De overgang van een kruipend reptiel naar een rechtop lopend zoogdier was een tergend langzaam proces met een heleboel hobbels, gaten en doodlopende zijpaden. Harvard-wetenschappers beschrijven deze complexe evolutionaire transformatie in het dierenrijk. En wat we daarvan kunnen leren.
De voorouders van moderne zoogdieren, de zogenaamde synapsiden, begonnen hun evolutionaire reis in een soort uitgestrekte spartelhouding: ze hadden poten die zijwaarts uitstaken, net als hagedissen en krokodillen die vandaag de dag nog over de Aarde rondkruipen. Hoe en wanneer hun ledematen verschoven naar de onderkant van hun lijf, zoals we dat bij nu bij honden, katten en mensen zien, was lange tijd onduidelijk. “Oude ideeën gaan uit van een rechtlijnige overgang van kruipend naar rechtop”, zegt hoofdonderzoeker Robert Brocklehurst. “Maar onze analyse toont aan dat die ontwikkeling grilliger en veel veranderlijker was dan gedacht.”
Het antwoord ligt verborgen in de botten
De onderzoekers bestudeerden het opperarmbeen (humerus) van meer dan tweehonderd soorten viervoeters, waaronder fossiele synapsiden, moderne reptielen, salamanders, buideldieren en placentadieren, die tegenwoordig veruit de grootste groep binnen de zoogdieren vormen. Aan de hand van metingen van de lengte, spierkracht en botsterkte konden ze afleiden hoe deze dieren hun voorpoten gebruikten. Daarna simuleerden ze met computermodellen hoe veranderingen in botvorm en -functie samenhangen met de houding van een dier.
En wat bleek? De oudste synapsiden hadden dan wel een kruiphouding, maar hun manier van bewegen week al sterk af van moderne reptielen. Het echte rechtop lopen ontstond pas veel later, bij een relatief jonge groep binnen de zoogdierlijn: de zogeheten ’theriërs’, de voorlopers van onder andere honden, katten en mensen. “De synapsiden worden vaak vergeleken met reptielen, vanwege hun houding. Maar hun botten vertellen een ander verhaal”, zegt Harvard-wetenschapper Kenneth Angielczyk. “Ze waren uniek in hun bouw en beweging; geen kopieën van hagedissen, maar eigenzinnige voorlopers van een nieuwe stroming.”
Vele vertakkingen
De studie zet daarmee een streep door het klassieke beeld dat de evolutie van houding via enkele duidelijk afgebakende stappen verliep. In plaats daarvan spreken de onderzoekers van ‘opeenvolgende evolutionaire vertakkingen’, waarbij verschillende groepen synapsiden hun eigen, vaak uiteenlopende motoriek ontwikkelden. Onderzoeker Stephanie Pierce wijst op de waarde van de enorme dataset: “Door fossielen van honderden soorten te analyseren, kregen we eindelijk genoeg data om het verhaal van de evolutie van houding echt te ontrafelen. Het rechtop lopen van moderne zoogdieren ontstond verrassend laat, maar het gaf ze een beslissende voorsprong op de concurrentie. Het is een belangrijke factor in hun latere succes geweest.”
Waarom houding ertoe doet
De manier waarop dieren zich voortbewegen, is cruciaal voor hun overleving. Het bepaalt in welke ecosystemen ze zich thuis voelen en geeft zelfs vorm aan het gedrag. Een rechtop geplaatste poot onder het lichaam maakt snellere, efficiëntere bewegingen mogelijk. Dit is een belangrijke aanpassing om actieve jacht, migratie en een complexe warmtehuishouding mogelijk te maken. “Als je wilt begrijpen waarom zoogdieren zo succesvol zijn geworden, moet je terug naar hun fundamenten”, aldus Brocklehurst. “En dat fundament begint bij hoe ze zijn gaan lopen.”
Het team erkent in de studie dat er een aantal onzekerheden zijn, zoals de exacte afstammingslijnen en tijdlijnen van bepaalde soorten. Ondanks dat noemen ze het onderzoek een belangrijke stap richting een completer beeld van hoe onze verre voorouders evolueerden.
