Triaskausi

Triaskausi — dinosaurusten aamunkoitto

Triaskausi, noin 252–201 miljoonaa vuotta sitten, on aikakausi, jolloin dinosaurukset syntyivät. Se alkoi Maan historian tuhoisimman joukkotuhon, permin lopun "suuren kuoleman", raunioilta ja päättyi uuteen mullistukseen, joka lopulta raivasi dinosauruksille tien valtaan. Näiden kahden katastrofin välissä maapallolle ilmestyivät kaikki ne eläinryhmät, jotka tulisivat hallitsemaan seuraavat sata miljoonaa vuotta.

Maailma oli tuolloin yksi ainoa jättiläismanner, Pangea, jonka kuivaa sisäosaa ympäröi valtameri. Ilmasto oli kuuma ja karu, ja elämä keskittyi rannikoille ja jokivarsiin. Juuri tähän ankaraan maailmaan ilmestyivät ensimmäiset dinosaurukset — aluksi pieninä sivustakatsojina, jotka eivät vielä hallinneet mitään.

Triaskausi jaetaan kolmeen jaksoon: varhais-, keski- ja myöhäistriaskauteen. Ensimmäiset dinosaurukset ilmestyivät keskitriaskauden lopulla, ja niiden nousu kohti valtaa jatkui koko myöhäistriaskauden ajan. Tämä sivu keskittyy juuri tuohon nousuun ja sen tähtiin — ensimmäisiin dinosauruksiin, niiden rinnalla eläneisiin lentoliskoihin ja meret vallanneisiin merimatelijoihin.

Monsuunikausi — kun sateet toivat dinosaurukset

Suuren osan triaskaudesta Pangean sisäosat olivat paahtavaa aavikkoa. Noin 234–232 miljoonaa vuotta sitten tapahtui kuitenkin jotain poikkeuksellista: pitkä, arviolta yli miljoonan vuoden mittainen sateinen jakso katkaisi kuivuuden. Tätä ilmiötä kutsutaan Carnian Pluvial Episode -tapahtumaksi eli karnisen kauden monsuunikaudeksi.

Sateet muuttivat maailman. Autiomaat vihertyivät, joet paisuivat ja kasvillisuus levittäytyi laajemmalle kuin aikoihin. Juuri tähän kosteaan jaksoon osuu yksi paleontologian dramaattisimmista käännekohdista: dinosaurusten räjähdysmäinen yleistyminen. Italian Dolomiiteista löydetyt, poikkeuksellisen tarkasti ajoitetut jäljet osoittavat (Bernardi ym. 2018), että dinosaurusten osuus jälkifossiileista nousi alle viidestä prosentista yli yhdeksäänkymmeneen prosenttiin muutamassa miljoonassa vuodessa.

Miksi juuri dinosaurukset hyötyivät? Kostuminen muutti kasvillisuutta ja avasi uusia ekologisia lokeroita, ja dinosaurusten tehokas, pystyasentoinen liikkuminen antoi niille edun uusissa oloissa. Monsuunikausi ei siis luonut dinosauruksia, mutta se antoi niille tilaisuuden nousta sivustakatsojista pääosaan.

Monsuunikauden syyt ovat yhä tutkimuksen kohteena. Yksi johtolanka viittaa suureen vulkaaniseen tapahtumaan — Wrangellian purkauksiin nykyisen Pohjois-Amerikan länsirannikolla — jotka olisivat lisänneet ilmakehän hiilidioksidia ja voimistaneet vesikiertoa. Kostuminen ei ollut pelkkä paikallinen ilmiö, vaan se näkyy kivikerrostumissa ympäri maailmaa samanaikaisena kosteuden lisääntymisenä. Kyseessä oli maailmanlaajuinen ilmastonmuutos, joka kesti riittävän kauan muuttaakseen kokonaisia ekosysteemejä.

Dinosaurusten ohella monsuunikausi vauhditti myös muiden nykyaikaisten ryhmien nousua. Samoihin aikoihin yleistyivät varhaiset nisäkkäät, kilpikonnat, krokotiililinjan eläimet ja monet nykyään tutut kasviryhmät, kuten havupuut. Carnian Pluvial Episode oli siis eräänlainen käännekohta, jonka jälkeen maailma alkoi muistuttaa yhä enemmän sitä, joka meille on tuttu myöhemmiltä dinosaurusten aikakausilta.

Ensimmäiset dinosaurukset — Eoraptor ja Herrerasaurus

Varhaisimmat kiistattomat dinosaurukset ilmestyivät noin 231 miljoonaa vuotta sitten. Useimmat niistä on löydetty nykyisen Argentiinan Ischigualaston muodostumasta, mikä viittaa siihen, että dinosaurukset kehittyivät Gondwanan eteläosissa. Ischigualasto on niin täydellinen kerrostuma, että se on UNESCO:n maailmanperintökohde.

Eoraptor lunensis on yksi varhaisimmista tunnetuista dinosauruksista. Tämä noin metrin pituinen, kevytrakenteinen eläin painoi ehkä kymmenkunta kiloa — suunnilleen saman verran kuin pieni koira. Sen hampaisto oli sekava yhdistelmä: edessä oli lihansyöjän teräviä hampaita ja takana kasvinsyöjälle sopivia lehtimäisiä hampaita, mikä kertoo kaikkiruokaisuudesta. Eoraptor edustaa hetkeä, jolloin dinosaurukset eivät vielä olleet erikoistuneet mihinkään — ne olivat vasta aloittamassa matkaansa.

Herrerasaurus ischigualastensis oli selvästi suurempi: 3–6 metriä pitkä ja jopa 350 kiloa painava. Se oli aikakautensa suurimpia dinosauruksia ja selkeästi lihansyöjä — sen pitkät, taaksepäin kaartuvat hampaat ja tarttumiseen sopivat kädet tekivät siitä tehokkaan saalistajan. Herrerasaurus osoittaa, että jo aivan dinosaurusten historian alussa osa niistä oli kehittynyt suuriksi petoiksi.

Näiden varhaisten dinosaurusten ratkaiseva yhteinen piirre oli jalkojen asento. Toisin kuin muilla sen ajan matelijoilla, joiden jalat työntyivät sivuille, dinosaurusten jalat kasvoivat suoraan vartalon alle. Tämä pystyasento teki niistä tehokkaita liikkujia, jotka jaksoivat juosta pidempään ja nopeammin ja kuluttivat vähemmän energiaa kuin kilpailijansa. Se oli piirre, joka kantaisi dinosauruksia yli 160 miljoonaa vuotta.

On kiehtovaa, että jo aivan dinosaurusten historian alussa näkyy sama kahtiajako, joka määrittäisi koko niiden loppuhistorian: toisaalta pienet, kevyet kaikkiruokaiset ja pedot kuten Eoraptor, toisaalta suuremmat erikoistuneet lihansyöjät kuten Herrerasaurus. Dinosaurusten kolme suurta päähaaraa — teropodit, sauropodomorfit ja lintulantioiset — olivat kaikki joko jo eriytyneet tai eriytymässä triaskauden lopulla. Toisin sanoen dinosaurusten koko myöhempi monimuotoisuus oli jo idullaan näissä ensimmäisissä lajeissa.

Ischigualaston kerrostuma antaa myös nöyryyttävän muistutuksen. Vaikka me tunnemme triaskauden "dinosaurusten synnyn aikana", dinosaurukset olivat siellä vähemmistö: ne muodostivat vain muutaman prosentin kaikista löydetyistä eläimistä. Valtaosa maailmasta kuului yhä muille — rhynchosauruksille, kynodonteille ja krokotiililinjan matelijoille. Dinosaurusten aika ei alkanut ryminällä vaan hiljaisena alkusoittona, joka vasta myöhemmin kasvoi valtakaudeksi.

Coelophysis — laumojen nopea peto

Yksi triaskauden tunnetuimmista dinosauruksista on Coelophysis bauri, noin 3 metriä pitkä mutta vain 20–30 kiloa painava peto, joka eli noin 216 miljoonaa vuotta sitten nykyisen New Mexicon alueella. Coelophysis tunnetaan poikkeuksellisen hyvin, sillä sitä on löydetty valtavina joukkohautauksina: yhdestä ainoasta löytöpaikasta, Ghost Ranchista, on kaivettu esiin satoja yksilöitä.

Nämä joukkokuolemat kertovat, että Coelophysis eli todennäköisesti laumoissa. Se oli kevytrakenteinen ja ketterä saalistaja, jonka pitkä kaula ja terävät hampaat sopivat pienten eläinten pyydystämiseen. Sen ontot luut — nimi Coelophysis tarkoittaa kirjaimellisesti "onttoa muotoa" — tekivät siitä kevyen ja nopean. Juuri tällaiset kevyet, kaksijalkaiset pedot olisivat dinosaurusten menestystarinan runko seuraavien miljoonien vuosien ajan.

Ghost Ranchin joukkohautaus on yksi maailman kuuluisimmista dinosauruslöydöistä. Sinne kuoli kerralla suuri määrä Coelophysis-yksilöitä — todennäköisesti äkillisen tulvan tai kuivuuden takia — ja ne hautautuivat yhteen kerrokseen. Löytö on antanut tutkijoille harvinaisen mahdollisuuden tarkastella samaa lajia eri-ikäisinä yksilöinä, poikasista aikuisiin, ja ymmärtää, miten eläin kasvoi ja eli. Ilman tällaisia joukkolöytöjä tietäisimme varhaisista dinosauruksista paljon vähemmän.

Aikoinaan luultiin, että Coelophysis olisi ollut kannibaali, koska joidenkin yksilöiden vatsan alueelta löytyi pieniä luita. Myöhemmin nämä "vatsan sisällöt" osoittautuivat kuitenkin pienten matelijoiden luiksi tai päällekkäin hautautuneiksi yksilöiksi — ei toisten Coelophysisten jäänteiksi. Tämä on hyvä esimerkki siitä, kuinka paleontologiassa tulkinnat tarkentuvat, kun tutkimusmenetelmät kehittyvät.

Plateosaurus — ensimmäinen jättiläinen

Triaskauden lopulla ilmestyivät ensimmäiset todella suuret kasvinsyöjädinosaurukset. Plateosaurus, jopa 8 metriä pitkä ja lähes tonnin painava, oli yksi ensimmäisistä dinosauruksista, jotka alkoivat lähestyä sitä jättiläiskokoa, josta dinosaurukset myöhemmin tulisivat kuuluisiksi. Se eli noin 214 miljoonaa vuotta sitten, ja sitä on löydetty erityisen runsaasti Euroopasta.

Plateosaurus oli sauropodomorfi — se kuului samaan haaraan kuin myöhemmät pitkäkaulaiset jättiläiset, sauropodit, jotka hallitsisivat jurakautta. Se pystyi todennäköisesti kurottamaan korkealle kasvillisuuteen ja käyttämään sekä nelijalkaista että kaksijalkaista asentoa. Saksan Trossingenista on löydetty kokonaisia laumakuolemia, joissa eläimet ovat ilmeisesti juuttuneet mutaan — ja jotka ovat antaneet tutkijoille poikkeuksellisen täydellisiä luurankoja. Plateosaurus todistaa, että jättiläiskoko alkoi kehittyä dinosauruksilla jo triaskaudella, kauan ennen jurakauden varsinaisia titaaneja.

Plateosaurus on myös yksi parhaiten tutkituista kaikista dinosauruksista, juuri siksi, että sitä on löydetty niin runsaasti. Sen luiden kasvurenkaita tutkimalla on paljastunut jotain yllättävää: yksilöt kasvoivat hyvin eri kokoisiksi ja eri nopeuksilla, mahdollisesti ympäristöolojen mukaan. Tämä poikkeaa nykyisistä nisäkkäistä ja linnuista, joiden aikuiskoko on melko vakio, ja muistuttaa enemmän matelijoiden joustavaa kasvua. Plateosaurus tarjoaa siis ikkunan siihen, miten varhaisten dinosaurusten fysiologia erosi myöhemmistä.

Aiemmin Plateosauruksen kaltaisia eläimiä kutsuttiin "prosauropodeiksi", mutta nykyään puhutaan mieluummin varhaisista sauropodomorfeista. Ne eivät olleet suora askel kohti jättisauropodeja, vaan pikemminkin varhainen sivuhaara samasta rungosta. Silti niiden pitkä kaula, pieni pää ja kasvissyöntiin sopiva ruumis ennakoivat sitä suuntaa, johon suurimmat maaeläimet lopulta kehittyisivät.

Taivaan valloittajat — triaskauden lentoliskot

Dinosaurukset eivät olleet ainoa uusi eläinryhmä, joka nousi triaskaudella. Samaan aikaan taivaalle kohosivat lentoliskot eli pterosaurit — ensimmäiset selkärankaiset, jotka oppivat lentämään aktiivisesti eivätkä vain liitämään. Ne eivät olleet dinosauruksia, mutta olivat niiden lähisukulaisia: molemmat kuuluivat arkosaurien ryhmään. Kaikki triaskauden lentoliskot olivat pieniä, korkeintaan kotkan kokoisia; jättimäiset lentoliskot kehittyisivät vasta paljon myöhemmin.

Eudimorphodon on yksi varhaisimmista tunnetuista lentoliskoista. Se eli noin 210 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Italian alueella, ja sen siipien kärkiväli oli noin metrin. Sillä oli pitkä, jäykkä pyrstö ja hämmästyttävän monimutkainen hampaisto: yli sata pientä hammasta, jotka sopivat liukkaan kalan pyydystämiseen. Eräästä yksilöstä on löydetty vatsan sisältö, joka paljasti sen syöneen kaloja.

Preondactylus buffarinii on yksi kaikkein alkukantaisimmista tunnetuista lentoliskoista, sekin Italian Alpeilta, noin 228–215 miljoonan vuoden takaa. Se oli hyvin pieni: koko vartalo oli vain noin 30 senttimetriä pitkä ja siipien kärkiväli vaatimattomat 45 senttimetriä. Lyhyet siivet ja suhteellisen pitkät jalat ovat alkukantaisia piirteitä, mutta Preondactylus oli silti täysin kehittynyt lentäjä. Sen löytötarina on erikoinen: alkuperäinen fossiili murtui palasiksi, ja luu huuhtoutui vahingossa pois — jäljelle jäi vain jäljennös kivessä, josta tehtiin silikonivalos tutkimusta varten.

Caviramus schesaplanensis eli hieman myöhemmin, noin 208–205 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Sveitsin alueella. Se oli suurempi kuin edeltäjänsä — siipiväli noin 1,35 metriä — ja poikkeuksellisen kiinnostava hampaidensa vuoksi: sen hampaissa oli useita kärkiä (kolme tai neljä huippua), mikä viittaa siihen, että se pystyi jopa pureskelemaan ravintoaan, mikä on lentoliskoille harvinaista. Pitkät raajat ja kuonon harja kertovat monipuolisesta eläimestä, joka saattoi etsiä ravintoa myös maassa. Yhdessä nämä kolme lajia näyttävät, kuinka nopeasti lentoliskot monipuolistuivat heti taivaan vallattuaan.

Miten lentäminen ylipäätään kehittyi, on yhä osittain arvoitus, koska varhaisimmat lentoliskot ilmestyvät fossiiliaineistoon jo valmiiksi lentokykyisinä — välimuotoja maassa eläneistä esi-isistä ei juuri tunneta. Selvää kuitenkin on, että lentoliskojen siipi oli aivan oma keksintönsä: se muodostui ihopoimusta, joka pingottui yhden valtavan pitkän sormen varaan. Tämä ratkaisu oli täysin erilainen kuin lintujen tai lepakoiden siivet, jotka kehittyivät paljon myöhemmin ja toisistaan riippumatta. Lentoliskot olivat siis ensimmäinen kolmesta selkärankaisten erillisestä yrityksestä valloittaa ilma.

Meren hirviöt — triaskauden merimatelijat

Kun dinosaurukset valtasivat maan ja lentoliskot taivaan, meret saivat omat valtiaansa. Permin lopun sukupuutto oli tyhjentänyt valtameret, ja matelijat ryntäsivät veteen täyttämään tyhjät lokerot. Näin syntyivät ichthyosaurukset eli kalaliskot — matelijoita, jotka olivat sopeutuneet elämään kokonaan meressä. On tärkeää muistaa, että nämä merimatelijat eivät olleet dinosauruksia vaan täysin erillinen matelijahaara; dinosaurukset eivät koskaan hallinneet meriä.

Ichthyosaurusten tarina on evoluution kannalta erityisen kiehtova. Ne polveutuivat maalla eläneistä matelijoista, jotka palasivat veteen ja muuttuivat vähitellen täysin merieläimiksi — samaan tapaan kuin valaat ja delfiinit kymmeniä miljoonia vuosia myöhemmin. Ne menettivät kykynsä liikkua maalla, kehittivät virtaviivaisen ruumiin ja räpylät, ja lopulta synnyttivät poikasensa elävinä vedessä sen sijaan että olisivat munineet rannalle. Triaskausi oli tämän suuren muodonmuutoksen aikaa: sen aikana ichthyosaurukset kehittyivät alkukantaisista, ankeriasmaisista muodoista tehokkaiksi merten valtiaiksi.

Cymbospondylus oli yksi ensimmäisistä suurista ichthyosauruksista, jopa 9 metriä pitkä. Se ei vielä muistuttanut myöhempiä, delfiinimäisiä kalaliskoja: sillä ei ollut selkäevää eikä leveää pyrstöä, vaan pitkä, ankeriasmainen ruumis, jolla se aaltoili vedessä. Nevadasta kuvattu jättiläislaji Cymbospondylus youngorum osoitti, että ichthyosaurukset kasvoivat valtaviksi hämmästyttävän nopeasti — vain muutamassa miljoonassa vuodessa permin sukupuuton jälkeen.

Thalattoarchon saurophagis, jonka nimi tarkoittaa "meren hallitsijaa", oli noin 244 miljoonaa vuotta sitten merten ensimmäinen todellinen huippupeto. Se oli useita metrejä pitkä, ja sen voimakkaat leuat ja terävät hampaat oli tehty saalistamaan muita suuria merieläimiä — myös toisia merimatelijoita. Thalattoarchon on merkittävä siksi, että se osoittaa, kuinka nopeasti meriin syntyi täysi ravintoketju huippupetoineen permin tuhon jälkeen. Mitään sen kaltaista ei ollut ollut olemassa aiemmin.

Shonisaurus oli triaskauden — ja mahdollisesti koko esihistorian — suurimpia merimatelijoita. Tämä jättiläinen eli noin 215 miljoonaa vuotta sitten ja saattoi kasvaa jopa 18 metrin pituiseksi, kaskelotin kokoiseksi. Sen ruumis oli tanakka ja sen neljä räpylää olivat poikkeuksellisen pitkät. Merkillepantavaa on, että kaikkein suurimmat ichthyosaurukset elivät juuri triaskaudella — kalaliskot saavuttivat jättimäisen kokonsa yllättävän varhain historiassaan.

Kaikki triaskauden merimatelijat eivät olleet ichthyosauruksia. Nothosaurus edusti toista ryhmää, sauropterygejä. Se oli pitkäkaulainen, terävähampainen ja jopa nelimetrinen saalistaja, joka eli osittain maalla ja osittain vedessä — vähän kuin nykyinen hylje. Se lepäili rannoilla ja pyydysti kaloja matalikoilla räpylämäisillä raajoillaan. Nothosaurus on kiinnostava myös siksi, että sen sukulaisista kehittyivät myöhemmin plesiosaurukset, jurakauden ja liitukauden pitkäkaulaiset merimatelijat.

Yhdessä nämä neljä eläintä kertovat, kuinka rikkaaksi triaskauden meri kehittyi. Vain muutamassa miljoonassa vuodessa permin autioista valtameristä oli tullut monimuotoinen maailma, jossa oli pikkukaloja jahtaavia rannikkoeläimiä, valtavia avomeren jättiläisiä ja huippupetoja, jotka söivät toisiaan. Tämä merten valtakunta eli ja kehittyi täysin erillään maalla nousevista dinosauruksista — kaksi rinnakkaista tarinaa samassa maailmassa.

Triaskauden loppu — toinen mullistus

Triaskauden lopulla, noin 201 miljoonaa vuotta sitten, maapalloa kohtasi uusi joukkosukupuutto. Tämä trias–jura-rajalla tapahtunut tuho ei ollut yhtä perinpohjainen kuin permin lopun katastrofi, mutta se muutti eläinmaailman voimasuhteet lopullisesti.

Syyksi epäillään valtavaa Keski-Atlantin magmaprovinssia (CAMP) — laajaa tulivuoritoimintaa, joka käynnistyi, kun Pangea-supermanner alkoi revetä kahtia. Valtavat laavavuodot peittivät satoja tuhansia neliökilometrejä, ja tulivuoret syöksivät ilmakehään suuria määriä hiilidioksidia ja rikkiyhdisteitä. Ilmasto mullistui, meret happamoituivat ja ekosysteemit horjuivat.

Suurimmat häviäjät olivat juuri ne eläimet, jotka olivat siihen asti hallinneet maata: suuret pseudosuchiat eli krokotiilien sukulaiset. Triaskaudella ne olivat olleet paljon monimuotoisempia kuin nykyiset krokotiilit, ja niihin kuului huippupetoja kuten nelimetrinen Postosuchus. Lähes kaikki maalla eläneet pseudosuchiat katosivat; jäljelle jäivät vain vedessä elävät muodot, joista polveutuvat nykyiset krokotiilit.

Dinosaurukset sen sijaan selvisivät. Kun pseudosuchiat väistyivät, dinosaurukset täyttivät vapautuneet lokerot: ne kasvoivat suuremmiksi, monipuolistuivat ja levittäytyivät kaikkialle Pangeaan. Jurakaudella dinosauruksista tulisi maapallon kiistattomia hallitsijoita — ja se on jo oma tarinansa.

Miksi juuri dinosaurukset selvisivät, kun pseudosuchiat katosivat? Yksiselitteistä vastausta ei ole, ja kysymys on paleontologian klassikoita. Osa tutkijoista arvelee, että dinosaurusten tehokas hengitys, nopea kasvu ja pystyasento antoivat niille etua mullistuksen jälkeisessä epävakaassa maailmassa. Toiset korostavat, että kyse saattoi olla myös sattumasta — dinosaurukset olivat oikeaan aikaan oikeassa paikassa. Todennäköisesti kyseessä oli näiden yhdistelmä: dinosaurukset olivat riittävän sopeutuvaisia hyötyäkseen tilaisuudesta, jonka sukupuutto tarjosi.

Triaskauden loppu on siis dinosaurusten tarinan toinen suuri käännekohta. Ensimmäinen oli monsuunikausi, joka päästi ne nousemaan sivustakatsojista; toinen oli tämä sukupuutto, joka poisti niiden pahimmat kilpailijat. Näiden kahden tapahtuman välissä dinosaurukset olivat kehittyneet pienistä, harvinaisista eläimistä ryhmäksi, joka oli valmis perimään koko maapallon. Kun triaskausi päättyi, näyttämö oli lopulta valmis jättiläisten aikakaudelle.