Bij een wapenwedloop denk je al snel aan iets als de Koude Oorlog, maar wist je dat er ook op evolutionair gebied een wapenwedloop bestaat? Onderzoekers hebben nu het oudste bekende voorbeeld daarvan gevonden in fossielen.
Een evolutionaire wapenwedloop is een proces waarbij roofdieren en prooien zich voortdurend aanpassen en evolueren in reactie op elkaar. Deze dynamiek wordt vaak beschreven als een wapenwedloop omdat de verbeterde vaardigheden van de ene soort ertoe leiden dat de andere soort zijn vaardigheden in reactie daarop verbetert. Zo probeert een prooi dus steeds weer te ontsnappen aan een roofdier, terwijl die laatste weer nieuwe evolutionaire trucjes ontwikkelt om de prooi toch te kunnen pakken.
Motor achter Cambrische explosie
Onderzoekers van het American Museum of Natural History hebben nu het oudst bekende voorbeeld van een evolutionaire wapenwedloop ontdekt. Ze vonden een 517 miljoen jaar oude interactie tussen roofdier en prooi, die plaatsvond in de oceaan van het huidige Zuid-Australië. Het gaat om een klein, schelpdier dat ver verwant is aan de brachiopoden (armpotigen, een stam van ongewervelde zeedieren) en een onbekend zeedier dat in staat is om een schelp te doorboren. De studie, die in vakblad Current Biology verscheen, levert het eerste aantoonbare bewijs van een evolutionaire wapenwedloop in het Cambrium dat duurde van ongeveer 541 tot 485 miljoen jaar geleden.
“Roofdier-prooi-interacties worden vaak beschouwd als een belangrijke motor van de Cambrische explosie, vooral wat betreft de snelle toename in diversiteit en overvloed van organismen in deze periode. Toch is er weinig bewijs dat aantoont dat prooien direct reageerden op roofdieren, en vice versa”, aldus hoofdonderzoeker Russell Bicknell, die op de afdeling paleontologie van het museum werkt.
Zo groot als een zandkorrel
Bicknell bestudeerde samen met Australische collega’s een groot aantal fossiele schelpen van de soort Lapworthella fasciculata, uit het vroege Cambrium in Zuid-Australië.
Meer dan tweehonderd van deze extreem kleine diertjes, variërend in grootte van iets meer dan een zandkorrel tot net iets kleiner dan een appelpitje, hebben gaten die waarschijnlijk zijn gemaakt door een gaatjesprikkend roofdier, vermoedelijk een soort weekdier of worm met een zacht lichaam.
Dikkere schelpwand
De onderzoekers analyseerden de geologische leeftijd van deze organismen en vonden een toename in de dikte van de schelpwand die samenvalt met een toename van het aantal geperforeerde schelpen in korte tijd. Met andere woorden: als reactie op het feit dat er meer schelpen doorboord werden door het roofdier werd de schelpwand dikker, zodat de prooi weer meer kans maakte tegen het roofdier: een evolutionaire wapenwedloop dus. L. fasciculata vond een manier om zijn pantser te versterken tegen predatie en het roofdier op zijn beurt investeerde in het vermogen om zijn prooi te doorboren ondanks zijn steeds dikkere pantser.
“Deze belangrijke evolutionaire studie toont voor het eerst aan dat predatie een centrale rol speelde in de snelle toename van vroege dierlijke ecosystemen en toont de hoge snelheid aan waarmee dergelijke aanpassingen ontstonden tijdens de Cambrische Explosie”, aldus Bicknell.
De Cambrische explosie was een cruciale periode in de evolutie van het leven en vond ongeveer 541-485 miljoen jaar geleden plaats. In dit relatief korte tijdsbestek verschenen plotseling bijna alle belangrijke diergroepen die we vandaag de dag kennen in het fossielenbestand. Voor deze ‘explosie’ bestond het leven voornamelijk uit eencellige organismen en enkele eenvoudige meercelligen. Tijdens het Cambrium ontwikkelden zich complexe levensvormen met harde delen zoals skeletten en schelpen, wat zorgde voor betere fossilisatie. Deze snelle diversificatie leidde tot het ontstaan van veel nieuwe soorten en legde de basis voor de moderne dierenwereld. Wetenschappers debatteren nog steeds over wat deze plotselinge evolutionaire versnelling veroorzaakte, mogelijk speelde een toename van het zuurstofgehalte een rol en de evolutionaire wapenwedloop was dus ook een aanjager.
