NGV-Geonieuws 158

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Maart 2009, jaargang 11 nr. 3

Redactie: dr. W.M.L.(Willem) Schuurman

1011 Het begin van een Pleistocene dierentuin
Auteur: drs. Marvin Overbeeke

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

Van bijna 30 soorten is het volledige genoom (bouwtekening van een organisme) ontrafeld. Dit lijkt niet veel, maar het is ontzettend tijdrovend en geldverslindend werk. De ontwikkelingen op dit gebied staan nog maar net in de kinderschoenen en het gaat dan ook steeds sneller en makkelijker. Van vele soorten worden op dit moment de genomen uitgeplozen. Van uitgestorven dieren is nog geen totaal genoom bekend. Het lijkt misschien ook zeer onwaarschijnlijk, maar de ontwikkelingen houden ook hier niet op, en het ontrafelen van het genoom van de wolharige mammout is al in een vergevorderd stadium.

In verschillende musea zijn exemplaren aanwezig van dieren zoals bijvoorbeeld de Tasmaanse Tijger die vrij recent zijn uitgestorven. Of het DNA van deze dieren nog intact genoeg is om ze weer tot leven te wekken is momenteel nog steeds de vraag. In de toekomst is hierin waarschijnlijk veel meer mogelijk, zeker als gebruik gemaakt wordt van het DNA van nog levende familieleden van die soorten. Dit klinkt allemaal al als science fiction, maar het terug tot leven wekken van de wolharige mammoet is dichterbij dan je denkt.



Van het genoom van uitgestorven dieren zijn de eerste wetenschappelijke artikelen verschenen in 2005. Het ging hier om heel kleine fragmenten tot duizenden basenparen. Het totale genoom van vele zoogdieren bestaat namelijk uit een paar miljard basenparen. Een tijdje terug zijn 1 miljoen basenparen gepubliceerd van Neanderthalers, maar het vermoeden is dat hier ook contaminatie van de moderne mens tussen zit.
Dit DNA is uit botmateriaal gehaald, maar in 2007 hebben een aantal van de auteurs van dit artikel al aangetoond dat het betrouwbaarder is om DNA uit haar te winnen. Van 15 mammoeten hadden ze in totaal 947 miljoen basenparen kunnen onttrekken. Van deze 15 hebben ze er 2 geselecteerd waarmee ze nog verder probeerden te gaan, en niet zonder succes. Alles bij elkaar hadden ze 4,17 miljard basenparen en na vergelijking met de Afrikaanse savanne olifant bleek 3,3 miljard daadwerkelijk van mammoet te zijn, de rest komt van bacteriën, virussen en nog een gedeelte dat ze niet thuis konden brengen. Aangezien het genoom van de olifant nog niet volledig is ontrafeld en er alleen een schatting is van ongeveer 4,7 miljard basenparen, schatten ze, rekening houdend met een aantal andere factoren, dat ze zo’n 70 tot 80% van de wolharige mammoet hebben ontrafeld.

Aan de hand van de genomen van de twee geselecteerde wolharige mammoeten hebben ze vastgesteld dat de twee op DNA-niveau relatief veel van elkaar verschillen. Ze hebben berekend dat ze zo’n 1 tot 2 miljoen jaar geleden pas een gemeenschappelijke voorouder gehad hebben. Bekeken is of dit ook in het skelet te zien is, maar dat blijkt zeer lastig te zijn. Oftewel, aan het skelet is niet voldoende te bepalen of de dieren dicht bij elkaar staan, of dat ze al heel lang geleden een gemeenschappelijke voorouder hebben gehad. De verschillen in genoom tussen mammoet en Afrikaanse olifant omvat zo’n 20.000 basenparen en dit komt neer op een genetische overeenkomst van zo’n 99,8%.

Dit klinkt allemaal nogal spectaculair en ik vraag me dan ook of het genoom van de wolharige mammoet ooit volledige ontrafeld gaat worden. Natuurlijk zou het zeer spannend zijn om een wolharige mammoet tot leven te kunnen wekken, maar dan is er nog de vraag of dat verstandig is. Mocht dit ooit gebeuren dan zullen ze, zolang er mensen zijn, nooit meer vrij in het wild rondlopen. Het zal veel geld kosten en vele problemen zullen nog opgelost moeten worden die we nu nog niet eens kunnen verzinnen, maar ik vermoed dat er ooit wel iemand zal zijn die dit zal proberen en het begin maakt van een dierentuin met tot leven gewekte, uitgestorven, grotendeels Pleistocene dieren. Jurassic Park, of beter gezegd Pleistocene Park, is in de maak.

Referenties:
  • Wong, K., 2009. Decoding the mammoth. Scientific American, January 2009, p. 26-27.
  • Miller W., Drautz D.I., Ratan A., Pusey B., Qi J., Lesk A.M., Tomsho L.P., Packard M.D., Zhao F., Sher A., Tikhonov A., Raney B., Patterson N., Lindblad-Toh K., Lander E.S., Knight J.R., Irzyk G.P., Fredrikson K.M., Harkins T.T., Sheridan S., Pringle T. & Schuster S.C., 2008. Sequencing the nuclear genome of the extinct woolly mammoth. Nature, Vol.456, 20 November 2008, 387-390.

Figuur, met toestemming van Miller, afkomstig van http://mammoth.psu.edu/gallery.html

1012 Meer bloemen, minder Stegosaurus
Auteur: drs. Adiël Klompmaker

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over (Dino)sauriers ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

De Krijtperiode (145-66 miljoen jaar geleden) is de terminale periode van de niet vliegende dinosauriërs. Maar het is ook de periode van het begin van de bloemplanten (angiospermen), die we nu nog steeds overal om ons heen zien.
De gedachte was dat de kleine, herbivore dinosauriërs de ontwikkeling van de bloemplanten positief beďnvloedden. Nieuw onderzoek van Butler (Natural History Museum, Londen) en collega’s laat echter in het tijdschrift The Natural History Museum niet datzelfde beeld zien. Daarnaast nam in het midden van het Krijt Stegosaurus in aantal af toen de bloemen de wereld veroverden


In de Krijtperiode begon de wereld op die van vandaag de dag te lijken.
Hier een afbeelding van de geografie van 90 miljoen jaar geleden.
In het begin van het Krijt zaten Afrika en Zuid-Amerika, Australië
en Antarctica nog aan elkaar vast (het supercontinent Gondwanaland).
De noordelijke landmassa (Azië, Europa en Noord-Amerika) heet Laurasië.
Bron: Creative Commons

Eerder onderzoek van Amerikaanse paleontoloog Bakker (jaren 70 en 80) suggereerde dat de timing van de radiatie (evolueren van nieuwe soorten) van bloemplanten en die van de ontwikkeling van kleinere, herbivore dino’s samenviel. In het late Jura was het compleet anders. Toen domineerden grote naaktzadigen zoals coniferen, ginkgo’s en palmvarens. Belangrijke herbivore dino’s waren toen de stegosaurussen en de sauropoden (zoals de Brachiosaurus). Vooral de sauropoden aten van de hoge boomtoppen. In het vroege Krijt daarentegen waren de herbivoren een stuk kleiner met ornithopoden en ankylosaurussen als belangrijke vertegenwoordigers. De grote, lange herbivoren waren minder dominant. Rond de Jura/Krijt grens (145 miljoen jaar geleden) stierven 57-89% van de sauropoden uit. Bakker stelde dat de kleinere herbivoren zorgden voor een verstoorde omgeving met allerlei open plekken. Hierdoor vond de evolutie van de bloemplanten versneld plaats.


Ginkgo biloba. De voorouder van deze soort leefden al in het Perm.
Ze waren ook veelvuldig te vinden in het late Jura.
Bron: Creative Commons

Maar is dat ook werkelijk zo? Walter en collega’s hebben een grote database gemaakt van alle recente gegevens in de literatuur over planten en dino’s uit het Krijt. En daar is statistiek op losgelaten.
Bloemplanten blijken niet in het oudste Krijt aanwezig te zijn. Pas rond 120-100 miljoen jaar geleden hadden de angiospermen een hoge diversiteit, eerst in de lage breedtegraden en later ook in de hogere breedten. Echter, de gedachte overgang van grotere herbivoren naar kleinere vond plaats rond de Jura/Krijt grens. Dat is ongeveer 25 miljoen jaar eerder dan de radiatie van angiospermen. De theorie van Bakker is hiermee dus omver geworpen.


Stegosaurussen waren geen kleine jongens ten opzichte van de mens.
Ze waren echter bij lange na niet de grootste herbivoren.
Bron: GNU

Overigens klopt de abrupte overgang van grotere naar kleinere niet helemaal. De sauropoden waren bijvoorbeeld nog steeds aanwezig in het Krijt, ondanks de flinke diversiteitsafname op de Jura/Krijt grens. En dinosauriërs die wat lager van de bomen aten waren ook al aanwezig in het late Jura. Een voorbeeld is de Stegosaurus. De overgang is dus geleidelijker, maar niet voldoende om Bakkers theorie te bevestigen.


Stegosaurus met zijn karakteristieke rugplaten is onder andere te
zien in het Senckenberg Museum in Frankfurt. In Nederland is dit monster
uit het Jura en Krijt te zien in Oertijdmuseum ‘De Groene Poort’ in Boxtel.
Bron: Creative Commons

Stegosaurus zelf nam duidelijk af in diversiteit en dat precies tegelijk met de radiatie van de bloemplanten. De stegosaurussen stierven zelfs helemaal uit in deze periode. Een eerdere teruggang vond waarschijnlijk al plaats bij het verschijnen van de eerste angiospermen. Tezamen met Stegosaurus namen ook palmvarenachtige planten af (cycads). En juist dat was waarschijnlijk het belangrijkste voedsel voor Stegosaurus. Een ander opvallend detail is de toename in ankylosaurussen toen de stegosaurussen afnamen. Toeval? Mogelijk niet want ze zijn beiden zwaar bepantserd, herbivoor en ongeveer even groot. En dus zou Ankylosaurus de competitie met de Stegosaurus gewonnen kunnen hebben.


Ankylosaurus leefde tot het eind van het Krijt.

Hoe het nu precies zit, is nog onduidelijk. De wetenschappers melden dan ook dat meer onderzoek nodig is. Wellicht kunnen we de komende jaren hier meer paleontologisch nieuws over verwachten.

Referenties:
  • Butler et al., 2009. Diversity patterns amongst herbivorous dinosaurs and plants during the Cretaceous: implications for hypotheses of dinosaur⁄angiosperm co-evolution. The Natural History Museum 22: 446-459.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl