De dinosauriër in een nieuw daglicht

Rond 1650 wandelt Robert Hooke langs de Engelse kust vlak bij zijn huis. Hij vindt een laag zand vol schelpen. De kalkkliffen verderop zitten ook vol fossielen. Na een paar weken onderzoek komt Hooke tot de conclusie dat deze stenen ooit geleefd hebben en na hun dood zijn ‘gevuld met een soort modder of klei, of versteend water dat samengeklonterd en verhard is.’ Hooke beseft dat deze fossielen niet tijdens de Bijbelse zondvloed, maar over een veel langere tijd gevormd zijn.

Helaas pikt niemand zijn ideeën op. Pas een kleine tweehonderd jaar later, na een klein zetje van Charles Darwin, worden de ideeën van Hooke – zoals opgeschreven en verder uitgewerkt door Charles Lyell – algemeen geaccepteerd. Lyell wordt samen met James Hutton al heel lang als ‘de vader van de geologie’ beschouwd. Dat zijn tijdgenoot, fossielenjaagster Mary Anning, daarnaast hoort te staan als de moeder van de paleontologie (de wetenschap van fossielen) vinden we pas sinds een paar decennia.

Verschrikkelijke hagedissen

Als we draken en andere mythische wezens even vergeten, stamt de beroemdste vroege paleontologische reconstructie uit de tijd van Hooke. In 1663 wordt in het Duitse Harzgebergte in een gipsgroeve een ‘mysterieus skelet’ gevonden. Eigenlijk gaat het om een stapel botten van allerlei dieren die over de ijzige Europese steppen van het Pleistoceen zwierven (2,5 miljoen jaar geleden). Muskusossen, steppenwisenten, wilde paarden, et cetera.

De schedel van een wolharige neushoorn valt het meest op. Otto von Guericke, een natuurkundige en burgemeester van Magdeburg, concludeert dat op die grote schedel een enorme hoorn past. Met de vechttand van een narwal, een ruggengraat, nog wat botten uit de stapel en vooral heel veel fantasie flanst hij in 1678 zijn ‘Magdeburg Eenhoorn’ in elkaar.

Toch worden ook CT-scans steeds beter. Er is onlangs zelfs mee gekeken in de fossiele schedels van Spinosaurussen, om te zien of hun hersenen zich al richting het complexere, vogelachtige brein van bijvoorbeeld raptors aan het ontwikkelen waren. Dat bleek niet zo te zijn.

In 2006 publiceerde Paul Tafforeau zijn eerste synchrotronstralings-studies naar fossielen. Sindsdien hebben paleontologen een nieuwe bril, waarmee ze diep in fossielen kunnen kijken.
Tafforeau was de eerste die fossielen ging scannen bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), waar sindsdien ontzettend veel mensen hun fossielen scannen.

Durings vriend Dennis Voeten deed er zijn PhD-onderzoek naar onder meer de Archaeopteryx en scande er ook de Halszkaraptor. Die laatste ziet er zo vreemd uit, dat hij heel lang als een soort Magdeburg Eenhoorn beschouwd is. “Het dier heeft een heel lange nek, bijna de hals van een zwaan, dan weer een soort reptielenlijf en lange poten met klauwen.” SBXR-beelden waren de enige manier om de strenge reviewers van het prestigieuze wetenschapsblad Nature te overtuigen dat het een echt dier is en niet een bij elkaar geraapt zooitje dat met lijm bij elkaar geplakt was.

Versteende dinodrollen

De naam Halszkaroptor is een eerbetoon aan Halszka Osmólska. Zij is een Poolse paleontologe die van 1965 tot 1970 aan Pools-Mongoolse expedities naar de Gobiwoestijn (de grootste woestijn van Azië) deelnam, onder leiding van haar landgenote Zofia Kielan Jaworowska, op zoek naar nieuwe dino-fossielen. Een unieke, revolutionaire periode, de enige ooit waarin een door vrouwen geleid team volledig nieuwe dinosaurusfossielen ontdekte. Aan hen danken we de Fighting Dinosaurs — een bijzonder fossiel van een Protoceratops en een Velociraptor, die waarschijnlijk tijdens het vechten overvallen zijn door een zandstorm, en zo versteend zijn geraakt.

Haar eigen grote ontdekking dankt During ook aan de ESRF. Met SBXRs kon ze op celniveau kijken in de botten van fossiele vissen die afkomstig waren uit de dinotijd. “Meestal zie je alleen maar de lijn waar de groei gestopt is, maar we konden nu binnen die groeiringen kijken. Dan zie je dat in de lente de botcelletjes klein en wijdverspreid zijn. In de zomer zijn ze juist heel dik en groot, en overvloedig aanwezig. In de herfst en zijn ze een beetje plat, wat kleiner, verder uit elkaar. En dan is het winter en zijn ze weg.” Zo kon During heel precies de seizoenen en hun invloed op haar vissenbotten volgen, waarna ze haar ontdekking deed: alle vissen waren in de lente gestorven.

Synchrotonstraling blijkt ook ideaal voor coprolieten. “Coproliet is een heel sjiek woord voor poep. Ik kan daar eindeloos grapjes mee maken, want de mogelijkheden zijn enorm!” Lacht ze. SBXRs zijn zo goed, dat de onderzoeker absurd kleine details in versteende dino-drollen herkende. Dekschildjes van kevers, zelfs de kammen van de antenne van een mot. ‘We kunnen nu complete voedselketens reconstrueren, door in dino-poepjes te kijken!”

Wel of geen veren

De ‘gouden eeuw’ van nu lijkt wel wat op de kennisexplosie na de uitvinding van de telescoop een de microscoop. Paleontologen zien steeds meer, dankzij steeds betere brillen. During: “Bij de kleinere raptors vinden we overal veren. Waarmee het geneuzel over ‘had de T.rex nou wel of geen veren’ ook weer terugkomt. Ik denk het echt niet, hooguit decoratief een paar veertjes achter de ogen ofzo. Dat beest is zo groot, als hij een verendek had was hij chronisch oververhit.”

Een echt grote ontdekking is dat David Unwin een aanzet tot veren op de vleugels van pterosauriërs gevonden heeft. During legt uit hoe de evolutie van veren werkt: “Je hebt eerst een sprietje, dan krijg je een sprietje met een vertakking, dan een sprietje met veel vertakkingen. Dat ene sprietje dat de basis vormt, hebben pterosauriërs ook!” Nee, ze hadden geen veren. Maar de sprietjes op hun leerachtige vleugels wijzen er sterk op dat de gemeenschappelijke voorouder die ze delen met vogels, ze ook gehad moet hebben.

Een andere coole vondst, met Scanning Electron Microscopy dit keer, zijn fossiele pigmentcellen in de veren van de Archaeopteryx. Die kun je met pigmentcellen in moderne veren vergelijken om de kleuren te reconstrueren. “Blijkt dat hij grotendeels zwart was. Saai!”, zegt During. Paleontologen kunnen zelfs regenboogkleuring in fossiele veren zien. Een mannetjeseend in de sloot heeft dat ook — met de ene lichtval is hij paars, met de andere groen. “We zien dat bij de Microraptor. Die lijkt een beetje op Archaeopteryx, maar met vleugels aan zijn armen én aan zijn benen. Daarmee kun je helemaal niet vliegen, dat is super onpraktisch.” Omdat regenboogkleuring een rol speelt bij het pronken tijdens de balts, kan het best dat de onpraktische, iriserende pootvleugels van Microraptors hun ‘pauwenstaarten’ waren.

Er komen steeds meer technieken, SBXRs gaan in de toekomst nog feller worden. Wat we allemaal nóg meer in fossielen gaan ontdekken, weet niemand. Zoals in het refrein van dat ene liedje uit de jaren tachtig — The Future’s So Bright, I Gotta Wear Shades: “De toekomst schijnt zo fel, waar is mijn zonnebril”.