Terwijl miljoenen jaren geleden dino’s groot, groter, grootst waren, was bij zoogdieren het tegenoverstelde aan de hand: ze krompen. Wetenschappers denken nu te begrijpen welke invloed dit had op de evolutie van hun gevoelige gehoor.

Ruim 200 miljoen jaar geleden verschenen, naast de reeds aanwezige dino’s, ook de eerste zoogdieren. Maar terwijl dinosaurussen zich evolueerden tot de grootste landdieren ooit, volgden de voorouders van alle moderne zoogdieren gedurende de volgende 150 miljoen jaar een heel andere strategie: een stuk kleiner worden. Waarom dat nodig was voor een succesvolle evolutie hebben onderzoekers van de universiteit van Birmingham uitgezocht. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Nature.

Lees ook: ‘Veel dino’s konden hun tong niet uitsteken’

Bewegende botjes

De wetenschappers richtten zich tijdens hun onderzoek in het bijzonder op de kaak en het kaakgewricht van zoogdieren. Nagenoeg alle gewervelde dieren hebben complexe onderkaken die zijn gevormd door vijf of meer botten die met elkaar zijn verbonden. Moderne zoogdieren, daarentegen, zijn juist uniek in het hebben van een onderkaak die uit slechts één bot bestaat waarin de tanden zitten.

Fossielen laten zien dat in de loop van de evolutie de onderkaak van voorouders van zoogdieren versimpelden en dat een nieuw kaakgewricht werd gevormd, terwijl sommige van de voormalige kaakbotten zich naar het middenoor (dat tussen het uitwendige oor en het binnenoor zit) bewogen en daar een belangrijke functie vervulden bij het horen.

“Wij (als zoogdieren) hebben drie gehoorbeentjes die voor de geluidsoverdracht zorgen: de hamer, het aambeeld en de stijgbeugel”, mailt paleontoloog Dennis Voeten. “Interessant is dat het binnenoor van (andere) viervoeters alleen de stijgbeugel bevat. De hamer en het aambeeld van zoogdieren zijn via een complex evolutionair proces ontstaan uit botten in de boven- en onderkaak van hun voorouders.”

“Het is opvallend dat juist deze botten, die in sommige reptielen groot en massief zijn aangelegd, nu in miniatuurvorm verantwoordelijk zijn voor fijngevoelige geluidsoverdracht bij zoogdieren.”

Minder spanning

Het onderzoeksteam vroeg zich af hoe het mogelijk was dat botten die een functioneel gewricht vormen vrij kunnen komen voor heel andere functies, zonder dat de dieren problemen ondervonden met eten en horen. “Het is ondenkbaar dat een groep dieren stopte met eten om het kaakgewricht en binnenoor aan te passen”, zegt Voeten.

Door computertomografie (CT)-scans te maken van verschillende fossiele schedels en onderkaken, genereerden de onderzoekers digitale modellen die werden onderworpen aan verschillende computersimulaties.

Uit die resultaten concludeerde het team dat het kleiner worden van zoogdierachtige reptielen ervoor zorgde dat er, in sommige soorten, aanzienlijk minder krachten op het kaakgewricht kwamen te staan. Tegelijkertijd bleef de kaak wel krachtig genoeg om kleine prooien, zoals insecten, te grijpen met de tanden.

Nodig om te jagen

De afwijkende anatomie van het kaakgewricht in zoogdieren is overigens al langer bekend. Voeten: “De implicatie hiervan, dat het binnenoor van vroege zoogdieren al beduidend complexer was dan dat van de dinosauriërs die gelijktijdig leefde, is wel aangedragen als reden waarom de zoogdieren destijds konden overleven. Overdag konden ze niet concurreren met de dinosauriërs maar ’s nachts kwamen warmbloedigheid en een gevoelig gehoor goed van pas om succesvol te kunnen jagen in het donker.”

En wij mensen mogen daar dankbaar voor zijn. “Pas toen de dinosauriërs uitstierven en hun concurrentie wegviel, konden zoogdieren zich beginnen te ontwikkelen tot de diversiteit die we vandaag de dag zien. De mens zou, zeker in onze huidige vorm, dan ook niet hebben bestaan als onze vroege voorouders deze ontwikkeling niet hadden ondergaan.”

Bronnen: Nature, University of Birmingham via EurekAlert!, Dennis Voeten

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!