Fossiel
wakkert debat over oorsprong vogels opnieuw aan
Stammen
vogels af van dinosaurussen of hebben beiden een gemeenschappelijke
voorvader? - 12-12-2000
Het
gebeurt niet vaak dat twee tegenstrijdige theorieën op vrijwel hetzelfde
tijdstip nieuw bewijsmateriaal kunnen presenteren. Vorige week was
dat wel het geval. In Nature verscheen een paper waarin een fossiel
wordt voorgesteld dat de afstamming van dinosaurussen bevestigt, terwijl
Science uitpakte met een vondst waarin deze band wordt aangevochten.
Een
korte geschiedenis
Wat precies de relatie tussen vogels en dinosaurussen is, is een vraag
die al ettelijke malen op het wetenschappelijke toneel is verschenen.
Al kort na de publicatie van Darwins On the Origin of Species,werd
in Duitsland een bijzonder goed bewaard exemplaar van de Archeopteryx
ontdekt, een wezen dat nu bijna algemeen als de eerste vogel wordt
beschouwd. Het bleek een uitstekend voorbeeld te zijn van wat Darwin
een ‘transitionele vorm’ had genoemd, een organisme dat zich op de
grens tussen twee groepen bevindt, in dit geval tussen reptielen en
vogels. Archeopteryx, een 145 miljoen jaar oude vogel met de grootte
van een kraai, verenigt in zich typische kenmerken van zowel vogels
als dinosaurussen.
Al snel werd de idee gelanceerd dat vogels uit dinosaurussen zouden
zijn geëvolueerd, onder meer door Thomas Huxley, een fel verdediger
van Darwin. Deze theorie kreeg echter een klap toen Gerhard Heilmann
in 1916 zijn The Origin of Birdspubliceerde. Ook hij merkte
de overeenkomsten tussen vogels en dino’s op, maar vond bij dinosauriërs
geen sleutelbeen terug, terwijl de sleutelbenen in vogels al vergroeid
zijn tot het vorkbeentje. Het zou wel erg onwaarschijnlijk zijn als
de sleutelbeenderen verdwenen zouden zijn bij dinosaurussen om daarna
helemaal opnieuw te evolueren in vogels en het verband tussen beide
groepen werd in de kast gestopt.
Bijna 50 jaar later werd deze idee opnieuw gelanceerd door John Ostrom,
die 22 punten van overeenkomst vond tussen het skelet van vleesetende
dinosauriërs en vogels. Bijkomend onderzoek breidde deze verzameling
uit tot 85 gelijkaardige kenmerken. Bovendien bleek uit recenter opgegraven
fossielen dat dinosaurussen wel degelijk uitegerust waren met sleutelbeenderen,
sterker nog, dat deze al bij de dino’s vergroeid waren tot het vorkbeen
dat ook in vogels wordt teruggevonden.
Sindsdien nemen diegenen die de evolutie van vogels uit dinosauriërs
afwijzen een minderheidspositie in. De gelijkenissen tussen vogels
en therapoden, carnivore dinosaurussen die zich op twee poten voortbewogen,
stapelden zich op en tegenstanders konden weinig bewijsmateriaal op
tafel leggen om hun stelling - dat zowel dinosaurussen als vogels
uit een eerdere, maar nog onontdekte, voorvader zouden zijn geëvolueerd
- te staven.
Tegenstrijdig
bewijsmateriaal
Vorige week brachten twee quasi gelijktijdige ontdekkingen opnieuw
vaart in het debat. Nature bracht het bericht dat de Chinese paleontoloog
Xing Xu in het noordoosten van China de resten van een dinosaurus
opgroef die ongeveer even groot was als een kraai en dus als Archeopteryx.
Het fossiel werd Microraptor Zhaoianus gedoopt en in de klasse van
de therapoden ondergebracht. Het zou om een volwassen exemplaar gaan,
dat vooral in bomen leefde en van kop tot teen bedekt was met veren.
Of het dier kon vliegen is echter niet zeker.
Dat is opnieuw een vondst die de algemene hypothese bevestigt. Bovendien
vult dit fossiel een gat in de bewijsvoering op. De therapoden zijn
doorgaans veel groter dan vogels, een punt dat tegenstanders van de
theorie graag benadrukken. Dit wezen was echter zo groot als sommige
hedendaagse vogels. Ook het feit dat dit dier zich vooral in bomen
ophield is belangrijk. Het lijkt immers het meest waarschijnlijk dat
het vermogen te vliegen zich ontwikkeld heeft in dieren die in bomen
leefden, eerder dan bij dieren die verkozen met beide poten op de
grond te blijven.
Een dag later echter bracht Science verslag uit van de ontdekkingen
van Fucheng Zhang en Zonghe Zhou, twee eveneens Chinese paleontologen
die er een andere kijk op nahouden dan collega Xu. Het fossiel dat
zij opgroeven was 5 miljoen jaar jonger dan Xu’s microraptor, werd
Protopteryx gedoopt en ingedeeld bij de klasse van de Enantiornithines,
een groep vliegende dieren.
Volgens Zhang en Zhou is vooral het verenkleed van de Protopteryx
het bestuderen waard, omdat het een mengvorm zou zijn tussen schubben
en veren. Dat zou erop wijzen dat veren uit schubben zijn ontstaan
en vooral de Amerikaanse paleontoloog Alan Feduccia was blij dit onderzoek
onder ogen te krijgen. Hij verdedigt al jaren de stelling dat vogels
en dinosauriërs eenzelfde voorvader delen en ziet zijn stelling hier
bevestigd.
Een
fundamenteel andere kijk
Wat nu te denken van dit conflicterende bewijsmateriaal? Het ziet
er in elk geval niet naar uit dat veel onderzoekers hun opvattingen
over de oorsprong van vogels zullen wijzigen, ook al wordt de vondst
van Zhang en Zhou druk besproken in de media. De voorstanders van
de algemeen aanvaarde visie zijn echter niet onder de indruk van Protopteryx.
Er is niets in het skelet van dit vliegende dier dat de afstamming
van dinosaurussen tegenspreekt. Bovendien is het zeer goed mogelijk
dat het transitionele verenkleed van Protopteryx een evolutionaire
omkering illustreert, iets wat wel vaker voorkomt volgens een andere
Amerikaanse onderzoeker, Thomas Holtz Jr. Evolutie is immers geen
lineair proces en de eerste vogel, Archeopteryx, had veren die meer
op moderne veren leken, ook al is dit wezen 20 miljoen jaar ouder
dan Protopteryx. Holtz vindt de vondst daarom niet minder belangrijk,
maar dan vooral omdat het kan bijdragen tot de kennis van de Enantiornithines,
een groep vliegende dieren die samen met de dinosaurussen ten onder
ging, waarna de Ornithurae - een andere groep vliegende dieren - zich
konden ontwikkelen tot moderne vogels.
Bij nader inzien gaan de aanhangers van beide theorieën op een fundamenteel
verschillende manier te werk. De studie van evolutionaire ontwikkelingen
heeft in de jaren 60 immers een drastische wijziging ondergaan. Aanvankelijk
vertrok men bij het uitwerken van de stamboom van alle kenmerken van
het betreffende organisme. Dat veranderde toen de Duitser Willy Hennig
opmerkte dat de enige kenmerken die belangrijk zijn bij het opstellen
van evolutionaire verwantschap de gelijkende evolutionaire nieuwigheden
zijn, terwijl de verschillen er eigenlijk niet zo erg veel toe doen.
Dit omdat het onwaarschijnlijk is dat gelijke kenmerken zich onafhankelijk
van elkaar ontwikkelen. In het bijzonder wanneer het om 85 of meer
van deze gelijke kenmerken gaat, zoals bij vogels en dino’s het geval
is.
De methode van Hennig, fylogenetische systematiek, werd al gauw aangenomen
door de wetenschappelijke gemeenschap en ligt aan de basis van de
algemeen aanvaarde theorie van de band tussen vogels en dinosaurussen.
Tegenstanders blijken een verschillende methode te hanteren, die vooral
naar de verschillen gaat kijken en vertrouwen op een eerder intuïtief
aanvoelen van het bewijsmateriaal. Dat brengt het risico met zich
mee dat allerlei assumpties over hoe de evolutie te werk zou gaan
als argumentatie worden gebruikt, zonder dat deze vooronderstellingen
enige wetenschappelijke validiteit hebben. Bovendien gaat het om een
destructieve aanpak. Doorgaans slagen de tegenstanders er niet in
een falsifieerbare alternatieve hypothese op te stellen.
Het is natuurlijk niet uitgesloten dat vogels niet van dinosaurussen
blijken af te stammen, maar van een vroegere gemeenschappelijke voorvader.
Het zal echter heel wat overtuigender bewijsmateriaal vragen dan waar
Zhang en Zhou mee op de proppen kwamen, om de meerderheid van de paleontologen
op andere gedachten te brengen.
(DdV)
Related links:
Archeopterix
in het Dinosauricon
Een
korte blik op het debat
©
David de Vaal
