Jurassic Park zat vol zoogdieren

 

Henk Klomp

 

Tussen de dinosauriërs leefden primitieve bevers, mollen, vliegende eekhoorns, honden en muizen. Maar ze stierven allemaal uit, op een paar muizen na.

 

De Abraham van de dieren is terecht. Een primitief muisje is de stamvader van de huidige zoogdieren. Dit muisje, genaamd ‘beestje van Kielan’ leefde tussen 160 en 120 miljoen jaar geleden in de bomen en struiken van ‘Jurassic Park’, het dierenrijk in het geologische tijdperk Jura. Het diertje kon kauwen en het baarde zijn jongen levend. Zowel alle buideldieren als alle dieren met een placenta komen uit de muis voort.

Dit bewijzen recente fossielen, genen en ook een oeroude kies uit de woestijn van Gobi, die kort geleden in Science werd beschreven. In China werden in een aardlaag fossielen van twee naaste verwanten van Kielans beest opgegraven. De primitieve diertjes waren beide niet zwaarder dan 25 gram. De ene leek op een soort slaapmuis, Eomaia, en de tweede op een buidelrat, Sinodelphus. Beide hadden grofweg hetzelfde gebit met kiezen om te kauwen. Bovendien wierpen ze hun jongen levend in een buidelzakje. Ze hadden namelijk botjes – zogeheten epipubis-botten - die uit het bekken naar voren staken om hun buidels te dragen. Bij de slaapmuis hadden de botjes zich al sterk verkort, een teken dat hij zich aan het ontwikkelen was tot een zoogdier met een placenta. De slaapmuis is waarschijnlijk de stamhouder van de huidige placentale zoogdieren (zie Qiang Ji, ‘The earliest known eutherian mammal’, Nature vol 416), de buidelrat van de buideldieren.

 

Tot ieder verrassing leefden deze stamhouders tussen evenbeelden van de huidige zoogdieren. Van de bever, de vliegende eekhoorn, de mol, het gordeldier, de hond, om er maar een paar te noemen, dieren die tot voor kort volgens de evolutieleer pas honderd miljoen jaar na Jurassic Park op aarde verschenen, leefde er al een sterk op hun lijkende oerversie in Jurassic Park. Deze primitieve zoogdieren legden nog eieren.

Fossielen van dieren die sterk lijken op de huidige zoogdieren zijn de laatste jaren vooral in China opgegraven. Zo leek het ‘oud zwevend dier’ (Volaticotherium antiquos, minstens 139 mlj jaar oud) bijvoorbeeld op de vliegende eekhoorn, de ‘gigantische kruipborst’ (Repenomamus giganticus, 125 mlj jaar oud) op de hond, de ‘bever met een staart’ (Castorocauda lutrasimilis, 164 mlj jaar oud) op de bever, en de ‘graver uit Fruita’ (Fruitafossor, 150 mlj jaar oud) op de gordelmol. De primitieve dieren deden waarschijnlijk nauwelijks voor onze bever, mol, vleermuis en hond onder. Maar al die dieren baarden hun jongen nog niet levend en konden niet kauwen.

 

De nieuwe fossielen zetten de evolutietheorie op zijn kop. Zoogdieren zijn tegenwoordig de meest voorkomende dieren op aarde en dat vraagt om een verklaring. De twee belangrijkste verklaringen voor dit succes zijn het typische gebit van het zoogdier en het voordeel van het baren van levende jongen. Beide verklaringen zijn nu echter gesneuveld.

Zoogdieren zijn de enige dieren die kunnen kauwen. Zij ontwikkelden als enige dier kiezen waarvan de bovenste als een stamper past in de vijzelachtige uitholling van de onderste. Met deze kiezen konden ze meer voedingsstoffen uit een prooi, plant of vrucht pletten, dan bijvoorbeeld dinosauriërs. Hierdoor vergrootten ze hun overlevingskansen. Door verdere evolutie van het kauwgebit ontstonden bij de zoogdieren bijvoorbeeld planteneters, vleeseters, knaagdieren, vruchteneters en alleseters, zoals de mens.

 

 

De primitieve muisjes Eomaia en Sinodelphus hadden inderdaad als enige diertjes tussen hun tijdgenoten kauwkiezen. Toch kan kauwen het succes van het zoogdier niet verklaren. Er waren toen de diertjes voor het eerst op aarde verschenen al tientallen miljoenen jaren lang primitieve eierleggende zoogdieren met kauwkiezen. Deze leefden echter op een ander continent. Deze dieren, waarvan er nog enkele nazaten op Australië leven, brachten met hun kauwgebit geen grote veranderingen teweeg in het dierenrijk. Ze hebben zelfs, uitgezonderd het vogelbekdier - en nog alleen als hij heel jong is - tegenwoordig helemaal geen tanden meer.

De alleroudste kauwkiezen werden gevonden op het continent, waartoe destijds ook Australië hoorde. In die tijd bestond het land op aarde uit twee door zee gescheiden continenten: Laurazië, dat lag op het noordelijk halfrond, en Gondwana op het zuidelijk. De alleroudste kauwkies lag op Madagascar, deel van het oude Gondwana. Kauwen werd op dat continent geen succes. Blijkbaar was het gewoon niet voldoende om de wereld te veroveren.

 

Maar als het kauwgebit het niet was, dan moet het wel de baarmoeder zijn geweest, die voor de opmars van het zoogdier zorgde. Muizen en ratten kunnen zich zo snel voortplanten dat ze voor plagen kunnen zorgen, die pas ophouden als het voedsel op is.

Recent ontdekten genetici de genetische mutaties die zorgden voor de omvorming van de geslachtsorganen (zie Vincent Lynch, ‘Adaptive evolution of Hox-gene’, BMC Evolutionary Biology 2006, 6:86). Tot ieders grote verrassing waren het er relatief weinig. Slechts zes veranderde genetische letters in de laatste drie genen in een rij van dertien, deden het hem.

Deze rij genen – de zogeheten hox-genen - regelen de groei van het lichaam. De eerste in de rij zorgen voor de uitgroei van een kop en de laatste voor de staart. Allerlei rare creaturen zoals hoofdloze kikkervisjes, vliegen met vier vleugels of vissen met twee koppen, zijn in het lab gemaakt door te ‘experimenteren’ met deze hoxgenen.

Door toeval wijzigden zich bij diertjes in Jurassic Park een aantal letters in deze hox-genen, toont genetisch onderzoek aan. De eerste leidden tot een misvormde cloaca. Dit tunnelvormige kontgat onderaan het lichaam ontwikkelde zich bij vrouwtjes tot een ‘nieuw’ seksueel orgaan met vagina en baarmoeder, waar embryo’s zonder eierschaal in konden uitgroeien. De hele ‘seksuele verbouwing’ kostte, zo werd berekend, maar een paar miljoen jaar, een oogwenk in de evolutie. Toen het ingewikkelde proces eenmaal was voltooid, was een compleet nieuw wezen ontstaan: het levendbarende dier.

Volgens de kansberekening had elk dier in Jurassic Park het eerste levensbarende dier kunnen worden, elk reptiel, eierleggend zoogdier of dinosauriër, als er zich maar bij hem die paar kopieerfouten hadden voorgedaan. De prehistorische muis trok het goede erfelijke lot.

Toch kunnen ook die paar mutaties het succes van de zoogdieren niet goed verklaren, gewoonweg omdat de primitieve eierleggende zoogdieren en dinosauriërs om de muis heen honderd miljoen jaar lang even goede overlevingskansen hadden met het leggen van eieren.

 

Er blijft weinig anders over dan aan te nemen dat de prehistorische muis niet zozeer andere dieren overtrof, maar extreme situaties heeft overleefd. Gewoon omdat er geen andere zoogdieren en dinosauriërs overbleven, werden muizen en ratten de voorouders van de huidige zoogdieren.

 

 

In Jurassic Park liepen de kooldioxidegehaltes soms zo hoog op door vulkaanuitstoot, dat zeeën verwerden tot giftig gas uitdampende zuurstofloze poelen, vergelijkbaar met de onderste lagen van de Zwarte Zee van nu. Het bewijs daarvoor zijn dikke zwarte koolstoflagen in de zeebodem. 70 procent van de voorraden van fossiele brandstoffen op de wereld is in zulke zeeën ontstaan.

Dat deze dodelijke broeikas ook zijn uitwerking had op het landleven, blijkt wel uit het primitieve diertje, dat vijftig miljoen eerder dan de primitieve zoogdieren in Jurassic Park leefde en waarvan ze allemaal afstamden. Het was niet groter dan een paperclip en had zo’n hoge verbranding dat het als het maar een uurtje niets at al zou sterven. Zijn snel kloppende hart regelde zijn warmtehuishouding.

De nieuwe fossielen van de primitieve zoogdieren tonen hoe groot de biodiversiteit van Jurrasic Park was, met dinosauriërs, amfibieën, eierleggende zoogdieren, buideldieren en placentadieren. Dit hele dierenrijk is door een natuurramp van de aardbodem verdwenen, met een snelheid vergelijkbaar met de huidige daling van de biodiversiteit. Een paar vogels – de enige nog levende dinosauriërs -, kikkers en muizen bleven over. Tachtig tot negentig procent van alle huidige kikkers en salamanders stammen, stelden onderzoekers aan de Vrije Universiteit in Brussel recent vast, af van maar vijf soorten. Onder de overlevenden waren ook een paar muizen en ratten, die konden kauwen en levende jongen wierpen. Zij baarden het hele zoogdierenrijk van nu.