Grootste massa-extinctie ooit leidde tot een soort biologische wapenwedloop

Ongeveer 250 miljoen jaar geleden vond op het randje van het Perm de grootste massaextinctie ooit plaats. De oorzaak? Vulkaanuitbarstingen waardoor grote hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer belandden en het klimaat veranderde. Maar liefst 95 procent van alle bestaande soorten werd onverhoeds van de planeet weggevaagd. De weinige overlevenden werden geconfronteerd met een barre en onverbiddelijke wereld waar klimaatopwarming en oceaanverzuring aan de orde van de dag waren. Die omstandigheden hebben de overlevende dieren voor altijd veranderd.

Twee hoofdgroepen van de zogenoemde tetrapoden overleefden de massa-extinctie. Dit waren de synapsiden en de Archosauria, inclusief de voorouders van zoogdieren en vogels. Nu hebben onderzoekers meer bewijs gevonden dat deze dieren toen al warmbloedige eigenschappen verwierven. Warmbloedige of endotherme dieren beschikken over bont, veren of haar als isolatie. En er wordt al lang vermoed dat zoogdieren aan het begin van het Trias over haar beschikten. Maar nu doet een nieuwe studie daar nog een schepje bovenop. De onderzoekers suggereren namelijk dat archosauriërs grofweg 250 miljoen jaar geleden namelijk ook al over heuse veren beschikten.

Al in 2009 kwamen verschillende aanwijzingen aan het licht dat de synapsiden en de Archosauria precies op het moment van de Perm-Triasmassa-extinctie warmbloedige eigenschappen verwierven. Deze ontdekking was gebaseerd op gefossiliseerde voetafdrukken, waaruit bleek dat alle middelgrote en grote tetrapoden een rechtopstaande houding hadden, met hun ledematen direct onder hun lichaam. Hierdoor konden ze sneller rennen en vooral grotere afstanden afleggen. Opvallend genoeg vond deze verschuiving heel plotseling plaats en niet over een tijdspanne van tientallen miljoenen jaren, zoals eerder was gesuggereerd. Bovendien vond dit plaats in alle groepen en niet alleen in die van de voorouders van zoogdieren en vogels.

Het is een interessante ontdekking. Want het betekent dat de voorouders van zowel zoogdieren als vogels tegelijkertijd warmbloedig werden. En dat in een tijd dat het leven herstellende was van de grootste massale uitsterving ooit. De gelijktijdige verandering van de lichaamshouding en de vroege oorsprong van haar en veren suggereert bovendien een soort biologische wapenwedloop. In de ecologie vindt dit plaats wanneer roofdieren en prooien met elkaar moeten concurreren. Een voorbeeldje: de leeuw evolueert om sneller te rennen, maar de gnoe evolueert ook om sneller te rennen of te draaien om aan de leeuw te kunnen ontsnappen. De onderzoekers hebben nu ontdekt dat zoiets soortgelijks dus plaatsvond in het Trias. “Alleen een klein aantal soorten wist de massa-extinctie te overleven”, legt onderzoeker Mike Benton uit. “Zij moesten vervolgens concurreren in een moeilijke wereld. Omdat een paar van de overlevenden op primitieve wijze al endotherm waren, moesten alle andere ook endotherm worden om te kunnen overleven in de nieuwe en snel veranderende wereld.”

Zoogdieren en vogels zijn tegenwoordig warmbloedig en dat wordt vaak gezien als de reden voor hun succes. Warmbloedigheid heeft namelijk een aantal belangrijke voordelen. Omdat warmbloedige dieren over het vermogen beschikken om hun eigen lichaamswarmte te produceren, kunnen ze in koudere omgevingen of in gebieden met enorme seizoenschommelingen leven. Ook vertonen ze intensieve ouderlijke zorg, voeden hun jongen op en leren ze complex, slim gedrag. Deze aanpassingen gaven vogels en zoogdieren een voorsprong op amfibieën en reptielen. “Het Trias was een opmerkelijke tijd in de geschiedenis van het leven op aarde”, zegt Benton. “Je ziet tegenwoordig op het land overal vogels en zoogdieren terwijl amfibieën en reptielen zich vaak verborgen houden.” De studie, gepubliceerd in het vakblad Gondwana Research, suggereert dus dat een biologische wapenwedloop uiteindelijk uitmondde in de opkomst van warmbloedigheid. Een interessante bevinding die ook meer onthult over waarom dieren überhaupt warmbloedig werden. Op het eerste gezicht lijken koudbloedige dieren het namelijk veel makkelijker te hebben. Omdat ze hun lichaamstemperatuur niet intern kunnen regelen, spenderen ze 30 keer minder energie dan warmbloedige dieren van dezelfde grootte. Terwijl zoogdieren en vogels constant hun calorieën moeten gebruiken om een hoge, stabiele lichaamstemperatuur te handhaven, kunnen reptielen en amfibieën gewoon lekker in het zonnetje gaan liggen. Waarom dieren dan toch warmbloedig werden? Mogelijk dat ziekteverwekkers een vinger in de pap hebben…(Scientias)