Diep in het gesteente van het Braziliaanse Araripe Bekken lag een gefossiliseerd vleugelbeen. Niet als plat spoor, maar driedimensionaal en intact, met botcellen, sporen van bindweefsel en moleculen die nog iets vertelden over het vliegende reptiel.
Pterosauriërs waren de eerste gewervelde dieren die actief konden vliegen. Hun spanwijdte kon oplopen tot 12 meter. Het exemplaar in deze studie behoorde tot een middelgrote groep met een spanwijdte van ongeveer 4 tot 5 meter en leefde boven de ondiepe, brakke zee die het huidige noordoosten van Brazilië bedekte. Die zee was gelaagd en zuurstofarm bij de bodem, met hoge concentraties giftig zwavelgas in het diepere water. Juist in die omgeving vormden zich de kalkstenen bollen waar de Romualdo-formatie zo wereldberoemd om is: stenen capsules die dieren van binnen opsloten met een nauwkeurigheid die nergens anders gezien is.
Het bestudeerde vleugelbeen zat nog deels in zo’n kalkstenen bol. Met een speciale röntgenscanner brachten de onderzoekers de binnenkant in beeld zonder het fossiel aan te tasten: holle mergholte, fijne botbruggetjes, botcellen. Het bot bleek grotendeels te bestaan uit een fosfaatmineraal dat biologisch weefsel kan vervangen voordat het degradeert.
Zuurstof hielp de fossilisatie
De gangbare gedachte over fossilisatie is dat zuurstofloosheid de sleutel is: zonder zuurstof minder bacteriën, zonder bacteriën minder afbraak. Bij dit fossiel ligt dat anders. Metingen van het organisch materiaal in het bot wezen juist op plaatselijk verhoogde zuurstofrijke omstandigheden direct rond het kadaver, terwijl de bredere omgeving zuurstofarm bleef.
Wat er waarschijnlijk gebeurde: toen de pterosauriër op de zeebodem zonk, begonnen bacteriën zijn zachte weefsels af te breken. Dat proces produceerde zuren die de zuurgraad rond het bot verhoogden. Die verzuring zette op zijn beurt de neerslag van het fosfaatmineraal in gang, dat het botweefsel stabiliseerde voordat het kon oplossen. Zwavelbacteriën speelden ook een rol: twee kenmerkende mineralen die zij als bijproduct achterlaten werden precies in en op de rand van het bot gevonden, nergens anders in de omringende steen.
Daarna volgde de inkapseling door kalksteen, van fijnkorrelig langs de botoppervlakken tot grote heldere kristallen die de holle kern opvulden. Elke laag voegde een extra beschermende barrière toe. Het resultaat: een volledig afgesloten tijdcapsule.
Wat at een pterosauriër?
Die capsule was zo effectief dat er nog organische moleculen in het bot zaten. Voor het eerst werden steroïden aangetroffen in een pterosauriërfossiel, een vondst die ook iets zegt over het dier zelf. De chemische vingerafdruk van het aangetroffen cholesterol wijst op een dier dat hoog in de voedselketen at. Gecombineerd met het feit dat de Romualdo-formatie vol ligt met fossiele vissen en inktvissen en dat microscopisch klein zeeplankton in de omringende steen een ander patroon toont, leefde deze pterosauriër waarschijnlijk van vis en inktvissen.
Onder een elektronenmicroscoop werd bovendien duidelijk dat de bewaarde bindweefselvezels in het bot een kriskraspatroon vertonen dat identiek is aan dat van moderne vogels. Dat patroon maakte de flinterdunne, holle botten van de pterosauriër waarschijnlijk bestand tegen de enorme windkrachten tijdens het vliegen.
Vergelijkbaar bewijs voor hetzelfde fossilisatiemechanisme werd ook gevonden bij een uitgestorven zeereptiel uit de Posidonia-schalie in Duitsland en bij fossiele vissen uit een oud meer in de Amerikaanse staat Wyoming. Dat suggereert dat dit mechanisme, waarbij bacteriën en mineralen samenwerken als een natuurlijk conserveringsmiddel, vaker voorkomt dan gedacht en op meer plekken ter wereld te vinden is.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook De pterosauriër evolueerde bliksemsnel tot koning van het luchtruim en Fabelachtige vleugels uit een ver verleden: oudste pterosauriër van Noord-Amerika ontdekt. Of lees dit artikel: Broeierige warmte gaf pterosauriërs vleugels: hoe de eerste vliegende reptielen de wereld veroverden
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
