Vor etwa 246 Millionen Jahren starb eine Seeechse mit einem Schädel von der Größe eines Flügels im alten Ozean, der heute Nevada ist. Es war ein Ichthyosaurier, und sein Körper hatte höchstwahrscheinlich die Größe eines modernen Pottwals.
Obwohl Ichthyosaurier und Wale einige hundert Millionen Jahre voneinander getrennt sind, haben sie viel gemeinsam. Beide stammen von Tierlinien ab, die nach Aufenthalten an Land ins Meer zurückgekehrt sind. Beide entwickelten riesige Körper, die sie zu den größten Lebewesen der Meere machten, als sie lebten. Beide werden lebend geboren.
Aber Wale brauchten 45 Millionen Jahre, um im Ozean zu leben, um ihre größten Körpergrößen zu entwickeln. Diese neue Art von riesigen Ichthyosauriern tauchte nur drei Millionen Jahre nach dem Auftauchen der ersten Ichthyosaurier auf, was darauf hindeutet, dass die Meeresechsen in rasender Geschwindigkeit große Körper entwickelten. Dieser frühe Riese lebte, bevor kleine Dinosaurier an Land verbreitet waren; die terrestrische Welt würde in etwa 40 Millionen Jahren keinen Riesen dieser Größe mehr sehen, wenn im Jura die Sauropoden auftauchten.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern beschreibt den neuen Ichthyosaurier, den sie Cymbospondylus youngorum nannten, und rekonstruierte seine Nahrungsnetze in einem am Donnerstag in der Zeitschrift Science veröffentlichten Artikel.
“Es ist definitiv eine Überraschung”, sagte Benjamin C. Moon, ein Ichthyosaurus-Forscher an der University of Bristol in England, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Es dauert nicht lange, von so ziemlich nur im Wasser zu einer plötzlichen Dominanz in so gewaltigen Größen zu gelangen.“
Der Ichthyosaurier wurde erstmals 1998 in Fossil Hill, Nevada, entdeckt. Die Ausgrabungen begannen jedoch erst 2011, weil die Knochen in steilen Bergen ruhten, was den Transport von Ausrüstung zu dieser Stätte erschwerte, sagte Lars Schmitz, Paläontologe am Scripps College in Kalifornien, und ein Autor des Papiers. „Es ist sehr anstrengend“, sagte Dr. Schmitz. “Es war eine riesige Anstrengung, es aus dem Feld zu holen.”
Für Dr. Schmitz war die Größe des Fossils demütigend, sogar halb begraben – der Oberarmknochen des Reptils stellte seinen Steinhammer in den Schatten. „Da fühlt man sich sehr klein“, sagte er.
Im Jahr 2015 beendeten die Forscher die Ausgrabung aller Überreste des Ichthyosauriers – seines Schädels, seiner Schulter- und Armknochen – und schickten das Fossil zur Präparation an das Natural History Museum des Los Angeles County. „Es war überwältigend, es zu sehen“, sagte Jorge Velez-Juarbe, stellvertretender Kurator für Meeressäuger im Museum und ein weiterer Autor des Papiers.
Basierend auf der Größe seines Schädels schätzen die Autoren, dass der Ichthyosaurier sehr wahrscheinlich bis zu 55 Fuß lang wurde. Dr. Moon sagte, dass dies eine leichte Überschätzung sein könnte und schlug eine konservativere 45 bis 50 Fuß vor. „Das gleiche Baseballstadion der modernen Wale“, sagten sie. “Nichts war so groß wie diese Dinger.”
Der Ichthyosaurier schwamm in den Meeren der Trias kurz nach dem schwersten Massensterben der Erdgeschichte, das 81 Prozent des Meereslebens tötete. Die Forscher hatten eine Frage: „Wie ist es so groß geworden?“ sagte Dr. Schmitz.
In modernen Ozeanen sind viele Riesenwale Filtrierer, die Krill und anderes Plankton durch ihre Mundplatten pressen. Aber diese Fülle an modernem Plankton, die es den Walen ermöglichte, so groß zu werden, existierte nicht, als die Ichthyosaurier lebten, was darauf hindeuten könnte, dass diese alten Ozeane nicht genug Energie hatten, um ein so großes Raubtier zu ernähren.
Eva Maria Griebeler, Evolutionsökologin an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in Deutschland und Autorin des Artikels, untersuchte Fossilien, die von der Stätte Nevada gesammelt wurden, um die Nahrungsnetze der alten Meere des Ichthyosauriers zu rekonstruieren. Sie und andere Forscher konsultierten Zähne und Mageninhalt sowie Größenunterschiede zwischen den Mitgliedern des Nahrungsnetzes, um zu verstehen, wer wen gegessen hat, sagte Dr. Griebeler. Die stumpfen, spitzen Zähne des Ichthyosauriers deuten darauf hin, dass er sich von Fischen und Tintenfischen und vielleicht sogar von kleineren Meeresreptilien ernährte.
„Zählen Sie die Anzahl und Größe der Raubtiere an der Spitze und die Anzahl und Größe ihrer Beute und sehen Sie, ob sich diese Zahlen summieren“, erklärt Dr. Moon das Modell.
Das Modell von Dr. Griebeler ergab, dass allein die Fülle an Ammoniten genug Energie lieferte, um die Riesen zu ernähren. Sie ernährten sich nicht direkt von den Ammoniten, aber sie aßen andere Kreaturen, die die geschälten Kopffüßer zerquetschten: ein kürzeres, weniger vielfältiges Nahrungsnetz, das immer noch die gleiche Energiezufuhr wie moderne Ozeane bot. “Es ist dieses erstaunliche Ding”, sagte Dr. Griebeler. „Dieses Nahrungsnetz hat eine völlig andere Struktur als bestehende.“
Lene Liebe Delsett, eine Paläontologin am Smithsonian National Museum of Natural History, die nicht an der Forschung beteiligt war, lobte das Nahrungsnetzmodell der Studie als „ersten Schritt“ zum Verständnis der Ozeanumgebung der Trias. „Es gibt noch so viel, was wir über diese frühen Ökosysteme nicht wissen“, sagte sie.
Und wie haben es die Ichthyosaurier geschafft, in kümmerlichen drei Millionen Jahren aufzublasen, als Wale 45 Millionen Jahre brauchten? Dr. Velez-Juarbe sagte, er könne sich keine anderen Meereswirbeltiere vorstellen, die so schnell große Körpergrößen entwickelten wie die Ichthyosaurier. Die Autoren bieten jedoch eine Reihe möglicher Erklärungen an, darunter, dass die großen Augen und die Endothermie der Reptilien sie zu besseren Jägern gemacht haben könnten. Oder vielleicht bot das Massensterben dem Leben eine Gelegenheit, sich zu diversifizieren und die Zahl konkurrierender Raubtiere zu reduzieren.
Dr. Delsett, der zusammen mit Nick Pyenson, ebenfalls Paläontologe am Smithsonian, eine Perspektive in Science zur neuen Veröffentlichung verfasst hat, glaubt, dass die Forschung an ausgestorbenen Meeresriesen Einblicke in den Schutz von Walen geben kann.
„Sie haben ein Massenaussterben durchlebt und überlebt; sie haben den Klimawandel durchlebt“, sagte Dr. Delsett über die Ichthyosaurier. „Wenn man die marine Evolution verstehen kann, ist es heute einfacher, sich besser um die Ozeane zu kümmern.“