Een geduchte garnaal met vier ogen en buitengewone poten uit het Cambrium

Een nieuw ontdekt roofdier uit het Cambrium met twee paar ogen en indrukwekkende voorpoten toont aan dat de vroege geleedpotigen experimenteerden met het gebruik van hun ledematen. Het zeewezen, dat Yawunik kootenayi genoemd is, leefde 508 miljoen jaar geleden in de Cambrische periode, toen de belangrijkste groepen van dieren voor het eerst opdoken in de fossiele geschiedenis.
Een reconstructie van Yawunik kootenayi (foto: Lars Field/Phlesh Bubble)

Yawunik is de eerste nieuwe soort die wetenschappelijk beschreven werd uit de magnifieke vindplaats van fossielen van Marble Canyon, in het Canadese Kootenay National Park. De Marble Canyon afzettingen, die in 2012 ontdekt werden, steken de beroemde Burgess Shale vindplaats naar de kroon wat de diversiteit en de kwaliteit betreft van de fossielen, ook van dieren met een zacht lichaam. 

Yawunik is een van de meest voorkomende soorten op de Marble Canyon-site, en als roofdier bekleedde hij waarschijnlijk een toppositie in de voedselpiramide, zei Cédric Aria van de University of Toronto, de belangrijkste auteur van de studie over de vondst. Het dier was zo'n 15 centimeter lang, 22 centimeter met de scharen bij. Dat mag misschien niet veel lijken, maar de meeste dieren in die tijd waren veel kleiner.

"We hebben Yawunik nota bene op de tweede dag (van de opgravingen in 2012) gevonden", zei Aria. "Het was een van de eerste echt verbazende ontdekkingen." Paleontoloog Robert Gaines van het Pomona College in Califonrië deelt zijn enthousiasme: "Ik werk al 15 jaar in het veld met fossielen van het Burgess Shale-type, en Yawunik is zonder twijfel het meest opwindende en mooiste fossiel dat ik ooit uit de grond heb zien komen", zei hij.

De nieuwe soort is beschreven in het tijdschrift "Paleontology".

Vreemde voorste ledematen

Yawunik behoort tot een groep van dieren die leanchoiliïde geleedpotigen genoemd worden, naar Leanchoilia, een uitgestorven soort uit het Cambrium. Geleedpotigen of arthropoden zijn nu een van de meest diverse en succesvolle phyla of stammen op aarde. Zo'n 80 procent van alle soorten op aarde behoort tot de geleedpotigen, onder meer schorpioenen, spinnen, insecten, kreeftachtigen en degenkrabben.

Geleerden zijn het echter niet eens hoe en wanneer de geleedpotigen hun kenmerkende lichaamsplan voor het eerst ontwikkeld hebben. Geleedpotigen hebben een hard uitwendig skelet en een lichaam met verschillende segmenten. En de poten van moderne arthropoden zijn erg gespecialiseerd: elke poot doet slechts één ding, en doet dat goed, of het nu gaat om eten, ademen, voelen, of zelfs paren. 

Maar de voorste ledematen van Yawunik verschilden erg van die van zijn moderne neven. Hoewel ze nogal sierlijk lijken, waren de lange voorste ledematen geduchte wapens met een dubbel doel, namelijk het opsporen en grijpen van prooi.

Elke voorpoot had drie lange klauwen, en twee daarvan hadden lange, tegenover elkaar staande rijen van tanden om voedsel te vangen. En van de uiteinden van de klauwen strekten zich lange zweepachtige draden uit. Aria denkt dat die draden gevoelsorganen waren die een potentiële prooi in de buurt konden waarnemen. Yawunik kon ook zijn voorpoten naar voren en naar achteren bewegen: hij kon ze uitspreiden gedurende een aanval en ze terugplooien onder zijn lichaam bij het zwemmen, zei Aria.

Het lichaam van Yawunik kootenayi was verdeeld in 17 segmenten (foto: Pomona College/Robert Gaines).

"Heel speciaal"

"Deze dubbele functie is heel, heel speciaal, omdat ze niet voorkomt bij de moderne vormen", zei Aria. Neem bijvoorbeeld de insecten, die hebben een heel beperkt lichaamsplan. Maar die beperkingen golden niet voor Yawunik."

De voorste ledematen van Yawunik behoren tot de meest veelzijdige en complexe die ooit gevonden zijn bij geleedpotigen. "In tegenstelling met insecten of kreeftachtigen, had Yawunik geen bijkomende aanhangsels aan zijn kop, die speciaal aangepast waren aan het verwerken van voedsel", zei Aria. "De evolutie had hier als resultaat een combinatie van aanpassingen in de voorste ledematen van dit wezen, misschien omdat dergelijke aanpassingen makkelijker te bekomen waren", zei Aria.

"We weten dat de larven van bepaalde schaaldieren hun antennen kunnen gebruiken zowel om te zwemmen als om voedsel te verzamelen. Maar bij een groot, actief roofdier als een bidsprinkhaankreeft zijn de voel- en grijpfuncties verdeeld over verschillende aanhangsels. Yawunik en zijn verwanten vertellen ons over de toestand die bestond voor de verdeling van de taken tussen delen van het organisme."

De naaste moderne verwanten van Yawunik kunnen de Chelicerata zijn, een groep die de spinnen, degenkrabben en schorpioenen omvat, aangezien de klauwen van Yawunik lijken op de monddelen van spinnen. Maar Aria denkt dat Yawunik tot een primitieve groep behoort die afgesplitst is van de directe voorouders van de moderne soorten, en die geen echte directe afstammelingen meer heeft.

Een hedendaagse bidsprinkhaankreeft.

Mythologische figuur

Het geslacht Yawunik is genoemd naar een centrale figuur in de scheppingsverhalen van de Ktunaxa-cultuur. De Ktunaxa wonen al lang in het Kootenay-gebied waar de vindplaats Marble Canyon ligt. 

Yawunik is in de scheppingsverhalen een gigantisch en woest zeewezen, dat zoveel dood en vernieling veroorzaakte, dat de andere dieren een grote klopjacht opzetten om de bedreiging weg te nemen.

De soortnaam, kootenayi, is gegeven ter ere van het Ktunaxa-volk. 

Yawunik kootenayi is het meest voorkomende fossiel in de Marble Canyon-site en er zijn talrijke exemplaren van gevonden (foto: Jean-Bernard Caron/Royal Ontario Museum).

Marble Canyon

De Burgess Shale, de beroemde vindplaats van fossielen uit het Cambrium in het Yoho National Park in British Columbia, heeft zo'n 200.000 fossielen opgeleverd sinds ze ontdekt werd in 1909. De Marble Canyon, die 40 kilometer verder ligt in het Kootenay National Park, werd in 2012 ontdekt en zou wel eens nog meer verrassingen kunnen opleveren dan de Burgess Shale. Om te vermijden dat plunderaars fossielen komen stelen, wordt de precieze ligging van de vindplaats geheim gehouden.

Hoewel de twee vindplaatsen slechts 40 kilometer van elkaar liggen en waarschijnlijk 100.000 jaar in ouderdom verschillen, worden er tot nog toe erg verschillende soorten gevonden. Sommige dieren van de Marble Canyon-site lijken meer op wezens uit oudere vindplaatsen in China en Australië dan op de soorten uit de Burgess Shale.

"Dit materiaal is niet alleen zo goed bewaard maar ook zo oud, dat we werkelijk de grote vragen over het ontstaan van de moderne groepen van dieren en van de moderne ecosystemen aanpakken", zei Aria, die deel uitmaakte van het team dat de site in 2012 ontdekte.

De fossielen zijn een mengeling van het originele organische materiaal en mineralen die delen van de anatomie vervangen hebben, ingebed in sedimenten. Bij de studie van de fossielen werd gebruik gemaakt van de modernste technieken, onder meer van "element mapping", waarbij de samenstelling van de atomen van het fossiel en van de omliggende sedimenten wordt aan het licht gebracht.

BOB GIBBONS/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Doorheen Marble Canyon loopt een rivier van smeltwater uit de bergen.

Meest gelezen