Prehistorische planteneter had een modern loopje

Looppasjes uit de computer

De enkele fossiele skeletten die van de Orobates zijn gevonden deden wetenschappers vermoeden dat het dier een wijdbeense lichaamshouding had. Het bovenste deel van de ledematen stond daarbij horizontaal, het onderste deel verticaal. Alsof hij in een permanente push-up-positie staat. Deze stand van de poten zie je bijvoorbeeld bij hagedissen en salamanders, die met hun buik dicht bij de grond staan. De ‘waggel’ die dit oplevert is niet zo’n efficiënte manier van bewegen.

In evolutionair opzicht is de Orobates interessant omdat het een voorouder is van de zogenoemde amnioten, waaruit later ook de zoogdieren ontstonden. Het is dus ook een, waarschijnlijk indirecte, voorouder van de mens. Maar achterhalen hoe deze verre familie van ons evolueerde is niet makkelijk. De vorm van een skelet is niet direct gekoppeld aan de manier van bewegen. Een skelet kan op verschillende manieren bewegen.

Wetenschappers van onder andere de Humboldt Universität in Berlijn scanden het fossiel van de Orobates en gingen aan de wandel met een driedimensionaal model van het skelet. Ze rekenden uit bij welke bewegingen de botten het minst botsen, welke tred het meest gebalanceerd en energiezuinig was. Dit computermodel vergeleek die beweging met bekende loopbewegingen van bestaande viervoeters: de salamander, een hagedisachtige, een leguaanachtige en de kaaiman.

Orobates pabsti was een belangrijke soort in de evolutie van de amnioten. Afstammend van de amfibieën stond hij aan de basis van de ontwikkeling van diersoorten met dat eiervliesje. Het feit dat hij zo efficiënt liep, geeft aan dat dat moderne loopje kennelijk al bestond vóór de grote bups van amnioten zich ontwikkelde.

De primitieve wijdbeense loophouding, waarvan eerst verwacht werd dat Orobates die had, heeft best wat nadelen, zegt paleontoloog Anne Schulp, werkzaam bij Naturalis en Universiteit Utrecht. “Energetisch is het bijvoorbeeld een uitdaging, maar zo is de evolutie van lopen op het land nu eenmaal begonnen.” Schulp is zeer te spreken over de uitgebreide analyse. “De combinatie van biomechanische modellen en zelfs een echte robot met de bijbehorende energetische overwegingen, om te kijken of het allemaal past bij de gevonden voetsporen, dat zie je niet vaak. De onderzoekers brengen zo een uitgestorven viervoeter uit het Perm een klein beetje tot leven.”

Fysiek model

Auke IJspeert, professor biorobotica van de École polytechnique fédérale de Lausanne in Zwitserland was betrokken bij het onderzoek en is een van de bouwers van de robot. “Computermodellen zijn doorgaans betrouwbaar, maar toch kun je fouten maken. En in dynamische modellen kunnen kleine afwijkingen soms uitgroeien tot flinke verschillen”, zegt hij. “Het is daarom goed om een fysiek model te hebben. Daarmee kun je eigenlijk niet valsspelen.”

Volgens IJspeert is eerder wel geprobeerd om de bewegingen van bijvoorbeeld dinosauriërs op deze manier te simuleren, maar is dit onderzoek uniek vanwege de kwaliteit van het fossiel en de bijbehorende sporen. Hij hoopt dat deze methode vaker kan worden gebruikt om de bewegingen van prehistorische aardbewoners te achterhalen.

Dat de Orobates pabsti zijn manier van lopen doorgaf aan veel van zijn evolutionaire afstammelingen wil niet zeggen dat andere manieren van lopen in de ban gingen. Nog steeds loopt bijvoorbeeld de salamander op die lagere en meer waggelende manier. IJspeert: “Zoals vaak in de evolutie, het hoeft niet perfect te zijn om te overleven.”