Fossiele resten suggereren dat de pterosaurussen door de tijd heen twee keer beter gingen vliegen.

“Pterosaurussen waren een diverse groep gevleugelde hagedissen, waarvan sommigen zo groot waren als mussen terwijl anderen een spanwijdte hadden die vergelijkbaar was met die van een klein vliegtuig,” vertelt onderzoeker Chris Venditti. “Fans van de film Jurassic World hebben een gedramatiseerd beeld gekregen van hoe groot en dodelijk deze reptielen waren. Hun dieet bestond voornamelijk uit andere dieren, van insecten tot kleinere dinosaurussen. Hoewel hun vaardigheden in de lucht heel bekend zijn, houdt de vraag of de pterosaurussen door de tijd heen beter gingen vliegen en zo sterker in het voordeel waren dan hun voorouders wetenschappers al decennialang bezig.”

Het onderzoek
Een nieuwe studie van Britse onderzoekers – waaronder ook Venditti – geeft nu meer inzicht in hoe deze pterosaurussen – die afstammen van organismen die op het land leefden en zo rond 245 miljoen jaar geleden het luchtruim kozen – hun vliegvaardigheden verkregen. De onderzoekers bestudeerden daartoe de resten van 75 verschillende soorten pterosaurussen, waarvan de oudste soort zo’n 220 miljoen jaar geleden leefde. Ze beoordeelden de vliegkunsten van de verschillende soorten door een inschatting te maken van hun spanwijdte en gewicht.


Met behulp van een model – gebaseerd op wat we weten van moderne vogels – stelden ze afgaand op die spanwijdte en massa vast hoeveel energie de pterosaurussen in de lucht verbruikten. En zo ontdekten ze dat de vliegende reptielen gedurende een periode van 150 miljoen jaar hun lichaamsvorm en -omvang zo aanpasten dat ze tijdens het vliegen 50 procent minder energie gingen verbruiken. “Ze werden tot aan hun uitsterven toe met een constante snelheid beter,” vertelt Venditti aan Scientias.nl. “Dat betekent dat 150 miljoen jaar op rij de afstammelingen van pterosaurussen betere vliegers waren dan hun voorouders. Dat is een vrij opvallende en unieke demonstratie van Darwins ‘afstamming met modificatie’ waarbij soorten gaandeweg steeds beter in hun omgeving gaan passen.”

Continue verandering
Eerder suggereerden onderzoekers dat de pterosaurussen met horten en stoten evolueerden, waarbij ze herhaaldelijk, in korte tijd flinke veranderingen ondergingen. Maar Venditti en collega’s schetsen een heel ander beeld. Er blijkt sprake te zijn van een continue stroom aan kleine verbeteringen die gedurende een periode van 150 miljoen jaar werden doorgevoerd.

Grotere omvang en nog grotere spanwijdte
Heel concreet zagen de onderzoekers dat de massa van de pterosaurussen in 150 miljoen jaar tijd ongeveer met een factor tien toenam, waardoor sommige vliegende reptielen tegen het moment van uitsterven meer dan 300 kilogram wogen. Die toename in gewicht werd waarschijnlijk ingegeven door de interactie met vogels. “Het suggereert dat de vogels de pterosaurussen met een kleine omvang wegconcurreerden,” vertelt Venditti. En dus werden de pterosaurussen groter en zwaarder. Dat lijkt niet direct bevorderlijk als je heer en meester wilt zijn in de lucht, maar in het geval van de pterosaurussen ging die toename in gewicht gepaard met flinke toenames in spanwijdte. “Door de tijd heen kregen pterosaurussen grotere vleugels dan je afgaand op hun omvang zou verwachten. Hun relatieve vleugelomvang nam door de tijd heen toe. Dus ze werden groter, maar de vleugels werden nog groter.” En dat leidde er dus toe dat ze toch betere vliegers werden.


Het nieuwe onderzoek kan onze kijk op de pterosaurussen wel eens veranderen, zo denkt Venditti. “Het verandert de manier waarop we over pterosaurussen nadenken en naar pterosaurussen kijken, in die zin dat het laat zien dat het geen magische organismen waren die vanaf het begin geweldig konden vliegen.” In plaats daarvan moeten de pterosaurussen in beginsel vrij onhandige vliegers zijn geweest die mogelijk zelfs enkel kleine afstanden konden afleggen. “Daarnaast denk ik dat onze resultaten ook de manier waarop we nadenken over de evolutie van vliegen kunnen veranderen. Sommige mensen denken dat organismen zodra deze de steile helling die nodig is om het luchtruim te kiezen, beklommen hebben, er al zijn. Maar wij laten zien dat natuurlijke selectie vervolgens nog miljoenen jaren zijn werk moet doen!”

Uitzondering
De onderzoeksresultaten gelden voor tal van soorten pterosaurussen. Maar er is één uitzondering die de regel bevestigt: de Azhdarchoidea. De pterosaurussen die tot deze groep behoorden, blijken door de tijd heen niet beter te zijn gaan vliegen. “Er zijn veel aanwijzingen gevonden die suggereren dat deze groep meer affiniteit had met een leven op de grond dan andere pterosaurussen,” legt Venditti uit. “Sommige (pterosaurussen behorende tot de Azhdarchoidea, red.) hadden niet-flexibele nekken die niet ideaal waren in de lucht, anderen lieten fossiele sporen achter die suggereren dat ze vooral heel bedreven waren op het land en weer anderen waren helemaal aangepast aan het zoeken naar voedsel aan de waterkant. Dus het lijkt erop dat deze pterosaurussen niet zo afhankelijk waren van vliegen en onze resultaten onderschrijven dat. Hoewel ze konden vliegen, deden ze dat waarschijnlijk alleen wanneer dat echt nodig was. Sommige van deze pterosaurussen waren ook enorm (zo lang als een giraffe), maar hadden relatief korte vleugels.”

Welbeschouwd hebben Venditti en collega’s een heel nieuwe manier bedacht om de evolutie van pterosaurussen in kaart te brengen. “Eén van de weinige dingen die in de afgelopen 300 miljoen jaar niet veranderd zijn, zijn de natuurwetten, dus het is geweldig om deze wetten te kunnen gebruiken om de evolutie van vliegende reptielen beter te begrijpen,” merkt onderzoeker Stuart Humphries op. Hoewel de studie veel vragen beantwoord, roept deze ook weer nieuwe vragen op. “Bijvoorbeeld of we bij vleermuizen en vogels hetzelfde patroon terug zouden zien,” merkt Venditti op. Wellicht kan vervolgonderzoek dat uitwijzen. Voor nu verheugt Venditti zich in de resultaten die zijn werk al heeft opgeleverd. “Ik denk dat onze studie heel mooi laat zien hoe natuurlijke selectie organismen door de tijd heen aanpast, waardoor ze beter gaan presteren in hun leefgebied.”