystkich gatunków. Paleontolodzy mają specjalną nazwę dla podobnych wydarzeń, kiedy w krótkim czasie ginie wiele roślin i zwierząt na całym świecie: masowe wymieranie. Tamten czas sprzed 252 mln lat, którego kroniką jest do dziś polski kamieniołom, doprowadził do niemal całkowitego wymarcia życia na Ziemi. Podążanie za tropami z czasów wymierania jest jak czytanie tajemniczej księgi, w której po rozdziale napisanym po angielsku następuje rozdział napisany w sanskrycie. Koniec permu i początek triasu to jakby dwa różne światy, co jest o tyle niezwykłe, że tropy pozostawione zostały dokładnie w tym samym miejscu, środowisku i klimacie. Południowa Polska nie przestała być wilgotną krainą jezior odżywianą przez górskie potoki.
Zmieniły się same zwierzęta. Kiedy patrzę na najwcześniejsze triasowe ślady, wyczuwam w nich odległego ducha śmierci. Nie ma prawie żadnych tropów, ale za to mnóstwo jam sięgających głęboko w skałę. Wygląda to tak, jakby świat na powierzchni został Pod koniec permu byli to prawdziwi jeźdźcy apokalipsy, którzy rozpoczęli falę zniszczenia mającą trwać miliony lat i nieodwracalnie odmienić nasz świat. Bujne niegdyś lasy iglaste wymarły; parejazaury i dicynodonty nie miały co jeść, a tym samym i gorgonopsom brakowało pożywienia. Pejzaż stał się jałowy i niestabilny, błotne lawiny znosiły z powierzchni ziemi całe połacie gnijącego lasu. To dlatego delikatny mułowiec – taki jak w kamieniołomie w Zachełmiu – skała typowa dla spokojnego środowiska, oddał nagle pole skałom
szorstkim.
Skutki długoterminowe były dużo niebezpieczniejsze. Dwutlenek węgla wypluty przez syberyjskie erupcje spowodował galopujący efekt cieplarniany, który „zagotował” planetę. Część CO2 rozpuściła się też w oceanie. Wywołuje to łańcuch reakcji chemicznych, które czynią wodę w oceanie kwaśniejszą – to źle, zwłaszcza dla tych morskich stworzeń, których skorupy łatwo się rozpuszczają. Ta reakcja łańcuchowa wyciąga również z oceanu dużo tlenu, co stanowi kolejny poważny problem dla wszystkich istot żyjących w wodzie i wokół niej. Epoka permu to najbardziej naznaczony śmiercią czas w historii naszej planety.
Zniknęło około 90 proc. wszystkich gatunków. Paleontolodzy mają specjalną nazwę dla podobnych wydarzeń, kiedy w krótkim czasie ginie wiele roślin i zwierząt na całym świecie: masowe wymieranie. Tamten czas sprzed 252 mln lat, którego kroniką jest do dziś polski kamieniołom, doprowadził do niemal całkowitego wymarcia życia na Ziemi. Podążanie za tropami z czasów wymierania jest jak czytanie tajemniczej księgi, w której po rozdziale napisanym po angielsku następuje rozdział napisany w sanskrycie. Koniec permu i początek triasu to jakby dwa różne światy, co jest o tyle niezwykłe, że tropy pozostawione zostały dokładnie w tym samym miejscu, środowisku i klimacie. Południowa Polska nie przestała być wilgotną krainą jezior odżywianą przez górskie potoki.
Zmieniły się same zwierzęta. Kiedy patrzę na najwcześniejsze triasowe ślady, wyczuwam w nich odległego ducha śmierci. Nie ma prawie żadnych tropów, ale za to mnóstwo jam sięgających głęboko w skałę. Wygląda to tak, jakby świat na powierzchni został unicestwiony, a wszelkie istoty, które zamieszkiwały ten znękany krajobraz, schowały się głęboko pod ziemią. Sytuacja z czasem stopniowo się poprawia. Pojawia się więcej tropów, niektóre ślady stają się większe, mniej jest też jam. Świat najwyraźniej otrząsnął się z szoku spowodowanego przez permskie wulkany.
TROPEM PRAPRZODKA
Potem, ok. 250 mln lat temu, ledwie parę milionów lat po wymieraniu, zaczynają pojawiać się całkiem nowe ślady. Są małe, ledwie kilkucentymetrowe – mniej więcej wielkości kociej łapki. Układają się w wąskie tropy: z przodu pięciopalczaste ślady przednich łap, z tyłu nieco większe ślady tylnych, z trzema większymi
środkowymi palcami i jednym małym palcem z każdej strony. Najłatwiej znaleźć je nieopodal maleńkiej polskiej wsi Stryczowice, w której można zaparkować samochód na moście, przedrzeć się przez cierniste jeżyny i grzebać przy brzegu wąskiego strumyka w poszukiwaniu pokrytych śladami kamiennych płyt. Tropy tu znalezione noszą naukowe miano Prorotodactylus.
Pierwsze, co można zauważyć, kiedy patrzy się na te tropy, to to, jak bardzo są wąskie. Między prawymi a lewymi śladami jest tylko kilka centymetrów. Zwierzę może pozostawić je, chodząc w jeden tylko sposób: wyprostowane, z przednimi i tylnymi łapami bezpośrednio pod tułowiem. My chodzimy prosto, więc kiedy zostawiamy ślady stóp na plaży, prawe i lewe pozostają bardzo blisko siebie. Ten sposób chodzenia należy uznać jednak za dość rzadki w królestwie zwierząt. Salamandry, żaby i jaszczurki poruszają się inaczej. Ich przednie i tylne nogi wystają poza boki ich ciał. Ich tropy są znacznie szersze, a między lewymi a prawymi śladami kończyn jest dużo miejsca. W okresie permu świat zdominowany był przez takie zwierzęta. Natomiast po ich wyginięciu wyewoluowała grupa gadów, które przyjęły postawę wyprostowaną – archozaury.
Był to ważny moment w historii ewolucji. Rozłożone szeroko kończyny przydają się zimnokrwistym stworzeniom, które nie muszą się zbyt szybko poruszać. Kończyny wciśnięte pod spód ciała otwierają jednak szereg nowych możliwości. Można szybciej biegać, pokonywać większe dystanse, łatwiej dosięgać zdobyczy i robić to wszystko znacznie efektywniej, tracąc przy tym znacznie mniej energii. Wydaje się, że chodzenie prosto stanowiło jeden ze sposobów, które pozwoliły zwierzętom odrodzić się – a wręcz rozwinąć – po tym, jak planetą wstrząsnęły wulkaniczne wybuchy.
Nowe chodzące prosto archozaury szybko wyewoluowały, tworząc niezwykłą różnorodność gatunków. Bardzo wcześnie podzieliły się na dwie główne grupy, które miały zmagać się ze sobą w ewolucyjnym wyścigu przez resztę triasu. Co ciekawe, obie te grupy przetrwały do dzisiaj. Pierwsza, pseudozuchy, dała początek krokodylom. Z drugiej, zwanej awemetatarsalami, powstały pterozaury, dinozaury, a w konsekwencji także ptaki, które wywodzą się od dinozaurów. Tropy prorotodaktyla ze Stryczowic to jedne z pierwszych śladów archozaurów w zapisie kopalnym – ślady praprapraprzodka całej tej menażerii.
EWOLUCJA WYCZYTANA Z ŁAP
W języku naukowym Prorotodactylus to dinozauromorf – członek grupy, która obejmuje dinozaury i garść ich najbliższych kuzynów. Dinozauromorfy nie tylko stały dumnie wyprostowane, ale miały również długie ogony, silne mięśnie nóg i biodra z dodatkowymi kośćmi łączącymi nogi z korpusem – wszystko to pozwalało im poruszać się jeszcze szybciej i efektywniej od wcześniejszych archozaurów. Ślady prorotodaktyla w Górach Świętokrzyskich zostały pozostawione przez przedstawiciela awemetatarsali, bardzo blisko spokrewnionego z dinozaurami. Był mniej więcej rozmiaru domowego kota i ważył jakieś 4,5 kg. Chodził na czterech łapach, pozostawiając ślady przednich i tylnych. Jego kończyny musiały być dosyć długie, sądząc po dużych przerwach między kolejnymi śladami. Nogi
z pewnością były szczególnie długie i chude, ponieważ ich ślady są często umiejscowione przed śladami przednich łap – małych i świetnie nadających się do chwytania, a długie stopy były stopami biegaczy. Prorotodactylus musiał być zwierzęciem tyczkowatym, poruszającym się z prędkością geparda, ale o dziwnych proporcjach leniwca – prawdopodobnie nie wyglądał jak przodek wielkiego tyranozaura czy brontozaura.
Nie występował też powszechnie. Mniej niż 5 proc. wszystkich tropów znalezionych w Stryczowicach należało do prorotodaktyla, co wskazuje, że kiedy te protodinozaury się pojawiły, nie były bardzo liczne ani nie odniosły szczególnego sukcesu. Znacznie więcej było małych gadów, płazów, a nawet innych gatunków prymitywnych archozaurów. Ten rzadki, dziwny nie-do-końca-dinozaur ewoluował dalej, kiedy świat uspokoił się we wczesnym i środkowym triasie. Polskie tropy, ustawione w sekwencji czasowej niczym strony powieści, wszystko to dokumentują. Pojawia się coraz więcej różnych tropów, które stają się większe, przybierają nowe kształty, a czasem nawet tracą boczne palce, tak że pozostają tylko trzy środkowe. Na niektórych nie widać śladów przednich łap – te dinozauromorfy najwyraźniej chodziły tylko na tylnych. Ok. 246 mln lat temu dinozauromorfy wielkości wilków biegały na dwóch nogach, chwytając swoje zdobycze szponami przednich łap, bardzo w swoim zachowaniu podobne do niedużej wersji tyranozaura. Żyły nie tylko w Polsce – ich ślady znaleziono również we Francji, Niemczech i południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, a ich kości pojawiły się we wschodniej Afryce, a potem w Argentynie i Brazylii.
Większość z nich jadła mięso, ale niektóre stały się wegetarianami. Poruszały się szybko, tak też rosły, i miały szybki metabolizm, były aktywne i dynamiczne w porównaniu z powolnymi płazami i gadami, pomiędzy którymi żyły. W pewnym momencie z jednego z tych prymitywnych dinozauromorfów wyewoluowały
prawdziwe dinozaury.
dr Steve Brusatte – paleontolog i biolog ewolucyjny z University of Edinburgh, odkrywca skamieniałości kilkunastu wymarłych gatunków. Autor książki „Era dinozaurów. Od narodzin do upadku”, która ukazała się w Polsce nakładem wydawnictwa Znak Horyzont.