Zoogdierstamboom

Miljoenen jaren hielden dinosauriërs de zoogdieren kort. Dat idee is wijdverspreid. Maar het klopt niet, blijkt opnieuw.

Michiel van Nieuwstad

Het beeld beklijft: 150 miljoen jaar lang waren zoogdieren muisachtige beestjes die niet tegen de machtige dinosauriërs op konden boksen en zich alleen ’s nachts buiten waagden. Pas toen de dinosauriërs 65 miljoen jaar geleden uitstierven eisten ze de ruimte op. Nu kon de klasse van de zoogdieren in hoog tempo uitwaaieren tot de variëteit van 4.500 soorten die we nu kennen.

Maar het beeld klopt niet. De afgelopen jaren ontdekten paleontologen grote zoogdierachtigen die leefden diep in het Mesozoïcum (250 tot 65 miljoen jaar geleden), ook wel het tijdperk van de dinosauriërs genoemd. Repenomamus, een roofdier-formaat-das at 135 miljoen jaar geleden dinosauriërs. Iets ouder nog zijn een recent ontdekte variant op de zwevende eekhoorn (Volaticotherium) en de beverachtige Castorocauda.

stuivertje wisselen

Deze vroege zoogdieren zijn uitgestorven, maar een publicatie die donderdag is verschenen in Nature geeft de theorie van het stuivertje wisselen tussen dino’s en zoogdieren de genadeklap: ook voor de evolutie van moderne zoogdieren was het uitsterven van de dinosauriërs van weinig belang. Paleontologen en moleculair biologen laten zien dat de grote lijnen in de klasse der zoogdieren 75 miljoen jaar geleden al bestonden. De explosie van soortvorming waarbij uit deze zoogdierorden de rijkdom aan families ontstond die we nu kennen, trad zo’n 55 miljoen jaar geleden op. De dinosauriërs waren toen al tien miljoen jaar verdwenen.

“Al met al elimineren de resultaten van deze studie [het idee dat] het ontstaan van de moderne ordes in het rijk der zoogdieren ook maar enigszins werd tegengehouden door de [heerschappij van] dinosauriërs in het Late Krijt”, zo schrijven de Nieuw-Zeelandse moleculair biologen David Penny en Matthew Philips in een begeleidend commentaar in Nature. “De cruciale gebeurtenissen in de evolutie van de moderne zoogdieren voltrokken zich ver voor of ver na [het einde van het Mesozoïcum]”.

moleculaire klok

De onderzoekers onder leiding van Olaf Bininda-Edmonds van de Technische Universiteit van München hebben een evolutionaire stamboom gemaakt waarin 99 procent van de levende zoogdiersoorten is ondergebracht, op grond van een vergelijking van het DNA. De gedachte is dat het tempo waarmee dit erfelijke materiaal in de loop van tientallen miljoenen jaren verandert, zo constant is dat het bruikbaar is als een ‘moleculaire klok’. Het moment van splitsing tussen twee soorten is dan te bepalen door het aantal mutaties in het DNA te tellen. Voor hun superstamboom gebruikten de onderzoekers informatie van 66 genen uit 2.500 kleinere, bestaande stambomen. Om de stamboom te ijken vergeleken ze de moleculaire informatie met dertig goed gedateerde fossielen. Dat is belangrijk, omdat paleontologen en moleculair biologen over evolutie niet zelden van mening verschillen.

De klasse van de zoogdieren valt uiteen in drie hoofdroepen met levende vertegenwoordigers: zoogdieren met placenta, buidelzoogdieren en de Monotremata, waartoe buitenbeentjes als het vogelbekdier behoren. De analyse van Brininda-Edmonds plaatst de afsplitsing van de Monotremata op 166 miljoen jaar geleden. Die datering is gebaseerd op een fossiel dat is ontdekt in Madagascar Ambondro mahabo, zo verklaart mede-auteur Rutger Vos van de universiteit van British Columbia in een e-mail. Dit muisachtige diertje is dus te beschouwen als de stamvader van alle zoogdieren. De afsplitsing van de buidelzoogdieren plaatsen de onderzoekers op 148 miljoen jaar geleden.

Vervolgens verstrijken er bijna vijftig miljoen jaar zonder dat een enkele zoogdiergroep ontstaat die we nu nog kennen. Dan ontstaan plots alle vier de bestaande superordes van zoogdieren met een placenta binnen 2,4 miljoen jaar: de Afrotheria (waartoe olifanten, zeekoeien en klipdassen behoren) Euarchontoglires (primaten en knaagdieren), Laurasiatheria (hoefdieren, walvissen, carnivoren, egels en vleermuizen) en Xenartha (gordeldieren, miereneters, luiaards). De drie bestaande superordes van de buideldieren ontstaan vanaf 82 miljoen jaar geleden.

Uit de superordes ontstaan tot 75 miljoen jaar geleden alle circa veertig bestaande ordes van zoogdieren met een placenta. Pas tussen 55 en 10 miljoen jaar geleden ontstaan daaruit de zoogdierfamilies die we nu nog kennen. Een beperkt aantal nieuwe zoogdieren ontstaat tussen 65 en 60 miljoen jaar geleden – wél na het uitsterven van de dinosauriërs, maar deze primitieve hoefdieren en primitieve verwanten van moderne primaten zijn uitgestorven.

achteruitgang

Interessant is dat het ontstaan van de moderne zoogdieren ruwweg samenvalt met het verdwijnen van verschillende vroege zoogdierachtigen zoals de triconodonten en docodonten, vernoemd naar hun kenmerkende tanden. “Dit zijn ook de groepen waartoe de vroege zoogdieren behoren die in de afgelopen jaren zijn ontdekt”, bevestigt Nature-commentator Matt Phillips in een e-mail. “Het lijkt erop dat hun achteruitgang samenvalt met de soortenradiatie van zoogdieren met een placenta. In elk geval op het noordelijk halfrond. Op het zuidelijk halfrond zijn te weinig fossielen om een duidelijk beeld te krijgen.”