Walenie to fascynująca grupa ssaków, które jako pierwsze w pełni przystosowały się do życia w środowisku morskim. Ich historia ewolucyjna sięga czasów sprzed prawie 50 milionów lat, kiedy ich lądowi przodkowie zaczęli prowadzić ziemno-wodny tryb życia.
Pierwsze całkowicie wodne walenie pojawiły się w eocenie (druga epoka okresu paleogeńskiego), nieco ponad 40 milionów lat temu. Już kilka milionów lat później istniały olbrzymie walenie osiągające prawie 20 metrów długości.
Polska była jak dotąd białą plamą na mapie znalezisk kości wczesnych waleni. Sytuacja uległa zmianie, kiedy w kopalni bursztynu Fundusz Operator niedaleko Lubartowa, w województwie lubelskim, dr Lucjan Gazda, geolog z Państwowej Akademii Nauk Stosowanych w Chełmie, odkrył żuchwę walenia w skałach sprzed 38 milionów lat.
Lubelszczyzna jako dawne morze
Około 38 milionów lat temu obszar dzisiejszej Lubelszczyzny wyglądał zupełnie inaczej niż obecnie. Od wschodniej Ukrainy, przez Lubelszczyznę właśnie i środkową Polskę, aż po północne Niemcy rozciągało się płytkie, stosunkowo wąskie morze. Od północy ograniczał je duży ląd skandynawski, od południa zaś mniejsze obszary lądowe, m.in. w rejonie dzisiejszej Ukrainy, Czech i Niemiec.
Lubelszczyzna też była północną krawędzią niewielkiego lądu. Nieopodal do płytkiego morza wpadała pradawna rzeka. Była to strefa przybrzeżna, do której rzeki przynosiły szczątki roślin, w tym drewna, a także żywicę, z której powstawał bursztyn. W tych samych osadach zachowały się również liczne szczątki ryb i zęby rekinów. Okolice dzisiejszego Lubartowa mogły być bowiem częścią długiego morskiego korytarza łączącego wschodnie i zachodnie obszary Europy.
Mały, ale wariat
Odnaleziony okaz to fragment żuchwy z zachowanymi zębodołami. Badaniami nad nim kierował dr Daniel Tyborowski, paleontolog z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. Współautorami opracowania są dr Svitozar Davydenko i prof. Pavel Gol’din z Instytutu Zoologicznego Schmalhausena w Kijowie, Weronika Wierny z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego w Warszawie oraz dr Lucjan Gazda z Państwowej Akademii Nauk Stosowanych w Chełmie.
O tym, że znalezisko należało do walenia, świadczy nie tylko kształt fragmentu żuchwy i układ zębodołów, lecz także wewnętrzna budowa kości. Ponieważ okaz zachował się jako przełamany fragment, badacze mogli zajrzeć do jego wnętrza.
– Widoczna była pogrubiona warstwa korowa oraz zagęszczona struktura gąbczasta, cechy typowe dla kręgowców wtórnie przystosowanych do życia w wodzie. Cięższy szkielet pomagał takim zwierzętom ograniczać wyporność ciała – opisuje badacz.
Okazało się, że „polski” pra-waleń był niewielkich rozmiarów, osiągał między 1,7 a 2,1 metra długości, czyli odpowiadał rozmiarami dzisiejszym delfinom.
Do tej pory uważano, że w trakcie eocenu walenie powiększały swoje rozmiary i kolejne formy stawały się coraz większe. Polskie znalezisko pokazuje jednak, że eocen był czasem ogólnego różnicowania się tych wczesnych waleni i że już na wczesnych etapach zasiedlania ekosystemów morskich zajmowały one zróżnicowane nisze ekologiczne.
Pojawiały się wtedy olbrzymy, takie jak znany z Egiptu Basilosaurus o wężowych kształtach, ale dochodziło również do wykształcania się form o mniejszych rozmiarach ciała, które polowały na drobniejszą zdobycz.
Niewielki waleń spod Lubartowa najprawdopodobniej był rybożercą i ścigał ławice drobnych ryb w przybrzeżnych wodach i w pobliżu miejsc, gdzie rzeki uchodziły do morza. Eoceńskie morze nie było jednak spokojną laguną. Na terenie Polski nieduży waleń musiał mieć się na baczności i umykać przed groźnymi szczękami wielkich rekinów, które patrolowały te wody. Mógł napotykać duże rekiny wielkozębne, spokrewnione z późniejszymi formami znanymi z linii megalodona. Niektóre osiągały nawet 8–9 metrów długości. Dla walenia mierzącego około dwóch metrów, taki ekosystem był więc zarówno miejscem życia i polowania, jak i przestrzenią zagrożenia i potencjalnego spotkania śmierci.
– To musiał być bardzo dobry teren łowiecki. Płytkie i wąskie morze sprawiało, że potencjalnej ofierze trudniej było uciekać – wyjaśnia dr Tyborowski.
Nie wyglądał jak współczesny wieloryb
Opisywany okaz należy do Pelagiceti – grupy waleni, która obejmuje już formy całkowicie wodne. To ważny etap w historii tej grupy ssaków. Wcześniejsze walenie przechodziły dopiero od życia lądowego do ziemnowodnego, natomiast Pelagiceti nie mogły już wrócić na ląd. Ich ewolucja toczyła się w morzu.
– Pierwsza faza ewolucji waleni to przystosowywanie się do życia w wodzie. Druga to dywersyfikacja już w środowisku morskim. Nasz waleń wpisuje się we wczesny etap tej drugiej fazy – mówi dr Tyborowski.
Choć mówimy o waleniu, nie wyobrażajmy sobie zwierzęcia podobnego do współczesnych wielorybów. W eocenie klimat był znacznie cieplejszy, a pierwotne walenie nie miały jeszcze grubej warstwy tkanki tłuszczowej. Ich ciała pozostawały smuklejsze, bardziej wydłużone i przystosowane do aktywnego pływania.
– Gdybyśmy cofnęli się w czasie i zobaczyli to zwierzę, mogłoby nam się skojarzyć raczej z morskim gadem niż z dzisiejszym wielorybem – wyjaśnia badacz.
Polska jako brakujące ogniwo
Odkrycie z Lubelszczyzny ma znaczenie nie tylko lokalne. Do tej pory eoceńskie walenie znano w tej części Europy przede wszystkim z Ukrainy oraz z obszarów północnych Niemiec. Nasz kraj pozostawał na mapie ich występowania białą plamą, choć z punktu widzenia paleogeografii można było przypuszczać, że zwierzęta te musiały przepływać przez obszar dzisiejszej Polski.
W eocenie przez Europę Środkową biegł morski korytarz łączący rejony dzisiejszego Morza Północnego ze wschodnią częścią kontynentu i dalej z obszarami dawnej Paratetydy. Znalezisko spod Lubartowa dostarcza pierwszego twardego dowodu, że walenie rzeczywiście korzystały z tej drogi.
– Jeśli walenie przemieszczały się między basenem Morza Północnego a morzami pokrywającymi obszary na wschodzie Europy, musiały przepływać przez teren dzisiejszej Polski. To był ważny łącznik między światem zachodnim i wschodnim – mówi badacz.
Czego brakuje do nazwania gatunku?
Badacze liczą, że odkrycie spod Lubartowa nie będzie ostatnim. Osady, w których znaleziony został pierwszy polski waleń z epoki eocenu, sprzyjają zachowywaniu szczątków kręgowców, ponieważ dobrze konserwują materiał fosforanowy, a z takiego związku zbudowany jest m.in. szkielet kręgowców. To dlatego w tych samych osadach – występujących we wschodniej Polsce, m.in. na Lubelszczyźnie i Podlasiu – tak licznie występują zęby rekinów, takich jak Striatolamia, Carcharias i Otodus, oraz dużych ryb kostnoszkieletowych.
Walenie były rzadsze niż ryby, ale systematyczne poszukiwania mogą przynieść kolejne odkrycia – fragmenty szkieletów. Choć badacze są przekonani, że okaz należał do nieznanego dotąd gatunku, materiał jest zbyt fragmentaryczny, by formalnie go nazwać. Gdyby udało się odnaleźć inne fragmenty, możliwe byłoby dokładniejsze określenie pozycji systematycznej zwierzęcia.
– Najbardziej diagnostyczne są kości czaszki, zwłaszcza elementy osłony kostnej ucha wewnętrznego. Gdyby taki fragment się trafił, moglibyśmy znacznie dokładniej określić, z jakim waleniem mamy do czynienia – mówi dr Tyborowski.
Rekonstrukcja jego wyglądu opiera się na porównaniach z lepiej poznanymi eoceńskimi waleniami.
Sam fragment żuchwy jest niewielki, ale zachowuje cechy pozwalające umieścić go w tylnej części dolnej szczęki. Budową najbardziej przypominał żuchwę Dorudon atrox – eoceńskiego walenia znanego m.in. z Egiptu. Różnica dotyczy przede wszystkim rozmiaru. Egipskie dorudony osiągały około 5–6 metrów długości, podczas gdy osobnik z Lubelszczyzny, jak już wspomnieliśmy, miał prawdopodobnie około dwóch metrów. Dlatego rekonstrukcja pokazuje zwierzę mniejsze, ale o ogólnej budowie głowy i szczęk wzorowanej na tych lepiej poznanych formach.
Od jednej żuchwy do nowego programu badań
Odkrycie z Lubelszczyzny może otworzyć nowy rozdział w badaniach nad wymarłymi ssakami morskimi w Europie Środkowo-Wschodniej.
Do tej pory polska paleontologia kręgowców morskich koncentrowała się przede wszystkim na gadach i rybach. Walenie oraz inne ssaki morskie z paleogenu i neogenu pozostają obszarem, który dopiero zaczyna być systematycznie rozpoznawany.
Badacze planują dalszą współpracę z naukowcami z Kijowa, którzy dysponują bogatymi materiałami z Ukrainy. Zestawienie polskich i ukraińskich znalezisk może pozwolić lepiej zrozumieć ewolucję morskich ssaków w dawnych morzach pokrywających tę część Europy.
– To odkrycie otwiera nowe perspektywy dla polskiej paleontologii kręgowców morskich. Dzięki współpracy z kolegami z Kijowa możemy zestawić materiały z Polski i Ukrainy, i szerzej spojrzeć na kenozoiczną ewolucję ssaków morskich w Europie Środkowo-Wschodniej – mówi dr Daniel Tyborowski.
Jedna niepozorna kość z okolic Lubartowa nie tylko potwierdziła obecność eoceńskich waleni na terenie Polski. Stała się także punktem wyjścia do nowych pytań o to, jakie ssaki morskie zasiedlały dawne morza Europy Środkowo-Wschodniej. Jeśli kolejne badania przyniosą nowe znaleziska, polskie stanowiska mogą okazać się ważnym elementem opowieści o ewolucji waleni i innych morskich kręgowców po epoce dinozaurów.
