Bizar dinosaurusje kan stamboom dino's omvergooien

Begin 2004 vond de zevenjarige Diego Suárez in het zuiden van Chili een rib en een wervel van een dinosaurus, tijdens een trektocht met zijn ouders, twee geologen, en zijn zus om mooie stenen te zoeken voor zijn verzameling. Het bleek een onbekende soort te zijn waarvan op dezelfde vindplaats, in een afzetting uit het late Jura-tijdperk, zo'n 150 miljoen jaar geleden, nog eens vier exemplaren en acht losse botten gevonden werden.

En het was geen doorsnee dinosaurus: het dier bleek een "Frankenstein-dinosaurus" te zijn. Het had zo'n ongewone combinatie van kenmerken en eigenschappen, dat oorspronkelijk gedacht werd dat de beenderen toebehoorden aan verschillende soorten dinosaurussen.

Dat bleek dus niet het geval en Chilesaurus diegosuarezi bleek een zeer bijzonder exemplaar, "één van de meest verwarrende en fascinerende dinosaurussen ooit ontdekt", volgens de auteurs van de nieuwe studie. Chilesaurus heeft de kop van een vleeseter maar de tanden van een planteneter, de achterpoten van een Brontosaurus, de heupen van een Stegosaurus, en de voorpoten en het lijf van een dier als een Tyrannosaurus of een Velociraptor.

En hij werd dan ook, bij zijn bekendmaking aan het publiek in 2015 ondergebracht bij de theropoden, de grote dinosaurusfamilie - onderorde wetenschappelijk gezien - waartoe ook de voornoemde Tyrannosaurus en Velociraptor behoren.

En hoewel die laatste twee onmiskenbaar vleeseters zijn en de theropoda lange tijd gekarakteriseerd werden als "de vleesetende dinosaurussen", is het de laatste jaren duidelijk geworden dat de groep een behoorlijk aantal soorten telt die de gewoonten van hun vleesetende voorouders hebben opgegeven, en alleseters of zelfs planteneters zijn geworden. En Chilesaurus leek gewoon een van die evolutionaire bochten: een plantenetende dinosaurus die geëvolueerd was uit vleesetende voorouders.

Tekening van een kaak van Chilesaurus met de typische platte tanden van een planteneter, die bedoeld zijn om het taaie, plantaardige voedsel te vermalen. (Illustratie: Levi Bernardo/Wikimedia)

De dinosaurussen worden traditioneel - en dat al meer dan 100 jaar - verdeeld in twee grote groepen, die ordes genoemd worden.

De Saurischia - dino's met een reptielenbekken - zijn een groep, en hij bestaat uit de Theropoda, die dus voornamelijk vleeseters zijn zoals Tyrannosaurus, en de Sauropodomorpha, uitsluitend planteneters met lange nekken en staarten, die enorm groot konden worden, zoals de Brachiosaurus en de Brontosaurus.

Tegenover de Saurischia staan de Ornithischia - dino's met een vogelbekken - waarvan gedacht werd dat ze nauwelijks verwant waren met de Therapoda en de Sauropodomorpha.

Paleontologen beschouwen de Ornithischia als een stelletje rare snuiters die soms veel van elkaar verschillen. Het zijn voornamelijk planteneters, en de gepantserde dinosaurussen als Stegosaurus met zijn rugschilden, en Ankylosaurus met zijn gewapende staart, behoren er toe, net als de gehoornde dino's zoals Triceratops, en ook de hadrosauriërs - eendensnaveldinosaurussen zoals de Edmontosaurus - en de Pachysephalosauria met hun versterkte, dikke schedels.

Het skelet van een Triceratops in het Los Angeles Museum of Natural History (foto: Allie_Caulfield/Wikimedia).

In een studie die ze eerder dit jaar publiceerden, stellen Baron, Bartlett en David Norman echter een nieuwe stamboom voor en gooien ze de traditionele indeling om.

In hun nieuwe indeling schuiven ze de theropoden, Tyrannosaurus en co, naar de Ornithischia toe, de bonte collectie waar Triceratops toe behoort, en ze maken er twee nauw verwante geslachten van in een groep die ze de Ornitoscelida noemen. 

De Sauropodomorpha, de grote zware plantenetende langnekken als de Brachiosaurus, blijven waar ze zijn in de Saurischia, maar ze krijgen het gezelschap van een groep vroege vleesetende dinosauriërs die de Herrerasauridae genoemd worden. De herrerasauriden zijn een groep waar men niet goed raad mee weet, en sommige paleontologen klasseerden hen al eerder bij de Saurischia.

De nieuwe stamboom, die de Baron-stamboom genoemd wordt, betekent dat een T. rex en een Triceratops, waarvan vroeger gedacht werd dat ze zo ver van elkaar verwijderd waren wat verwantschap betreft, als maar enigszins mogelijk is voor twee dinosauriërs, nu een dichtere gezamenlijke voorouder hebben met elkaar dan ze ieder hebben met de voorouders van een Brachiosaurus.

Een schedel van Herrerasaurus ischigualastensis in het Field Museum in Chicago. (Foto: AStrangerintheAlps/Wikimedia)

In hun nieuwe studie in "Biology Letters" stellen Baron en Barrett dat Chilesaurus de anatomische kloof overbrugt tussen de Theropoda en de Ornithischia. Dat zou verklaren waarom hij kenmerken heeft van beide groepen, en volgen de onderzoekers is Chilesaurus een overgangsvorm.

"Nu we denken dat de Ornithiscia en de vleesetende dinosaurussen zoals Tyrannosaurus met elkaar verwant zijn, past Chilesaurus precies tussen de twee groepen in", zei Baron aan de BBC. "Hij is een perfecte half-en-half mengeling. En in de nieuwe stamboom blijkt dat plotseling helemaal te kloppen."

De nieuwe stamboom werpt ook nieuw licht op hoe verschillende groepen dinosauriërs zich van elkaar hebben afgesplitst, en vervolgens op verschillende manieren geëvolueerd zijn. Volgens Baron en Barrett is Chilesaurus een heel vroege lid van de Ornithiscia.

"Chilesaurus staat aan het begin van een van die grote splitsingen", zo zei professor Barrett aan de BBC, "en hopelijk zal hij ons vertellen, eens we meer begrijpen over zijn biologie, wat de drijvende factoren erachter kunnen geweest zijn."

"We hadden absoluut geen idee hoe het lichaamsplan van de Ornithischia zijn ontwikkeling begonnen is, omdat ze er zo anders uitzien dan alle andere dinosaurussen. Ze hebben zo veel ongewone kenmerken", voegde Baron er aan toe. "In de 130 jaar sinds de groep van de Ornithischia erkend is, hebben we nooit een idee gehad hoe de eerste exemplaren er uit gezien konden hebben, tot nu."

Een replica van een skelet van Chilesaurus in het Bernardino Rivadavia museum voor natuurhistorie in Buenos Aires in Argentinië.

Voorlopig is het nog te vroeg om de indeling van de dinosauriërs in de handboeken aan te passen, en driftig de uitspraak van de nieuwe groep "Ornithoscelida" te beginnen leren. De Baron stamboom is controversieel en er wordt nog druk over gedebatteerd onder paleontologen.

Zo zijn er bijvoorbeeld anatomische details zoals de luchtzakken, die gedeeld worden door de theropoden en de sauropoden, die in de oude indeling samen zaten, en niet door de Ornithischia. In de oude stamboom betekent dat enkel dat theropoden en sauropoden nauw verwant zijn, in de nieuwe stamboom zouden de luchtzakken zich twee maal onafhankelijk van elkaar moeten ontwikkeld hebben. Dat is niet uitgesloten, het vogelbekken is in de evolutie wel drie maal opgedoken - vogels stammen immers af van dinosaurussen met een reptielenbekken -, maar voorlopig beschikken we niet over de fossielen die daar uitsluitsel over zouden kunnen geven.

En bovendien steunt de nieuwe stamboom op de anatomie van een aantal van de vroegste dinosaurussen en hun voorvaders, waarvan er een aantal zelf nog een compleet raadsel zijn. Eerder deze maand nog werd een dino die Pisanosaurus heet, gedegradeerd van zijn status als een van de eerste Ornithischia, naar een groep van slungelachtige protodinosaurussen. 

De fossielen die het meest kunnen bijbrengen aan de indeling van de stamboom van de dinosaurussen, die in afzettingen uit de Trias-periode zitten, worden nog steeds naar boven gehaald, bekeken, nagekeken, en vaak opnieuw ingedeeld.

Chilesaurus is ook niet de eerste bizarre, gebekte theropode die we kennen: Limusaurus uit een 160 miljoen jaar oude afzetting in China, is er ook zo eentje. Het laatste woord is dus duidelijk nog niet gezegd over deze kwestie.

Een reconstructie van Limusaurus, een bizarre theropode uit China die bij het volwassen worden zijn tanden verloor. (Illustratie: Levi Bernardo/Wikimedia)

Hoewel de Baron stamboom momenteel dus nog omstreden is, hebben professor Barrett en Baron er goede hoop op dat hun stamboom in de plaats zal komen van de huidige stamboom, die al meer dan 130 jaar de tand des tijds heeft weerstaan.

Als de nieuwe stamboom nog voorbeelden oplevert van gevallen waar hij de moeilijke verbanden tussen verschillende groepen dinosaurussen kan gladstrijken, dan zal het aantal aanhangers van de nieuwe stamboom toenemen. Baron denkt dat het "redden" van Chilesaurus van zijn status van Frankenstein-dinosaurus, wel eens de eerste zal kunnen zijn van een reeks herbeschouwingen.

"Ik denk dat we een goede slag toegebracht hebben aan de tegenargumenten hier", zei Baron. "Dit is een heel goede stap op weg naar mijn voornaamste doelstelling, namelijk echt de afstamming van de Ornithischia vastleggen. Want ik denk dat we deze zeer belangrijke groep veel te lang compleet misbegrepen en genegeerd hebben."

"Uiteindelijk zullen we bij een consensus uitkomen. Ik denk dat dit een stap is naar het juiste model."

Professor Sarah Gabbott van Leicester University, die niet betrokken was bij de nieuwe studie, noemde de nieuwe analyse "ongelooflijk belangrijk".

"Dit is een van die zeldzame ontdekkingen van fossielen die veel meer aanwijzingen oplevert om de verhoudingen tussen dinosaurussen te ontrafelen, dan het gemiddelde skelet", zo zei ze aan de BBC.

"Dat komt doordat Chilesaurus een ongewone reeks karakteristieken bewaard heeft, die een mengeling zijn tussen de Ornithischia en de Theropoda. Meer in het bijzonder helpt zijn mengeling van kenmerken de opeenvolging van gebeurtenissen bloot te leggen gedurende de cruciale vroege stadia van de evolutie van de Ornithischia."

Wordt dus ongetwijfeld vervolgd...

Chilesaurus was dankzij zijn lange staart wel langer, maar niet groter of zwaarder dan een flinke hond of een wolf. (Illustratie: Tomopterix/Wikimedia)