NGV-Geonieuws 170 artikel 1055

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Augustus 2010, jaargang 12 nr. 5 artikel 1055

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 170! Op de huidige pagina is alleen artikel 1055 te lezen.

<< Vorig artikel: 1054 | Volgend artikel: 1056 >>

1055 Fossiele vertebraten geven lichaamstemperatuur prijs
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Uit evolutionair oogpunt is het interessant te weten of bepaalde uitgestorven taxa warm- of koudbloedig waren. Vooral over dinosauriërs zijn er langdurig verhitte debatten gevoerd, en onderzoeken leiden soms tot merkwaardige conclusies: zo lijkt de temperatuur van dino’s te zijn gestegen tijdens hun groei (zie Geonieuws 716). Aan alle uitgevoerde onderzoeken kleefden echter nogal wat bezwaren, maar nu ziet het er naar uit dat een betrouwbare methode is ontwikkeld om achter de lichaamstemperatuur van fossiele vertebraten te komen. Dat gebeurt door analyse van zeldzame isotopen in de botten, tanden en/of eierschalen van de gevonden fossielen. Die isotopen zijn koolstof-13 (13C) en zuurstof-18 (18O).


12 miljoen jaar oude tanden van dino’s
(links) en nijlpaarden (rechts) die werden
onderzocht
(foto Jeff Gage) (EG/FMNH).


Enkele van de onderzochte tanden van dinosauriërs (EG).



De methode om de lichaamstemperatuur te reconstrueren is gebaseerd op het feit dat 13C en 18O de neiging vertonen om zich te koppelen, en de mate waarin dat gebeurt hangt af van de lichaamstemperatuur: hoe hoger die temperatuur, hoe minder dit koppelings effect optreedt. In recente vertebraten is dit effect duidelijk meetbaar in het kristalrooster van het mineraal bioapatiet, het mineraal waaruit botten, eierschalen, tanden en andere harde delen zijn opgebouwd. Het mineraal wordt door het bloed vervoerd en wordt afgezet bij het aanmaken van botten en dergelijke. De dan aanwezige mate waarin de isotopen gekoppeld zijn, wordt opgeslagen en bewaard in die botten, tanden of andere harde delen. Omdat juist die harde delen gemakkelijk miljoenen jaren bewaard blijven, kunnen die dus gebruikt worden voor de isotopen-analyse. Proefnemingen met materiaal van recente soorten (witte neushoorn, Indiase olifant, Nijl krokodil en tijgerhaai) tonen aan dat de lichaamstemperatuur zo op 1-2 oC nauwkeurig kan worden vastgesteld.

De onderzoekers wijzen er echter wel op dat de gevonden lichaamstemperatuur alleen geldt voor het moment waarop de tand of ander onderdeel werd gevormd. Later kan de temperatuur van het dier anders geweest zijn (vgl. De oplopende temperatuur van dino’s tijdens hun groei). De voor bijvoorbeeld door analyse van een tand gevonden temperatuur geldt bovendien voor het hoofd, maar de temperatuur in de poten kan anders zijn geweest. Die zou met de botten uit de poten moeten worden bepaald.

Ondanks deze restricties lijkt de methode goed te werken. Voor een fossiele mammoet (een warmbloedig dier) werd bijvoorbeeld een lichaamstemperatuur van 37-38 oC vastgesteld, wat een uitermate redelijke waarde lijkt. Voor een 12 miljoen jaar oude neushoorn (warmbloedig) en een even oude (koudbloedige) alligator werden, zoals te verwachten, sterk verschillende lichaamstemperaturen vastgesteld: die van de neushoorn blijkt zo’n 6 oC hoger te zijn geweest dan die van de alligator.


De massaspectrometer waarmee de diverse isotopen-
verhoudingen werden vastgesteld (EG).

Een van de dingen die men met vervolgonderzoek hoopt te kunnen uitvinden, is waar warmbloedigheid ontstond. Daarvoor moet verder in de tijd worden teruggegaan dan 12 miljoen jaar. Als eerste groep voor nader onderzoek zijn de dinosauriërs uitgekozen. Daarvan is genoeg materiaal beschikbaar. Mogelijk komt dan ook meer duidelijkheid over hun warm- of koudbloedig karakter. En hetzelfde geldt dan voor de vroege vogels, die zich uit de sauriërs ontwikkelden. Het is nu nog onbekend of ze hun warmbloedige karakter kregen voor of nadat ze het vermogen om te vliegen hadden ontwikkeld, en evenmin weten we of ze dat deden voor of nadat ze een verenpak hadden ontwikkeld.


Onderzoeker Richard Hulbert
verwijdert het email van de
tand van een fossiele alligator
(foto Jeff Cage) (FMNH).



Van de tanden geďsoleerd email wordt voor analyse
in een plastic houdertje gegoten
(foto Jeff Cage) (FMNH).


Referenties:
  • Eagle, R.A., Schauble, E.A., Tripati, A.K., Tütken, Th., Hulbert, R.C. & Eiler, J.M., 2010. Body temperatures of modern and extinct vertebrates from 13C-18O bond abundances in bioapatite. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107, 10377-10382.

Foto’s (RE) welwillend ter beschikking gesteld door Rob Eagle, Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, Pasadena, CA, Verenigde Staten van Amerika) en (FMNH) het Florida Museum of Natural History, Gainsville, FL.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl