Los ictiosaurios eran reptiles que evolucionaron con el contorno del cuerpo en forma de pez. Algunas de sus características eran únicas: tenían enormes globos oculares, a veces de más de 25 cm de diámetro. Tenían manos grandes (manus) con hasta 20 huesos en un solo dígito, y hasta 10 dígitos por manus.
Tenían una forma aerodinámica, remos, una cola parecida a la de un pez y no tenían cuello. Los ictiosaurios tenían una longitud media de entre 2 y 4 m; algunos eran más pequeños y algunas especies crecían mucho más. Tenían una cabeza parecida a la de una marsopa y un hocico largo y dentado. Construidos para la velocidad, como los atunes modernos, algunos ictiosaurios parecen haber sido también buceadores de profundidad, como algunas ballenas modernas. Se ha estimado que los ictiosaurios podían nadar a velocidades de hasta 40 kilómetros por hora (25 mph). Al igual que los cetáceos modernos, como las ballenas y los delfines, respiraban aire.
Peso
Según las estimaciones de peso de Ryosuke Motani, un Stenopterygius de 2,4 metros (7,9 pies) pesaba alrededor de 163-168 kilogramos (359-370 libras) mientras que un Ophthalmosaurus icenicus de 4 metros (13 pies) pesaba 930-950 kg (1,03-1,04 toneladas cortas).
El tamaño del cuerpo y el metabolismo
Los científicos se han preguntado si los antiguos reptiles como los ictiosaurios eran de sangre caliente o fría. Expertos de la Universidad de Plymouth estudiaron muchos animales que bucean y aguantan la respiración, desde insectos hasta ballenas. Descubrieron que los animales más grandes pueden contener la respiración durante más tiempo que los más pequeños porque pueden almacenar más oxígeno para su tamaño, y descubrieron que esta diferencia era mucho mayor para los animales de sangre caliente que para los de sangre fría. Dijeron que esto podría ser la razón por la que las ballenas modernas se hicieron tan grandes. Concluyeron que el gran tamaño de los ictiosaurios, al igual que las ballenas, significaba que era más probable que fueran de sangre caliente que de sangre fría.
Evolución convergente
El biólogo Stephen Jay Gould dijo que el ictiosaurio era su ejemplo favorito de evolución convergente. Sus similitudes con los peces no son homólogas, causadas por la descendencia común, sino análogas, causadas por la selección en el mismo entorno:
"Este reptil marino con ancestros terrestres convergió tan fuertemente en los peces que realmente evolucionó una aleta dorsal y una cola en el lugar adecuado y con el diseño hidrológico correcto. Estas estructuras son tanto más notables cuanto que evolucionaron a partir de la nada: el reptil terrestre ancestral no tenía ninguna joroba en la espalda ni una hoja en la cola que le sirviera de precursor".
Ojos
Los ojos de los ictiosaurios son grandes en comparación con el tamaño del cuerpo, lo que sugiere que cazaban por la vista incluso en aguas poco iluminadas o de noche. De hecho, los ictiosaurios ostentan el récord de tamaño de ojos: el mayor tenía 264 mm de diámetro (~10,4 pulgadas), de la especie Temnodontosaurus platyodon. Este es el ojo más grande jamás registrado para cualquier vertebrado, aunque el ojo del calamar colosal es aún más grande. Los ojos de los ictiosaurios están protegidos por anillos escleróticos. Se trata de placas óseas circulares en el interior de los bordes exteriores de la córnea del ojo. Su función es el soporte mecánico del ojo. Se conservan bien en los cráneos fósiles de ictiosaurios.
Aletas
Al principio, los huesos de la cola que apuntaban hacia abajo eran difíciles de interpretar. Luego, a finales del siglo XIX, se produjo un hallazgo notable. Algunos ejemplares de Mixosaurus y Stenopterygius estaban bien conservados en las piedras de barro negro de Alemania. Estos fósiles se conservaban en un sedimento tan fino que los fósiles eran casi perfectos, con sólo unos pocos huesos alterados o desaparecidos. El contorno de la forma del cuerpo podía verse como una fina película de carbono.p10 Aunque las partes blandas se habían podrido hace tiempo, dejaron su huella. Por primera vez, los científicos pudieron ver claramente que la cola del ictiosaurio tenía forma de cola de pez. Y en su espalda, como un tiburón, había una aleta dorsal.
Nacimiento en vivo
Siempre se supuso que los ictiosaurios nacían vivos, porque con sus remos nunca podrían haber maniobrado en tierra para poner huevos como las tortugas. Como reptiles, producían huevos cleidos, pero eran totalmente acuáticos y sus huevos se desarrollaban dentro de la madre. Una vez más, las pruebas proceden del Jurásico temprano de Alemania, donde varios buenos ejemplos muestran claramente embriones dentro de la caja torácica del adulto. Existen otros ejemplos en los que las crías nacen realmente.p125 Salieron con la cola por delante. Sin duda, alguna complicación del nacimiento había matado a la madre y a la cría a la vez.
Un estudio reciente del primer ictosaurio, el Chaohusaurus, del Triásico inferior, muestra un ejemplo temprano de nacimiento en vivo. Una característica notable era una cría a punto de salir de cabeza. Los autores comentan:
"Su postura de nacimiento con la cabeza por delante... indica claramente un origen terrestre de la viviparidad, en contraste con la opinión tradicional. La postura de nacimiento con la cola por delante en los ictiopterigios derivados, convergente con las condiciones de las ballenas y las vacas marinas, es por tanto una característica secundaria". Comentan que "los amniotas marinos obligados parecen haber evolucionado casi exclusivamente a partir de ancestros terrestres vivíparos".
En otras palabras, los ictiosaurios dieron a luz cuando aún eran habitantes de la tierra. Luego, más tarde, se adaptaron a una vida acuática.