Tyrannosaurus, kippen en de oorsprong van vogels
gastbijdrage Bart Klink
In het gerenommeerde tijdschrift Science (13 april 2007) staan twee interessante artikelen over weefsel dat verkregen is uit bot van misschien wel de meest beroemde dinosaurus: de Tyrannosaurus rex (Schweitzer et al., 2007; Asara et al., 2007). Wat het zo bijzonder maakt, is dat het weefsel bewaard is gebleven gedurende 68 miljoen jaar. Het gaat dan ook niet om compleet of onaangetast weefsel, maar om zeer fragmentarisch materiaal dat met zeer geavanceerde technieken ontrafeld kan worden.
Het weefsel waar het om gaat is collageen, de voornaamste proteïne (eiwit) waaruit bindweefsel is opgebouwd. Het collageen is van het type I, wat het meest voorkomende type is. Dit type komt onder andere voor in littekenweefsel, pezen en botten. De onderzoekers hebben dit bindweefsel weten te verkrijgen uit het femur van de T-rex. Dit bot, beter bekend als het dijbeen, zit in het bovenbeen van alle vierpotigen (tetrapoden, waartoe ook de mens behoort), met uitzondering van de vierpotigen die hun achterpoten in de loop van de evolutie weer verloren hebben (waaronder slangen en walvisachtigen).
Lange tijd is gedacht dat het fossilisatieproces al het organisch materiaal zou vernietigen, maar dit blijkt soms niet het geval te zijn. Zo is het onderzoekers een tijd geleden onder andere al gelukt om zeer fragmentarisch DNA-materiaal te winnen uit Neanderthalerfossielen. Het was tot voorheen echter nog nooit gelukt om organisch materiaal te winnen uit fossielen die zo oud zijn als het betreffende Tyrannosaurusfossiel. De auteurs geven verscheidene mogelijke redenen waarom dit collageen zo lang behouden is gebleven. Eén van die redenen is dat collageen een relatief robuuste structuur is, veel robuuster dan bijvoorbeeld DNA. Omdat er geen DNA (laat staan het hele genoom) voorhanden is, blijft het nog steeds onmogelijk om een complete dinosauriër tot leven te wekken (zoals in de film Jurassic Park).
Wat echter wel mogelijk is, is om de structuur van het Tyrannosauruscollageen te vergelijken met dat van hedendaagse dieren waarvan de collageenstructuur bekend is. De onderzoekers hebben het collageen van de T-rex onder andere vergeleken met dan van de alom bekende kip (Gallus gallus), een kikker (Xenopus laevis) en een watersalamander (Cynops pyrrhogaste). Hieruit bleek dat het collageen van de Tyrannosaurus het meest lijkt op dat van de kip en in iets mindere mate op dat van de kikker en watersalamander. Dit is voor leken misschien een verrassing, maar voor de meeste evolutiebiologen niet.
Het is namelijk al lange tijd bekend dat vogels erg lijken op een bepaalde groep dinosauriërs, de Theropoda. De Tyrannosuarus behoort tot deze groep, net als de tevens bekende Velociraptor. De meeste experts zijn het er ook over eens dat vogels hun oorsprong hebben in deze groep dinosauriërs (Padian & Horner, 2002; Zhou, 2004; Benton, 2005). Deze opvatting heeft steeds meer onderbouwing gekregen door de vele vondsten van fossiele overgangsvormen tussen theropoden en vogels (Zhou, 2004; Benton, 2005). Doordat er zelfs meerdere theropoden met veren gevonden zijn, is het onderscheid tussen theropode dinosauriërs en vogels steeds lastiger te maken. Ook de evolutie van vogels is hiermee een doorn in het oog van creationisten. Wat creationisten tevens moeilijk kunnen uitleggen is dat vogels de potentie hebben om tanden te ontwikkelen (Harris et al., 2006), ofschoon dit normaliter niet gebeurt. Dit is echter logisch te verklaren vanuit de opvatting dat vogels van dinosauriërs afstammen. De sterke gelijkenis tussen de collageenstructuur van Tyrannosaurus en een moderne vogel (kip) is nog een bewijs voor de vogel-dinosaurusafstamming.
In de hedendaagse evolutiebiologie is het gebruikelijk om dieren zodanig te groeperen dat ze monofyletische groepen vormen, wat wil zeggen dat alle dieren uit de groep één gemeenschappelijke voorouder hebben. Wat men traditioneel onder “dinosauriërs” verstaan heeft, voldoet echter niet aan die eis omdat de vogels niet bij de groep horen, terwijl ze er wel uit voortgekomen zijn. Hierdoor is het correct om te zeggen dat vogels dinosauriërs zijn. Wat men tegenwoordig onder dinosauriërs verstaat, is de traditionele groep plus de vogels. Om toch nog een onderscheid te kunnen maken, worden vogels in de Engelstalige literatuur ook wel avian dinosaurs (vogel-dinosauriërs) genoemd en de groep die traditioneel dinosauriërs genoemd wordt, noemt men nu non-avian dinosaurs (niet-vogel-dinosauriërs).
Wat veel mensen niet beseffen is dat de dinosauriërs dus in wezen niet uitgestorven zijn. Helaas geldt dit niet voor de imposante Tyrannosaurus rex, maar zijn naaste familie bevindt zich nog overal om ons heen, van roodborstje tot raaf en van duif tot kip!
Referenties:
Asara, J.M., Schweitzer, M.H., Freimark, L.M., Phillips, M., Cantley, L.C. (2007) Protein Sequences from Mastodon and Tyrannosaurus Rex Revealed by Mass Spectrometry., Science, 316:280-285.
Benton, M.J. (2005) Vertebrate palaeontology, 3rd edition, Blackwell
Harris, M.P., Hasso, S.M., Ferguson, M.W., Fallon, J.F. (2006) The development of archosaurian first-generation teeth in a chicken mutant., Current Biology, 16(4):371-377.
Padian, K., Horner, J.R. (2002) Typology versus transformation in the origin of birds. Trends in Ecology and Evolution, 17:120-124(5)
Schweitzer, M.H., Suo, Z., Avci, R., Asara, J.M., Allen, M.A., Arce, F.T., Horner, J.R. (2007) Analyses of Soft Tissue from Tyrannosaurus rex Suggest the Presence of Protein., Science, 316:277-280.
Zhou, Z. (2004) The origin and early evolution of birds: discoveries, disputes, and perspectives from fossil evidence., Naturwissenschaften, 91:455-571.
(Trouwens, is het niet non-avialian eerder dan non-avian? Het is altijd leuk als een groep zijn naam kwijt raakt: niet-vogel reptielen, niet-vogel dino's, niet-viervoetige kwastvinnige vissen als je strict wilt zijn.) (Comment this)
It is highly likely that Velociraptor had feathers. Both the film and novel dinosaurs have scales, rather than feathers; however, both were created before the discovery of feathered dinosaurs closely related to Velociraptor (e.g. Microraptor). In Jurassic Park III the raptor was remodelled and small feathers on the male's heads were included in reference to this, while still looking similar to the original design. (Comment this)
Verder wordt in de literatuur zowel "non-avialian" als "non-avian" gebruikt voor dezelfde groep, maar volgens mij is de laatste gangbaarder. Daarom heb ik die gebruikt.
Wat betreft de naamgeving in de cladistiek kun je heel ver gaan als je het strikt neemt. Veel gebruikte termen als "Reptielen" of de "Agnata" (kaakloze vissen) zijn dan incorrect, maar toch worden ze nog steeds veel gebruikt. Een ander bekend voorbeeld is de groep apen, waar de meeste mensen (ook biologen) zichzelf niet toe rekenen. Maar ook dit is onjuist. Apen zijn immers de Anthropoidea (of moderner: Haplorrhini) en daar behoren wij ook toe. Mensen zijn dus ook apen! Zie veder: http://www.freewebs.com/deatheist/Artikelen/Mens_aap.htm (Comment this)
Are mobile phones wiping out our bees?
[met dank aan Jan] (Comment this)
by Martin Jones (Author).
By concerning himself with both evolutionary theory and the social constructions that give meaning to human eating behaviour, Jones arrives at a robust, integrative theory of why we share food the way we do. His previous books include The Molecule Hunt: archaeology and the search for ancient DNA, published by Penguin. (Comment this)