Zondag 25/09/2022

AchtergrondEvolutie

‘Die is echt heel cool’: steeds meer aanwijzingen dat mysterieuze blobwezens onze verre voorouders waren

null Beeld ThinkStock
Beeld ThinkStock

Ze schuifelden meer dan een half miljard jaar geleden over de zeebodem. En het lijkt er steeds meer op dat deze mysterieuze blobwezens verre voorouders van de huidige dieren geweest kunnen zijn − en dus van ons.

Niels Waarlo

Als de naam ‘kimberella’ valt, begint Emily Mitchell aan de andere kant van de videoverbinding te glunderen. “Die is echt heel cool.”

Waarom? Uit sporen van de diertjes, die ogen als een soort druppelvormige naaktslakken met een ring van franje, blijkt dat ze niet willekeurig over de zeebodem schuifelden, maar telkens een vers stukje bacteriemat opzochten om te begrazen. Mitchell: “Ze wisten echt waar ze naartoe gingen. En ze zaten behoorlijk complex in elkaar: kimberella was duidelijk opgebouwd uit verschillende soorten weefsel.”

Als dat genoeg is om een dier bijzonder te maken, ligt de lat niet hoog, zou je zeggen. Maar wie begrip wil hebben voor het enthousiasme van Emily Mitchell – die lang vergane ecosystemen onderzoekt aan de universiteit van Cambridge – moet weten dat kimberella extreem lang geleden leefde, toen de eerste organismen opdoken die wetenschappers met zekerheid dieren durven te noemen. De zeebodem van toen lag bezaaid met bizarre wezens die oogden als blobvissen en badmatten, andere hadden meer weg van rechtopstaande veren. Daarbij vergeleken lijkt kimberella inderdaad geavanceerd.

Fossiel van een kimberella. Beeld  Aleksey Nagovitsyn / Arkhangelsk Regional Museum
Fossiel van een kimberella.Beeld Aleksey Nagovitsyn / Arkhangelsk Regional Museum

Toch vormden de primitieve wezens uit die tijd complexere gemeenschappen dan lange tijd gedacht, blijkt uit een recente publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Plos Biology, waarvan Emily Mitchell een van de auteurs is. Dat inzicht heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van de evolutie van dieren. Het lijkt er steeds meer op dat deze mysterieuze wezens onze verre voorouders geweest kunnen zijn.

Ze leefden meer dan een half miljard jaar geleden, in het geologische tijdperk dat ediacarium heet, ver voor er zelfs maar planten op land stonden. Naast kimberella lagen dieren als dickinsonia, een soort geribbelde homp weefsel die meer dan een meter groot kon worden. Of neem rangea en charnia, twee van de soorten met het uiterlijk van vogelveren die rechtop op de zeebodem stonden en zachtjes heen en weer wuifden.

Omgeven met vraagtekens

Het moet de vredigste tijd uit de geschiedenis van het dierenrijk zijn geweest: van jacht was niet of nauwelijks sprake. Ze brachten hun leven waarschijnlijk vooral door met stilliggen en rondschuifelen, terwijl ze zich kalmpjes tegoed deden aan algen en bacteriematten.

Verder zijn deze wezens een groot mysterie. Waar ze zoal mee verwant zijn – kwallen, koralen, slakken misschien? – is omgeven met vraagtekens. Lange tijd twijfelden wetenschappers zelfs of ze wel naar fossielen van dieren zaten te kijken, zo vreemd ogen sommige. Misschien waren die blobs wel een soort mega-eencelligen, werd geopperd, of een totaal unieke vorm van leven die niet langer bestaat.

Die discussie is goeddeels beslecht, volgens Mitchell. Zo bleek in 2018, na een chemische analyse van versteende overblijfselen, dat dickinsonia vetzuren produceerde die alleen in dierlijke cellen voorkomen. Britse onderzoekers concludeerden op basis van gedetailleerde scans van fossielen dat de veerwezens een dierlijk bouwplan hadden.

De sporen waaruit blijkt dat sommige soorten actief rondkropen zijn ook veelzeggend. “Vooral dat zoveel verschillende vormen van bewijs op dezelfde conclusie duiden maakt het overtuigend”, zegt Mitchell. Uiteraard leefden er niet alleen dieren, zoals ook in de oceanen van vandaag de dag: andere fossielen lijken overblijfselen van bijvoorbeeld algenkolonies en eencelligen.

Fossiel van een dickinsonia. Beeld Getty
Fossiel van een dickinsonia.Beeld Getty

De volgende vraag is welke evolutionaire stappen er in de blobwereld werden gezet. Om hier meer over te weten te komen, onderzochten Mitchell en haar collega’s uit Cambridge de manier waarop diersoorten samenleefden. De vraag was in hoeverre ze alleen een beetje suffig naast elkaar lagen, of dat ze al echte gemeenschappen vormden. Zoals een hedendaags bos niet te begrijpen valt door één boom te bestuderen, zo is het onmogelijk de gemeenschappen van het ediacarium te doorgronden door alleen naar losse fossielen te kijken.

De onderzoekers voerden daarom een uitgebreide statistische analyse uit op tienduizenden fossielen van dieren die tussen 575 en 543 miljoen jaar geleden leefden. Ze bekeken bijvoorbeeld of soorten opvallend vaak bij elkaar leefden of juist niet. Dat kan er namelijk op duiden dat ze elkaar op de een of andere manier nodig hadden of elkaar beconcurreerden. Ook onderzochten ze in hoeverre soorten een voorkeur hadden voor specifieke waterdiepten of bodemsoorten. Hoe sterker die relatie, hoe meer de dieren zich hadden gespecialiseerd.

‘Echt behoorlijk complexe gemeenschappen’

De vroegste dieren uit het ediacarium trokken zich weinig van elkaar en hun omgeving aan, zo blijkt. Maar met het verstrijken van de miljoenen jaren begonnen soorten zich te specialiseren in verschillende omgevingen en waterdiepten. Langzaam maar zeker ontstond er onderlinge afhankelijkheid en concurrentie tussen soorten. “Aan het einde van het ediacarium bestonden er echt behoorlijk complexe gemeenschappen”, aldus Mitchell.

Dat is opvallend, omdat de soortenrijkdom in de gevonden fossielen tegen het einde juist lijkt af te nemen. Sommige wetenschappers interpreteren dit als een uitstervingsgolf, mogelijk door een nog onbekende milieuramp. De nieuwe resultaten duiden erop dat er iets anders meespeelde, zegt Mitchell: soorten ontwikkelden zich juist steeds verder en begonnen elkaar weg te concurreren, waardoor ze plaatselijk minder naast elkaar konden bestaan. “We zien een toename van specialisten. Dat verwacht je juist niet te zien na een uitstervingsgolf.”

Lidya Tarhan, die als geoloog van de Amerikaanse universiteit Yale onderzoek doet naar het ediacarium en niet betrokken is bij deze studie, is onder de indruk. De nieuwe studie verzet de bakens voor onderzoek naar oeroude ecosystemen, mailt ze: van anekdotische vergelijkingen tussen kleine aantallen fossielen, tot uitgebreide statistische analyses als deze.

Volgens Tarhan sluiten de bevindingen goed aan bij ander onderzoek van de afgelopen jaren. “Daaruit komt naar voren dat de ediacaraanse organismen complexer in elkaar zaten en complexere ecosystemen vormden dan eerder aangenomen.”

Dit inzicht werpt nieuw licht op de aanloop naar een cruciaal moment in de ontwikkeling van het dierenleven: de cambrische explosie. Die vond direct na het ediacarium plaats en vormt het daverende startschot van het dierenleven zoals we dat vandaag de dag kennen. In een jaar of 10 à 20 miljoen – een oogwenk, voor geologische begrippen – ontstonden bijna alle moderne diergroepen: van de voorouders van insecten tot de eerste gewervelden in de vorm van visjes.

Eerste evolutionaire stappen

Van de blobwereld lijkt na dit evolutionaire bonanza vrijwel niks meer over te zijn. Werden ze plots weggevaagd door een groep geheel nieuwe dieren die bijna uit het niets opkwamen, met handige noviteiten als ogen, poten en harnassen van kalk? Of is er sprake van een veel langere aanloop, en werden de eerste evolutionaire stappen die tot de cambrische explosie leidden al gezet in het ediacarium?

De recente wetenschappelijke inzichten duiden op dat laatste. Gedurende de cambrische explosie mag dan een versnelling hebben plaatsgevonden, het voorwerk lijkt al door ediacaraanse dieren te zijn gedaan. Tarhan: “Het wordt steeds duidelijker dat allerlei eigenschappen die we vandaag de dag met dieren associëren al voor de cambrische explosie voor leken te komen in ediacaraanse gemeenschappen.”

Duidelijk is dat er aan het einde van dit tijdperk al de nodige veranderingen aan de gang waren. Zo zitten er gaatjes in fossielen van cloudina, een dier dat oogde als een stapel schoteltjes en een van de vroegste was met een kalkskeletje. De gaatjes waren waarschijnlijk sporen van roofdieren. De vrede was gesneuveld. Van een van de latere ediacaraanse blobwezentjes, dat wat weg had van een rozijntje, vermoeden onderzoekers dat hij zwom of rondzweefde in het water, al is dit nog allesbehalve zeker.

Dan nog blijft het raadselachtig waarom ten tijde van de cambrische explosie het evolutionaire gaspedaal plots zo diep werd ingedrukt. Ook blijft veel onduidelijk over waar de ediacaraanse wezens nu thuishoren op de stamboom van het dierenleven.

null Beeld DM
Beeld DM

Wat het zo lastig maakt om hier antwoord op te krijgen, is dat de wereld van het ediacarium zo onvoorstelbaar diep is weggezakt in het geologische verleden. Het zicht is uiterst troebel en mogelijk nog vervormd ook.

Er zijn om te beginnen relatief weinig fossielen uit die tijd te vinden, omdat gesteenten van meer dan een half miljard jaar oud in veel gevallen al zijn fijngeknepen en kapotgekookt in de diepten van de aarde, of op andere manieren vermalen door de tijd. Wie weet welke soorten die de kijk op de evolutie zouden omgooien nog op hun ontdekking wachten, of nooit gevonden zullen worden.

Gebrek aan vulkanische as

Daarnaast is het moeilijk om te achterhalen hoe oud fossielen precies zijn, zegt Lidya Tarhan. Een van de oorzaken is dat er weinig laagjes as uit die tijd zijn gevonden. Vulkanische as bevat materialen die met de tijd steeds verder radioactief vervallen, waardoor geologen hun ouderdom kunnen berekenen. Het gebrek hieraan maakt het extra ingewikkeld om helder te krijgen hoe de dieren zich ontwikkelden.

Wat de boel nog moeilijker maakt, is dat niet helemaal duidelijk is hoe deze zachte wezens precies bewaard zijn gebleven. Zijn er bijvoorbeeld kwetsbare lichaamsdelen waar we niks meer van terugvinden, of is van sommige soorten helemaal niets achtergebleven?

“We moeten eerst weten hoe deze fossielen bewaard zijn gebleven, voordat we er zeker van kunnen zijn dat ze een goed beeld geven van het leven op de ediacaraanse zeebodem”, zegt Tarhan. Wie weet, is het dan op een dag toch mogelijk om te zeggen: die rare blob daar, dat is mijn verre bet-, bet-, betovergrootouder.

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234