Dinosaurus legde eerst eieren met zachte schaal

Paleontologie Twee publicaties in Nature werpen licht op de evolutie van eieren met een zachte schaal. Die kwamen voor bij dino’s én bij zeereptielen.

Dinosauriërs legden eieren met een leerachtige schaal zonder kalk, zoals deze eieren van de bijtschildpad.
Dinosauriërs legden eieren met een leerachtige schaal zonder kalk, zoals deze eieren van de bijtschildpad. Foto Jasmina Wiemann

De eerste dinosauriërs legden eieren met een zachte schaal. Dat schreven Amerikaanse, Argentijnse en Canadese paleontologen vorige week in Nature. Ze onderzochten de goed gefossiliseerde eieren van twee soorten plantenetende dino’s, Mussaurus en Protoceratops, en ontdekten dat die een leerachtige structuur hadden, vergelijkbaar met hedendaagse schildpadeieren. Dino-eieren met een harde schaal, zoals die bekend zijn uit eerdere fossiele vondsten, zijn volgens de onderzoekers driemaal afzonderlijk geëvolueerd.

Lange tijd was de gedachte: álle niet-vliegende dinosauriërs legden eieren met een harde schaal van calciet, net als hedendaagse krokodillen en moderne dino’s – vogels dus. Van pterosauriërs, vliegende reptielen, was al wel bekend dat ze zachte eieren legden.

Maar Mussaurus en Protoceratops legden duidelijk eieren met zachte schaal, blijkt uit analyse van de eierschaalstructuur. Mussaurus leefde in het late Trias (ruim 200 miljoen jaar geleden), Protoceratops in het vroege Krijt (vanaf 145 miljoen jaar geleden). Dat betekent dat er gedurende een periode van miljoenen jaren dino’s waren die zachte eieren legden.

Langnekken

De onderzoekers onderwierpen de eieren van tientallen levende en uitgestorven reptielen aan Raman-spectroscopie, waarbij in detail de structuur van de schalen kon worden bestudeerd. Daaruit bleek onder meer dat Protoceratops-schalen weliswaar hard líjken, maar oorspronkelijk van ‘niet-gebiomineraliseerd’ organisch materiaal waren. Ook een aanzienlijk deel van de andere eieren bleek niet-gebiomineraliseerd, waaronder die van de allervroegste dino’s. Pas later ontstonden ook dinosauriërs die eieren met een harde schaal legden, kwam uit een reconstructie op basis van de spectroscopiedata naar voren.

Harde eieren zijn gedurende de dino-evolutie maar liefst driemaal ontstaan, binnen afzonderlijke dino-groepen: de ornithopoden (vierpotige planteneters), de theropoden (tweepotige vleeseters) en de sauropoden (langnekken). Hun harde eieren hadden dezelfde basale opbouw van een membraan, een beschermende calcietlaag eromheen en een waslaagje aan de buitenkant. Maar ze verschilden in structuur en poriënaantal.

Dat er na verloop van tijd harde eieren ontstonden bood voordelen. Zo’n harde schaal beschermt het embryo goed tegen bijvoorbeeld uitdroging of beschadiging, en draagt daarmee bij aan het voortplantingssucces. Wel leidde de evolutie van de harde eierschaal tot ander ‘opvoedgedrag’: de dino-ouders waren eerst alleen verantwoordelijk voor het begraven van de eieren in nat zand (zodat die niet uitdroogden), maar moesten met harde eieren in open, bovengrondse nesten daadwerkelijk broedzorg leveren en hun eieren bewaken.

Levendbarende mosasaurus

In hetzelfde nummer van Nature staat nóg een artikel over zachte fossiele eieren: Amerikaanse en Chileense paleontologen berichten over de vondst van een groot ei van 68 miljoen jaar oud op Antarctica. Dat is allereerst al groot nieuws omdat er op dat continent nooit eerder een fossiel ei is ontdekt. Ook is het bijzonder dat het ei gevonden is in mariene afzettingen uit het late Krijt: fossiele eieren uit onderwatermilieus zijn zeldzaam. Maar daarnaast is de omvang van het ei opmerkelijk. Het is groter dan welk dinosaurusei dan ook, met een lengte van 29 centimeter, een diameter van 20 centimeter en een gewicht van 6,5 kilo. Sommige harde dinosauruseieren komen er qua gewicht en omvang wel bij in de buurt, maar voor een zacht ei is deze grootte uitzonderlijk – de voorheen zwaarst bekende eieren uit die categorie wegen niet meer dan 700 gram.

Het enige ei dat dit fossiele exemplaar nog in omvang aftroeft is het ei van de olifantsvogel (Aepyornis maximus), een uitgestorven vogelsoort die tot zo’n 800 jaar geleden op Madagascar leefde. Maar ook die had een dikke, harde schaal vol poriën. Het Antarctica-ei had een schaal van slechts 700 micrometer dun, zonder poriën, maar opgebouwd uit gladde laagjes – vergelijkbaar met eieren van hedendaagse hagedissen en slangen.

De onderzoekers vermoeden dat het ei toebehoorde aan een in zee levend, mosasaurus-achtig reptiel van zo’n zeven meter lang. Opmerkelijk genoeg opperen ze dat het reptiel levendbarend was. Die term wordt gebruikt voor zoogdieren, maar ook sommige reptielen planten zich schijnbaar eierloos voort. Maar, zo leggen de auteurs uit, ook bij levendbarende soorten is er een rudimentaire eierschaal, die vaak enkele minuten na de eierafzet openscheurt.