In een tijd waarin het zuurstofniveau op aarde enorm schommelde, was een piepklein prehistorisch zeediertje vele roofdieren te slim af. De trilobiet kende een truc waarmee hij kon variëren met het aantal onderdelen van zijn lichaam.
De wereldzeeën zaten vanaf het Cambrium, zo’n 520 miljoen jaar geleden, vol met trilobieten. De fascinerende dieren leefden zo’n 300 miljoen jaar lang op aarde – veel langer nog dan de dinosauriërs – en zijn de verre voorouders van moderne spinnen en kreeften. De trilobieten wisten twee grote massa-extincties te overleven en domineerden al die tijd de ecosystemen op de bodem van de oceaan.
Flexibel zeedier
Hun lichaam bestaat grofweg uit drie onderdelen: het hoofd, het middengedeelte (thorax) en een harde staart. Er zijn meer dan 20.000 verschillende trilobietensoorten bekend. Wanneer de dieren volwassen zijn, hebben ze bijna allemaal een vast aantal segmenten in hun thorax. Het bijzondere aan de Aulacopleura koninckii is echter, dat hij kon variëren met dit aantal segmenten, al naar gelang de omstandigheden. Als hij nog klein is, is er nog nauwelijks iets te merken van variaties in grootte en vorm, maar een volwassen Aulacopleura kon bestaan uit 18 tot 22 van deze thoraxonderdelen.
Meer of minder ruggenwervels
“Mijn collega’s en ik vonden deze trilobietensoort een geval apart. We snapten niet helemaal waarom de anatomie van Aulacopleura anders was dan van andere trilobieten, die wel een vast aantal van deze onderdelen hadden in het middengedeelte van hun lichaam”, zegt paleobioloog Nigel Hughes. “Het zien van een trilobietensoort met een flexibel aantal thoraxsegmenten kun je vergelijken met de mens die met een wisselend aantal ruggenwervels geboren wordt.” Best bijzonder dus.
Oprollen tot een bol
Net als de rolpissebedden die je vandaag de dag nog onder een steen kunt vinden, krulden trilobieten zich lang geleden ook op tot een balletje om zichzelf te beschermen tegen grote inktvisachtige dieren, vissen en andere roofdieren. Ze konden hun staart netjes onder hun hoofd schuiven, waardoor al het zachte weefsel beschermd was door hun harde exoskelet.
Uit een analyse van Aulacopleura met behulp van 3D-modelling bleek echter dat alleen de onvolwassen soortgenoten zich als een bal konden oprollen, omdat ze minder dan achttien segmenten hadden in hun middengedeelte. “Als we meer dan achttien segmenten telden bij de dieren, werd het door de vorm van het lichaam niet meer mogelijk om hun achterlijf netjes onder hun hoofd te schuiven en zich volledig af te schermen”, legt Hughes uit. “Waarom heeft deze specifieke trilobiet dan zoveel segmenten en hoe lukte het hem om te overleven in een ecosysteem vol vervaarlijke roofdieren?”
Meer segmenten, meer zuurstof
De virtuele reconstructies maken dat haarfijn duidelijk. Hoogstwaarschijnlijk rolde de volwassen Aulacopleura zich net als zijn verwanten op bij gevaar, met het verschil dat hij zijn staart erbuiten liet bungelen. “Alle andere mogelijke manoeuvres om zichzelf te beschermen, zouden gaten in de verdediging slaan aan beide kanten, en cruciale organen in gevaar brengen”, aldus Hughes. Maar waarom groeien er extra middensegmenten en geeft deze trilobiet een deel van zijn verdediging op? Om de antwoorden op deze vragen te vinden, kunnen de wetenschappers putten uit hun eerdere werk. “Wat zit er onder deze thoraxonderdelen? Dat zijn poten die fungeren als kieuwen!” legt de paleobioloog uit. “Hoe meer van deze segmenten, hoe meer oppervlak de dieren hebben om te ademen en zuurstof binnen te krijgen.”
Beter bestand tegen fluctuerend zuurstofgehalte
De dieren waren op deze manier beter bestand tegen het lage zuurstofgehalte van het water op de bodem van de oceaan. Dit niveau fluctueerde in de loop der tijd flink. In een zuurstofarme periode konden veel andere soorten hierdoor niet overleven op grote diepte, waaronder dieren die het gemunt hadden op Aulacopleura. Deze roofdieren moesten zich dus wel terugtrekken naar hoger gelegen delen van de oceaan, waar nog voldoende zuurstof was. Aulacopleura had het ondertussen nog prima naar zijn zin in het zuurstofarme water, vanwege zijn uitgebreide kieuwenset.
De manier waarop deze specifieke trilobietensoort zich heeft aangepast, geeft de wetenschappers een beter beeld van hoe overlevingsstrategieën evolueren en het biedt een prachtig inkijkje in de vroege evolutie van geleedpotigen, zoals insecten en spinachtigen. “Een van de redenen waarom we deze dieren bestuderen, is om meer te weten te komen over het evolutieproces zelf. Het is niet per se zo dat de bescheiden en zachtmoedige dieren de wereld zullen erven, maar eerder de flexibele organismen”, besluit Hughes.
