Hoe de eerste dieren zich verplaatsten

Paleobiologie Een dier met een lichaam als een tarwehalm, versteend in zijn eigen spoor. Het is een van de eerste kruipers.

Een impressie van het circa 550 miljoen jaar oude dier Yilingia spiciformis in zijn eigen spoor.
Een impressie van het circa 550 miljoen jaar oude dier Yilingia spiciformis in zijn eigen spoor. Beeld Dr. Zhe Chen/Nanjing Institute of Geology and Paleontology

Zo’n 550 miljoen jaar geleden kroop een langgerekt, primitief dier zijn dood tegemoet. Zowel van het kruipende dier zelf als van zijn ‘dodenmars’ zijn nu in het zuiden van China fossielen ontdekt, en dat is groot nieuws. De vondst maakt inzichtelijk hoe de allereerste uit zichzelf bewegende diersoorten eruit zagen, schrijven paleobiologen van de universiteit van Nanjing deze week in Nature. Juist dat het dier versteend is ín zijn allerlaatste spoor is daarbij van belang: zo zijn soort en afdruk direct aan elkaar te koppelen.

De ontdekking biedt een bijzonder inkijkje in het Ediacarium, een geologisch tijdperk dat pakweg duurde van 630 miljoen jaar tot 540 miljoen jaar geleden. Het was de periode die net voorafging aan het Cambrium en de daarmee samengaande Cambrische explosie, de periode waarin extreem veel nieuwe diersoorten ontstonden. Toch waren er ook uit het Ediacarium al fossielen van vroege diersoorten bekend, vooral uit de periode tussen 580 miljoen en 540 miljoen jaar geleden. Hoewel die Ediacarische fauna grotendeels uit organismen met zacht weefsel bestond, zijn veel fossielen goed bewaard gebleven in zandsteen. Alle dieren leefden destijds overigens nog onder water: pas ruim honderd miljoen jaar later verschenen de eerste dieren op land.

Tongschraapsporen

Uit diezelfde periode zijn ook de vroegste ‘ichnofossielen’ bekend: sporen in de vorm van bijvoorbeeld tunnels, graafgangen en voet- of lichaamsafdrukken. Die sporen stammen uit de tijd dat dieren zich voor het eerst op eigen kracht gingen voortbewegen. Deze vorm van beweging, motiliteit (waarbij een organisme zich zelfstandig voortbeweegt door energie om te zetten) is geavanceerder dan simpelweg mobiliteit (waarbij een organisme bijvoorbeeld ook door de wind kan worden voortbewogen).

De meeste versteende sporen uit het Ediacarium zijn teruggevonden zonder een versteend dier erbij. Bij de ichnofossielen die wél samen met hun makers zijn gefossiliseerd, gaat het vaak om heel geïsoleerde sporen: een losse lichaamsafdruk (bijvoorbeeld van de schijfvormige Yorgia waggoneri), of tongschraapsporen (bijvoorbeeld van de weekdierachtige Kimberella quadrata, al is de ‘tong’ van het dier zelf niet bewaard gebleven). Bijzonder aan de huidige vondst is de combinatie van een lang, continu spoor mét het verantwoordelijke dier er nog in. Tot nu toe was Kimberella quadrata de enige soort uit het Ediacarium waarvan bekend is dat die relatief lange kruipsporen kon maken. Nu komt daar met Yilingia spiciformis, zoals de paleobiologen de soort omschrijven, dus een nieuw ontdekte soort bij, vermoedelijk tussen de 551 en 540 miljoen jaar oud.

Het langgerekte lichaam bestond uit allemaal afzonderlijke segmentjes

In het huidige onderzoek bestudeerden de paleobiologen 48 fossielen: 35 exemplaren van Yilingia spiciformis en 13 versteende sporen (tot 60 centimeter lang). Het langgerekte lichaam van de dieren (tot 27 cm lang en zo’n 5 tot 25 mm breed) bestond uit allemaal afzonderlijke segmentjes, die op hun beurt elk uit drie delen bestonden: een centraal ruitvormig deel met aan weerszijden een naar achteren gericht pluimpje.

Het uiterlijk van Yilingia spiciformis doet denken aan een tarwehalm, schrijven de onderzoekers. De voor- en achterkant van het dier waren iets smaller dan het middenstuk. De soort behoorde tot de Bilateria, tweezijdig symmetrische dieren – met een duidelijke linker- en rechterkant. Tot die omvangrijke diergroep behoren tegenwoordig bijvoorbeeld gewervelde dieren, maar ook ringwormen.

Nog levende geleedpotigen

Mogelijk was Yilingia spiciformis aan de ringworm verwant, óf aan de geleedpotigen. Dat laatste is iets minder waarschijnlijk, omdat nog levende geleedpotigen een duidelijk onderscheid kennen tussen verschillende lichaamssegmenten (zoals kop en borststuk) en dat bij het fossiel niet aanwezig lijkt.

De vondst draagt ook bij aan de discussie over het moment waarop gesegmenteerde lichamen ontstonden in de evolutie. Juist die lichaamssegmenten kunnen de ontwikkeling van motiliteit hebben gestimuleerd, concluderen de onderzoekers. En toen er eenmaal sprake was van beweging op eigen kracht, was de weg vrij voor het ontstaan van allerlei nieuwe diersoorten tijdens de Cambrische explosie.