Schedels bieden inzicht in zintuigen en vliegvermogen van archosauriërs

Röntgenscans van de schedelinhoud van deze prehistorische dieren vertellen veel over de wijze waarop ze zich voortbewogen, wat ze konden horen en zien en zelfs welke piepgeluiden hun jongen maakten.

Gepubliceerd 10 mei 2021 13:34 CEST
Shuvuuia deserti

Een dinosauriër uit het geslacht Shuvuuia, die in het tijdperk van het Krijt in een gebied leefde dat nu Mongolië is. Uit de ogen en oren van deze dinosauriër kan worden afgeleid dat het dier ’s nachts jaagde.

Foto van Illustration by Viktor Radermaker

We leven in een gouden tijd van de paleontologie: in de afgelopen jaren hebben wetenschappers talloze nieuwe aanwijzingen vergaard over het uiterlijk en de leefwijze van archosauriërs, een diergroep waartoe ook de dinosauriërs behoren. Op basis van fossielen, pootafdrukken en bijtsporen op botten hebben ze indrukwekkende reconstructies van deze wezens kunnen maken. En dankzij röntgenopnamen van de schedelinhoud van archosauriërs kunnen paleontologen nu enkele van de meest fascinerende inzichten in de leefwijze en het gedrag van deze wezens presenteren.

In een tweetal studies die vorige week in het tijdschrift Science zijn verschenen, hebben paleontologen dankzij röntgenopnamen van het binnenoor en de oogkassen van dinosauriërs en andere prehistorische reptielen allerlei aspecten van de leefwijze van deze dieren kunnen verduidelijken, inzichten die ze zonder deze techniek waarschijnlijk nooit hadden kunnen opdoen.

“De vorm van het binnenoor is altijd een goede indicatie voor de leefwijze en het gedrag van een dier,” zegt Julia Schwab, een paleontologe van de University of Edinburgh die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken. Zo kan uit het menselijke binnenoor worden afgeleid dat wij geluiden in een bepaalde bandbreedte van frequenties kunnen horen, van het geritsel van bladeren op het trottoir tot een donderslag. Ook zegt het binnenoor veel over ons evenwichtsgevoel als tweevoeters.

Dinosauriërschedels werden in de loop van de evolutie steeds dikker om als beschermend omhulsel te dienen voor de hersenen en naburige organen, waaronder de buisvormige kanalen van het binnenoor. Dankzij de robuustheid van deze schedels zijn dit soort details ook tientallen miljoen jaren later nog goed te onderscheiden. Maar de beschermende schedel maakt het ook moeilijk om de schedelholte nader te bestuderen. Tijdens een van de twee onderzoeken, onder leiding van Yale-student Michael Hanson en zijn mentor, Bhart-Anjan Bhullar, werden schedelscans van 124 archosauriërs gemaakt, een groep waarvan sommige dieren al 225 miljoen jaar op aarde rondlopen en die onder meer de dinosauriërs en andere prehistorische reptielen, de krokodillen en de moderne vogels omvat.

De resultaten leverden meer details op dan de paleontologen hadden gehoopt. Door patronen in de structuur van het binnenoor en de oogkassen van deze soorten te identificeren, konden ze meer informatie vergaren over hun gezichtsvermogen en het type voortbewegingen waarop hun binnenoor was afgestemd. Zo konden ze de evolutie van het vliegvermogen bij dinosauriërs en daarmee van hun moderne nakomelingen, de vogels, beter in kaart brengen.

Daarnaast leverden de resultaten van beide studies zeer zeldzame aanwijzingen op voor de geluiden die dinosauriërs gemaakt kunnen hebben. Het reconstrueren van deze vocale uitingen is notoir lastig. De organen waarmee dieren geluiden produceerden, gaan doorgaans meteen na hun dood tot ontbinding over, en maar weinig soorten hebben botstructuren die in verband staan met de productie van geluid. Maar uit de vorm van het binnenoor van dinosauriërs kan wel enigszins worden afgeleid wat deze dieren hoorden en ook welke geluiden ze mogelijk zelf maakten.

“Eerlijk gezegd had ik nooit gedacht dat we iets over de geluiden van dinosauriërs zouden proberen te zeggen,” zegt Bhullar.

Schedel voor het vliegen

Voor hun onderzoek bestudeerden Bhullar en zijn team schedelscans van een hele reeks archosauriërs, waaronder theropoden als de Velociraptor en een wezen uit het geslacht Shuvuuia dat zeer korte voorpootjes had; andere prehistorische reptielen zoals pterosauriërs; uitgestorven beentandvogels zoals Hesperornis; en, ter vergelijking, moderne vogels en krokodillen.

Toen de paleontologen scans bekeken van dinosauriërs genaamd troödontiden, die tussen 145 en 66 miljoen jaar geleden in het Krijt leefden en waren uitgerust met een sikkelvormige klauw, ontdekten ze dat ze hetzelfde binnenoor hadden als de eerste vliegende vogels uit het voorgaande tijdperk, het Jura, dat 201 miljoen jaar geleden aanving. Dat was een verrassing, aangezien de meeste troödontiden die ons bekend zijn, landdieren waren die niet konden vliegen.

De overeenkomsten tussen het binnenoor van beide groepen wijzen op een evolutionair kenmerk dat nodig is voor vliegende wezens, wat nieuwe vragen oproept over de evolutie van het vliegvermogen bij dieren.

Volgens Bhullar erfden de troödontiden, die niet veel groter werden dan een kalkoen, hun ‘luchtvaardige’ gehoor van een voorouder die ze met de vogels gemeen hadden, mogelijk een vliegende dinosauriër als de gevederde Anchiornis, die 165 miljoen jaar geleden leefde. Bovendien kan een binnenoor dat was aangepast aan de complexe bewegingen en het evenwichtsgevoel van vliegende dieren, ook voordelen voor landdieren hebben gehad.

“Ik denk dat ook niet-vliegende dinosauriërs die nauw verwant waren aan de vogels zich op complexe manieren voortbewogen,” zegt Bhullar, zoals klimmen in bomen of klauteren over bergachtig terrein. Bij dinosauriërs die nauw verwant zijn aan de vogels kunnen deze leefwijzen hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van eigenschappen van het binnenoor die te zijner tijd goed van pas kwamen bij het vliegen, een activiteit die complexe bewegingen en controle over de ledematen vereist.

Waarom het uitsterven van de dinosaurussen nog steeds een puzzel is
De dinosaurussen heersten zo'n 140 miljoen jaar over de aarde - tot ze plotseling verdwenen. Pas in de jaren 80 bleek één theorie de grote doorbraak op te leveren in het raadsel van het uitsterven.

Nachtbrakers

Niet alle vogelachtige dinosauriërs bewogen zich op vergelijkbare manieren voort als hun vliegende verwanten. De onderzoekers ontdekten dat sommige dinosauriërs waarschijnlijk heel anders jaagden en liepen dan de paleontologen hadden verwacht.

Zo zijn dinosauriërs uit het geslacht Shuvuuia – die zo groot waren als een gans en deel uitmaakten van de alvarezsauriërs, een familie van tweebenige theropoden – al sinds lange tijd een mysterie. Deze dieren hadden een tandloze of bijna tandloze bek en korte voorpoten die elk met één grote klauw waren uitgerust. Bhullar en zijn collega’s waren verrast toen ze ontdekten dat Shuvuuia-dinosauriërs een binnenoor hadden dat sterk leek op dat van vierbenige dieren met een relatief eenvoudig bewegingsapparaat.

De tweede studie in Science kan mogelijk meer licht werpen op het vreemde binnenoor van Shuvuuia-dinosauriërs. De auteurs van de studie onderzochten het binnenoor en de oogkassen van meerdere dinosauriërsoorten om inzicht te krijgen in de leefwijze van deze uitgestorven dieren.

“De twee studies vullen elkaar aan,” zegt bioloog Lars Schmitz van het Los Angeles County Museum of Natural History, een van de auteurs van de studie, en samen wijzen ze op de unieke en vreemde aard van deze dinosauriërs.

Shuvuuia-dinosauriërs hadden langgerekte binnenoorkanalen, waardoor ze een grotere bandbreedte aan geluiden konden opvangen dan de meeste dinosauriërs. Schmitz en zijn collega’s denken dan ook dat deze dieren een uitstekend gehoor hadden, dat zich kon meten met dat van moderne kerkuilen. Samen met hun grote ogen wijst het nauwkeurige gehoor van deze dinosauriërs erop dat het om nachtactieve dieren ging.

Waar Shuvuuia-dinosauriërs precies op jaagden, is onduidelijk. Mogelijk voedden ze zich met kleinere zoogdieren of sociale insecten als mieren. Maar volgens Schmitz zijn er talloze redenen waarom dinosauriërs zich tijdens hun evolutie tot echte nachtdieren ontwikkelden. “Lichaamsgrootte, voedingswijze, klimaat, concurrentie...” kan allemaal een rol hebben gespeeld, zegt hij.

Dinosauriërgezang

De nieuwe analyses kunnen ook iets vertellen over de wijze waarop deze dieren met elkaar hebben gecommuniceerd. De onderzoekers ontdekten dat voorlopers en vroege verwanten van de dinosauriërs tijdens hun evolutie een langer slakkenhuis ontwikkelden; het slakkenhuis is het onderdeel van het binnenoor waar geluiden met hoge frequenties worden opgevangen.

Paleontologen denken dat volwassen exemplaren van deze soorten dankzij deze aanpassing in staat waren om het hoge gepiep van hun jongen te horen, dat mogelijk leek op dat van pas uitgekomen moderne alligators en krokodillen. Dat betekent dat de zangvogels van nu hun vocale vaardigheden mogelijk hebben te danken aan het gepiep van kleine geschubde reptielen die tweehonderd miljoen jaar geleden uit het ei kropen.

“We werpen de voorzichtige hypothese op dat het gezang van moderne vogels, in al hun veelzijdige gekwinkeleer, een verre herinnering is aan het hoge getjilp dat door dinosauriërouders kon worden opgevangen,” zegt Bhullar.

De schat aan nieuwe informatie over de leefwijze van dinosauriërs die het onderzoek naar hun gefossiliseerde schedels heeft opgeleverd, weerspiegelt de snelle ontwikkeling van nieuwe technologieën in het onderzoek van het prehistorische verleden.

“Ik denk dat de beschikbaarheid van moderne beeld- en weergavetechnieken een belangrijke rol speelt,” zegt Schmitz. Volgens hem kunnen paleontologen ook dankzij nieuwe inzichten in de zintuigen van moderne dieren meer te weten komen over de anatomie en het gedrag van soorten die lang geleden zijn uitgestorven. Kortom, onze kennis over moderne dieren draagt bij aan onze kennis over dinosauriërs, en vice versa.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

Lees meer

Ontdek Nat Geo

  • Dieren
  • Milieu
  • Geschiedenis en Cultuur
  • Wetenschap
  • Reizen
  • Fotografie
  • Ruimte
  • Video

Over ons

Abonnement

  • Abonneren
  • Schrijf je in
  • Shop
  • Disney+

Volg ons

  • Gebruiksvoorwaarden
  • Privacyverklaring
  • Cookiebeleid
Copyright © 1996-2015 National Geographic Society. Copyright © 2015-2017 National Geographic Partners, LLC. Alle rechten voorbehouden.