Pterosauriërs vlogen zo’n 220 miljoen jaar geleden al hun eerste rondjes over de Aarde en de vliegende reuzen bleven dat doen tot de massa-extinctie van 66 miljoen jaar geleden een einde maakte aan het dinotijdperk. Maar hoe zetten deze indrukwekkende reptielen eigenlijk hun eerste stapjes in het luchtruim?
Volgens een nieuwe studie van Johns Hopkins Medicine gebeurde dat verrassend snel en zonder het grote brein dat we bij moderne vogelvoorouders tegenkomen.
Bliksemsnelle luchtpioniers
Evolutionair bioloog Matteo Fabbri voerde samen met zijn internationale team een aantal CT-scans uit en concludeerde dat de oerreptielen al heel vroeg over de hersenstructuren beschikten die nodig waren om de vleugels uit te slaan. En dat is opvallend, want de voorouders van moderne vogels ontwikkelden juist geleidelijk grotere hersenen. Na een lange, hobbelige evolutionaire tocht maakte dit uiteindelijk het gecontroleerde vliegen mogelijk.
Het was indertijd moeilijk om een pterosaurus over het hoofd te zien. Sommige soorten haalden een spanwijdte van wel 9 meter en wogen tot wel 225 kilo. De vliegende monsters behoren tot de oudste van de drie groepen gewervelde vliegers, ouder dan vogels en vleermuizen. Al deze groepen ontwikkelden onafhankelijk van elkaar de eigenschap om zelf aangedreven te vliegen.
De onderzoekers wilden erachter komen hoe het pterosauriërs lukte om te gaan vliegen en volgden daarom de evolutionaire lijn van hun hersenen. Ze keken vooral naar het optisch centrum, de optische lob, cruciaal voor vliegen omdat het visuele informatie snel kan verwerken.
Lagerpetiden
Een sleutelrol in het onderzoek is weggelegd voor de lagerpetiden, een groep kleine, boomklimmende reptielen die geen vleugels hadden maar wel nauw verwant waren aan de pterosauriërs. Deze dieren leefden in het Trias, zo’n 240 tot 210 miljoen jaar geleden. “Het brein van de lagerpetiden vertoonde al kenmerken die wijzen op verbeterd zicht, zoals een vergrote optische lob. Die aanpassing kan hun pterosaurusverwanten later geholpen hebben om daadwerkelijk het luchtruim te kiezen”, zegt onderzoeker Mario Bronzati van de Universiteit van Tübingen. Toch lijken de hersenen van pterosauriërs verder nauwelijks op die van hun boomklimmende familieleden. Maar dat is volgens Fabbri juist een belangrijk signaal. “De paar overeenkomsten suggereren dat pterosauriërs, die kort na de lagerpetiden verschenen, hun vliegvermogen in één evolutionaire knal ontwikkelden”, legt hij uit. “Hun hersenen transformeerden razendsnel, precies genoeg om vanaf het begin te kunnen vliegen.”
Vogels hadden minder haast
Waar pterosauren een evolutionaire sprint trokken, bewandelden vogels een lange, kronkelende weg richting het luchtruim. Ze erfden grotere cerebrums, cerebella en optische lobben van hun dinosaurusvoorouders en pasten die pas veel later aan om vliegen mogelijk te maken. Dat beeld wordt bevestigd door onderzoek uit 2024 van Amy Balanoff van Johns Hopkins: vooral de uitdijende kleine hersenen waren cruciaal voor de ontwikkeling van vogelvlucht. “Alles wat we kunnen leren over de hersenen van dinosauriërs en vogels helpt om de evolutie van vliegen en de rol van de zintuigen hierin beter te begrijpen”, vertelt Balanoff.
Wat pterosauriërbreinen ons kunnen leren
Het team legde de hersenholtes van oerkrokodillen en vroege vogels naast elkaar en concludeerden dat pterosauriërs iets vergrote hersenhelften hadden, maar dat het niet heel veel scheelde met andere dinosauriërs, zoals de vogelachtige troodontiden of de oervogel Archaeopteryx. Moderne vogels hebben juist veel grotere hersenholtes. Maar het is interessant om verder te kijken dan alleen de omvang van de hersenen.
Het volgende grote raadsel is volgens Fabbri hoe de structuur van het pterosauriërbrein hun vluchtvermogen mogelijk maakte. Dat zou meer inzicht kunnen geven in de basisprincipes van vliegen zelf. Het is in ieder geval duidelijk dat pterosauriërs er geen gras over lieten groeien. Ze veroverden het luchtruim pijlsnel, ze lijken er vanaf dag één klaar voor te zijn geweest. Het waren misschien wel de rapste luchtpioniers die onze planeet ooit gekend heeft.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
