De vondst van een nieuw fossiel betekent voor paleontologen een honingzoete verrassing: een stel oeroude nesten – het oudste bewijs voor de aanwezigheid van moderne bijen – bevestigen dat er honderd miljoen jaar geleden bijen in Patagonië rond zoemden.
De nesten, die onlangs zijn beschreven in het tijdschrift PLOS ONE, bestaan uit tunnels met een grote hoeveelheid nissen ter grootte van druiven, waar de larven van de insecten ongestoord konden groeien. De enige groep van moderne insecten die hun nesten op deze manier bouwen, zijn de Halictidae, een zeer gevarieerde bijenfamilie die overal ter wereld voorkomt en ook wel met de naam ‘zweetbijen’ wordt aangeduid. Enkele moderne zweetbijen bouwen ondergrondse nesten die bijna exact lijken op de nu ontdekte fossiele bijennesten.
Omdat het onwaarschijnlijk is dat een onbekend insect toevallig dezelfde nestbouw gebruikte, zijn de onderzoekers ervan overtuigd dat het om gefossiliseerde nesten van zweetbijen gaat, die goed bewaard zijn gebleven in gesteente dat tussen de 100 en 105 miljoen jaar geleden ontstond. De nesten zijn daarmee op z’n minst enkele miljoenen jaren ouder dan de oudste bijennesten die tot nu toe waren ontdekt en die tussen de 94 en 97 miljoen jaar oud zijn. Ze zijn ook veel ouder dan het oudste fossiel van een bij, dat waarschijnlijk niet meer dan 72 miljoen jaar oud is.
De ontdekking voegt een zeer belangrijk detail toe aan het beeld dat we hebben van de evolutie van een van de belangrijkste bestuivers op aarde en bevestigt de hypothese dat de evolutie en diversificatie van moderne bijen gelijk opliep met die van de vroegste bedektzadigen (bloemplanten) gedurende het vroege Krijt, tussen de 110 en 120 miljoen jaar geleden.
“De vondst verstevigt de aannemelijkheid van dit tijdvenster (...) en is des te opmerkelijker omdat we deze secundaire vorm van fossiel als een lot uit de loterij voor paleontologen hebben kunnen vinden,” zegt Phil Barden, een evolutiebioloog van het New Jersey Institute of Technology die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.
Graven in het verleden
Bij ontdekkingen van fossielen stellen we ons doorgaans een skelet of de omtrekken van een lang geleden vergaan kadaver voor. Maar ook talloze andere sporen van prehistorisch leven blijven tot op heden bewaard, waaronder pootafdrukken, nesten of holen en zelfs uitwerpselen (zogenaamde coprolieten). Deze vaak goed geconserveerde overblijfselen worden ‘sporenfossielen’ of ‘ichnofossielen’ genoemd en zijn momentopnamen uit de prehistorie die wetenschappers veel kunnen vertellen over het gedrag van uitgestorven dieren.
“Het fossiel van een heel dier of skelet kun je vergelijken met één frame van een film, terwijl een sporenfossiel de hele film afspeelt,” schrijft onderzoeksleiderJorge Fernando Genise, paleontoloog van het Museo Argentina de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia in Buenos Aires, in een e-mail. “Je ‘ziet’ de insecten bewegen, graven, bloemen bestuiven en nesten bouwen.”
In zijn jeugd werd Genise zó gefascineerd door wespen dat hij later een boek heeft geschreven over het onderzoek naar prehistorische insecten, aan de hand van de sporenfossielen die ervan bewaard zijn gebleven. Hij richt zich vooral op het tijdperk van het Krijt, toen de meeste insecten die herkenbare sporen hebben achtergelaten op het toneel verschenen of zich in verschillende afstammingslijnen opsplitsten.
In 2015 gingen Genise en zijn collega’s in de Castillo-formatie – een cluster van ontsluitingen in het Argentijnse deel van Patagonië die tussen de 100 en 105 miljoen jaar geleden is ontstaan – op zoek naar oeroude insectennesten. Het was geen eenvoudige opgave om deze plek te bereiken. Overdag wordt het eindeloze en kale Patagonische landschap in het zuiden van Argentinië door de felle zon en de harde wind geteisterd, terwijl het kwik er ’s nachts tot onder het vriespunt daalt. “In die omgeving is het veldwerk zeer zwaar maar tegelijk ook heel mooi, vooral als je verborgen in het gesteente een soort schat vindt die je voor de wetenschap toegankelijk kunt maken,” zegt Genise.
Toen zijn team langs een steile rotswand liep, zag een van de leden van de expeditie, J. Marcelo Krause, een paleontoloog van het Museo Paleontológico Egidio Feruglio, een voorwerp uit de rotsen steken dat zich ontpopte als een gefossiliseerd zweetbijennest. Om Krause voor deze vondst en zijn bijdragen aan het veldwerk te eren, noemden Genise en zijn team de soort die het nest heeft gebouwd Cellicalichnus krausei.
Genise en zijn team bezochten de plek in 2017 opnieuw en verzamelden zoveel mogelijk fossielen, waaronder aanvullende sporen van kevers en wespen. Ook analyseerden ze de chemische samenstelling van de bodem om meer inzicht te krijgen in het milieu waarin deze bijen hun ondergrondse bouwsels uitgroeven. De insecten leken hun nesten in de spoelvlakte van een rivier te hebben gebouwd, in grond die uit relatief recente vulkanische as bestond.
Genen en fossielen
Genise en zijn team stelden ook een stamboom samen van de Halictidae, waarvoor ze DNA-gegevens van 64 moderne zweetbijen combineerden met gegevens van de pas ontdekte nesten en eerdere vondsten van fossielen. Op grond van DNA-gegevens kunnen zeer bruikbare stambomen worden samengesteld, maar zelfs dan is het lastig om precies te bepalen in welk tijdperk verschillende subgroepen leefden en zich van elkaar afsplitsten. Door de gegevens van de fossielen met elkaar te vergelijken slaagden Genise en zijn collega’s erin om voor enkele bijengroepen een minimale ouderdom vast te stellen. Uit de nu ontdekte bijennesten blijkt dat de Halictidae zich meer dan honderd miljoen jaar geleden ontwikkelden.
Het model toont aan dat moderne bijen zich rond 114 miljoen jaar geleden in razendsnel tempo van hun afstammingslijn begonnen af te splitsen, juist in het tijdperk waarin de eudicoten – de plantengroep waartoe 75 procent van de bedektzadigen of bloemplanten op aarde behoren – zich eveneens begonnen te diversificeren. Dit resultaat bevestigt enkele eerdere genetische studies en vormt nieuw bewijs voor de hypothese dat bloemplanten en bestuivende bijen zich vanaf het vroegste begin van hun evolutie in samenhang hebben ontwikkeld.
Nu Genise en zijn collega’s de prehistorische nesten officieel hebben beschreven, zijn ze van plan om andere opmerkelijke sporenfossielen te analyseren, die onder meer getuigen van het gedrag van libellen en van een mierennest dat werd verstoord door een prehistorische miereneter. “Met dit team is elk toekomstig onderzoek mogelijk,” zegt Genise.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
