NGV-Geonieuws 180

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift

• 1181 Einde van ‘Sneeuwbal Aarde’ was geen gevolg van vrijkomen methaan
• 1182 Ichthyosauriërs kregen gelijke vormen na massa-uitsterving
• 1183 Fossiele spinnen: de grootste en de meest gedetailleerde
• 1184 Jonge Tarbosaurus was geen brute, maar een snelle jager
• 1185 Snelheid van opheffing en erosie van Algauer Alpen bepaald
• 1186 Grootste dinosporen bedreigd
• 1187 Vroege verre verwant van voorouders
• 1188 Spectaculaire vulkaanuitbarsting hindert vliegverkeer weer
• 1189 Fossiele wormhagedis lost evolutionair vraagstuk op
• 1190 Regenval bepaalde verspreiding dieren in Gondwanaland

  << Vorige uitgave: 179 | Volgende uitgave: 181 >>

1181 Einde van ‘Sneeuwbal Aarde’ was geen gevolg van vrijkomen methaan Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Tot de meest extreme klimaat omstandigheden die ooit op aarde hebben geheerst, behoren de uitzonderlijk koude ijstijden aan het einde van het Precambrium.. De oorzaak van zowel hun ontstaan als het beëindigen van deze ijstijden is nog steeds een punt van discussie, en naarmate er meer gegevens beschikbaar komen, neemt de onduidelijkheid alleen maar toe. Zo werd tot nu toe door veel deskundigen aangenomen dat er een einde aan deze barre ijstijden kwam door het vrijkomen van methaan uit de zeebodem en uit permafrost; die veronderstelling was gebaseerd op het feit dat boven de afzettingen van ‘Sneeuwbal Aarde’ op diverse plaatsen dolomieten (calcium/magnesium-carbonaten) worden aangetroffen (vanwege hun stratigrafische positie boven de glaciale afzettingen worden ze vaak ‘cap carbonates’ - overkappende carbonaten - genoemd). De koolstof daarvoor moet uiteraard ergens vandaan zijn gekomen, en methaan werd als een mogelijke bron gezien omdat de koolstof in de cap carbonates, net als methaan, relatief arm in de C-13 isotoop is. De cap carbonates zouden volgens de huidige inzichten dan ook gevormd zijn door de activiteit van enorme hoeveelheden micro-organismen die zich tegoed deden aan het opborrelende methaan.

In de kloof van de Yangtse bevinden zich dolomieten bovenop de glaciale gesteenten van ‘Sneeuwbal Aarde’.

Deze structuren in de dolomiet kunnen niet op basis van ‘klassieke’ interpretaties worden begrepen.

Die betrekkelijk simpele relatie tussen methaan, micro-organismen en het einde van Sneeuwbal Aarde blijkt nu toch wat te simpel. Nieuw onderzoek wijst namelijk uit dat de cap carbonates pas werden gevormd toen Sneeuwbal Aarde al miljoenen jaren voorbij was. Bovendien zouden deze carbonaten volgens het onderzoek zijn gevormd bij zulke hoge temperaturen dat er geen leven ter plaatse mogelijk was. Er kan dus geen sprake zijn geweest van het vormen van dikke dolomietpakketten ten gevolge van het vrijkomen van methaan en microbische activiteit.

Een en ander bleek toen met een nieuwe techniek werd uitgezocht hoe zeldzame isotopen (zoals C-13) zich in kristallijne stoffen zoals carbonaten concentreren in clusters. Hoe hoger de temperatuur, hoe minder clustering er blijkt op te treden. Toen deze techniek werd toegepast op de cap carbonates, bleek dat de carbonaten bij een zo hoge temperatuur moeten zijn gevormd, dat ze alleen verklaard kunnen worden door aan te nemen dat dit in de ondergrond gebeurde waar zeer heet grondwater circuleerde.

Ook bleek, uit aanvullend onderzoek, dat de carbonaatvorming miljoenen jaren, waarschijnlijk zelfs tientallen miljoenen jaren later, plaatsvond na het einde van Sneeuwbal Aarde. Wat de bron van de koolstof dus ook mag zijn geweest, het vrijkomen daarvan speelde evenmin als micro-organismen een rol bij het eindigen van de strenge ijstijd.

Microscopische opname van de dolomiet.

Detail van een polijstvlak van de dolomiet.

Referenties:

• Bristow, Th.F., Bonifacie, M., Derkowski, A., Eiler, J.M. & Grotzinger, J.P., 2011. A hydrothermal origin for isotopically anomalous cap dolostone cements from south China.
  
• Nature 473, doi:10.1038/nature10096 Letter.

Foto’s (Thomas Bristow): California Institute of Technology (Caltech), Pasadena , CA (Verenigde Staten van Amerika).

1182 Ichthyosauriërs kregen gelijke vormen na massa-uitsterving Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Op de grens van Trias en Jura, ca. 200 miljoen jaar geleden, trad een massa-uitsterving op. Die voorkwam bijna dat we ooit de honderden nu bekende fossiele restanten zouden vinden van de ichthyosauriërs, een groep van meestal dolfijn-vormige zeedieren die niettemin hun hoogtepunt pas beleefden in het Jura. Hoe aansprekend deze dieren nu ook mogen lijken, het waren - volgens een recente studie - slechts de nakomelingen van een veel gevarieerdere groep dieren. De ichthyosauriërs, die zich vooral voedden met dieren zoals ammonieten en belemnieten, ontstonden ongeveer 250 miljoen jaar geleden (Vroeg-Trias); ze pasten zich gedurende het Trias aan diverse milieus aan, waardoor een grote variatie ontstond in vorm en grootte (30 cm tot 20 m). De grootste soorten deden dus niet onder voor de huidige walvissen. Het waren behendige zwemmers, die zich voortbewogen door hun staart heen en weer te bewegen, en door hun tot vinnen omgevormde voorpoten te gebruiken als peddels.


Schedel en reconstructie van het skelet
van Hauffiopteryx typicus
(foto schedel Matt Williams; tekening
skelet Hannah Caine).

De grote diversiteit en hun voorkomen in sterk uiteenlopende mariene milieus kwam 200 miljoen jaar geleden plotseling tot een einde toen er een massa-uitsterving optrad als gevolg van de grote vulkanische uitbarstingen die samenhingen met de beginnende opening van de Atlantische Oceaan. De vulkanische gassen zorgden bovendien voor een groot zuurstoftekort in het zeewater. Slechts drie of vier soorten ichthyosauriërs overleefden deze catastrofale periode, maar er volgde in het Jura een nieuwe bloeitijd.

Tot nu toe werd aangenomen dat de soortenrijkdom in het Jura de vroegere diversiteit weerspiegelde. Dat blijkt echter niet zo te zijn geweest: gedurende het Jura waren er weliswaar uiteindelijk ongeveer evenveel soorten als in het Trias, maar de variatie in vorm en lengte was slechts zo’n 10% van wat die in het Trias was geweest. Dit kwam als een complete verrassing, maar het verklaart wel waarom bijna alle fossiele exemplaren die in de laatste 20 jaar zijn gevonden, zoveel onderlinge gelijkenis vertonen. Volgens de onderzoekers geeft dit duidelijk aan dat een massa-uitsterving niet alleen gekenmerkt wordt door het verdwijnen van een groot aantal diergroepen (en soms ook planten), maar dat de hele ontwikkeling van de evolutie er ook door kan worden veranderd. Normaal is dat binnen een bepaald taxon eerst het aantal vormen toeneemt, en dat pas daarna het aantal soorten binnen het taxon significant groter wordt. Na de massa-uitsterving op de Trias/Jura-grens ging het echter juist andersom: het aantal soorten nam tijdens het Vroeg-Jura sterk toe, maar er trad slechts weinig verschil in vorm op. De onderzoekers willen in een vervolgonderzoek nagaan of dat ook het geval is bij andere groepen die een massa-uitsterving hebben overleefd.

Het leefmilieu van de ichthyosauriërs.

Evolutie van de ichthyosauriërs.

Referenties:

• Thorne, Ph.M., Ruta, M. & Benton, M.J., 2011. Resetting the evolution of marine reptiles at the Triassic-Jurassic boundary. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108, p. 8339-8344.

Figuren: University of Bristol, Bristol (Groot-Brittannië).

1183 Fossiele spinnen: de grootste en de meest gedetailleerde Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Fossiele spinnen zijn niet echt zeldzaam (er zijn ruim 1000 soorten bekend), maar echt bijzondere exemplaren worden niet vaak aangetroffen. Nu vallen er echter twee bijzondere zaken te melden.


De spin Nephila jurassica.

Een daarvan is de vondst van de grootste fossiele spin die ooit is aangetroffen. Het gaat om een vrouwelijk exemplaar dat de naamNephila jurassica heeft gekregen. De soortnaam verwijst naar de ouderdom: Midden-Jura (ca. 165 miljoen jaar). Het exemplaar werd aangetroffen in vulkanische as in Mongolië, dat destijds deel uitmaakte van het supercontinent Pangea. Het gaat niet om de oudste fossiele spin (dat zijn Eocteniza silvicola en Protocteniza brittanica, beiden van ca. 310 miljoen jaar geleden), maar wel om de oudste vertegenwoordiger van de spinnen die een goudkleurig web weven (zijdespinnen, Nephilidae). De huidige vertegenwoordigers van deze groep, die in de tropen voorkomen, spinnen webben die groot genoeg zijn om vogels en vleermuizen te vangen. Het nu gevonden fossiele exemplaar was ongeveer net zo groot als zijn huidige verwanten, met een lichaam van bijna 3 cm groot en poten van 7-8 cm (mannelijk exemplaren van de Nephilidae werden - en worden - veel kleiner). Zij spon haar web waarschijnlijk tussen takken rond een open plek in een warm, vochtig bos, of aan de rand van een bos. Daar ving zij geen vogels of vleermuizen (die waren er nog niet), maar waarschijnlijk vooral grote insecten, waarvan veel fossielen bekend zijn.

De spin Eusparassus (in barnsteen) onder de micrroscoop.

Het 3-D beeld dat van Eusparassus werd verkregen.

Een tweede bijzonderheid betreft een exemplaar dat behoort tot de jachtkrabspinnen (Sparassidae). Het exemplaar, dat behoort tot het geslacht Eusparassus, waarvan ook nu nog soorten bestaan, is 49 miljoen jaar oud (Midden-Eoceen) en werd aangetroffen in barnsteen (wat bijzonder is, want deze groep spinnen komt zelden in barnsteen voor, hoewel veel van de bekende fossiele spinnen juist in barnsteen werden gevonden). Het nu beschreven exemplaar is klein en met de microscoop nauwelijks zichtbaar in het oude, donkere stuk barnsteen. Toen het stuk barnsteen ca. 150 jaar geleden werd gevonden en onderzocht, werd al gedacht dat de daarin aanwezige spin tot de jachtkrabspinnen behoorde, hoe onwaarschijnlijk dat ook leek (deze groep spinnen is erg snel en dus is het onaannemelijk dat ze door hars worden verrast). Een goede methode om de spin uit de barnsteen te isoleren bestond toen echter niet.

Ook nu lukt dat nauwelijks, maar er kon wel een andere techniek worden toegepast: tomografie. Daarmee worden röntgenopnames gemaakt die steeds als het ware een zeer dun plakje uit het lichaam inventariseren. Door naderhand met een computer al die plakjes weer aan elkaar vast te ‘lijmen’ ontstaat een zeer gedetailleerd 3-dimensionaal beeld. Dit beeld maakte duidelijk dat het bij het in hars gefossiliseerde exemplaar inderdaad om een vertegenwoordiger van de jachtkrabspinnen gaat. De onderzoekers zijn opgetogen over het zeer gedetailleerde beeld dat met de tomografie werd verkregen, want het fasecontrast tussen fossielen en barnsteen is zo gering dat er bij vroegere pogingen weinig details zichtbaar werden. De techniek is nu echter zover gevorderd dat het mogelijk lijkt om veel meer fossielen uit barnsteen aan een dergelijk gedetailleerd onderzoek te onderwerpen. De onderzoekers menen zelfs dat ook andere materialen die fossielen bevatten met de nieuwe techniek tal van tot nu toe verborgen details zullen prijsgeven.

Referenties:

• Dunlop, J.A., Penney, D., Dalüge, M., Jäger, P., McNeil, A., Bradley, R.S., Withers, Ph.J. & Preziosi, R.F., 2011. Computed tomography recovers data from historical amber: an example from huntsman spiders. Naturwissenschaften 98, p. 519-527.
  
• 
  
• Selden, P.A., Shih, C.-K. & Ren, D., 2011. A golden orb-weaver spider (Araneae: Nephilidae: Nephila) from the Middle Jurassic of China. Biology Letters, doi:10.1098/rsbl.2011.0228.

Foto Nephila: Paul Seldon; foto’s Eusparassus: Universiteit van Manchester.

1184 Jonge Tarbosaurus was geen brute, maar een snelle jager Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Zelfs specialisten kunnen de ontwikkelingen op het gebied van analyses van fossielen nauwelijks meer bijhouden. Voor niet-specialisten is dat uiteraard helemaal onmogelijk, en als buitenstaander kun je langzamerhand alleen maar hopen dat de analyses zorgvuldig en met gedegen kennis van zaken zijn uitgevoerd. Anders is het vaak haast onmogelijk te geloven wat er uit fossielen wordt afgeleid.

Het blok gesteente waaruit de schedel werd uitgeprepareerd.

Een deel van het skelet wordt zichtbaar in het veld.

Zo is deze maand de vondst beschreven van een vrijwel compleet skelet (alleen de nek en een deel van de staart ontbreken) van een jonge Tarbosaurus bataar. Dit dier, dat 70 miljoen jaar geleden (Laat-Krijt) in de Gobi-woestijn, Mongolië, leefde zou, indien hij niet zo jong gestorven zou zijn, uitgegroeid zijn tot net zo’n verschrikkelijke rover als Tyrannosaurus rex, zijn naaste verwant, die echter in Amerika leefde. Het is verreweg het meest complete skelet (en zeker ook de meest complete schedel) die ooit van zo’n jonge (waarschijnlijk 2-3 jaar oude) vertegenwoordiger van de Tyrannosauridae is gevonden. De schedel van dit jonge exemplaar is ‘slechts’ een halve meter lang. Het dier was ongeveer 3 m lang en een meter hoog, en het zal rond de 30 kg hebben gewogen. Niets in vergelijking met volwassen exemplaren: die werden meer dan 10 m lang, meer dan 5 m hoog, en ze moeten ongeveer 6000 kg hebben gewogen.

De schedels van de jonge Tarbosaurus en een volwassen exemplaar.

Vergelijking van de grootte van een mens met de jonge Tarbosaurus en een volwassen exemplaar.

Volwassen exemplaren hadden krachtige kaken, waardoor ze weinig moeite hadden om de botten van hun prooi te kraken. Dat blijkt onder meer uit de aanhechtingsplaatsen van spieren die een zeer krachtig bijten mogelijk maakten, uit de gespecialiseerde tanden, en uit benige verstevigingen. Het jonge exemplaar vertoont echter nog geen van deze aanpassingen, en moet dus op andere wijze hebben gegeten. Het is onwaarschijnlijk dat zijn ouders hem voedden, en hij moet dus met zijn beperkte bijtkracht op andere manieren aan voedsel zijn gekomen.

Omdat de jonge Tarbosaurus nog relatief kwetsbaar was, lijkt het waarschijnlijk dat hij bij de jacht voorzichtig te werk moet zijn gegaan, waarbij hij eerder snelheid en wendbaarheid (twee capaciteiten die de volwassen exemplaren waarschijnlijk niet meer hadden) aanwendde dan brute kracht. Hij zal dus op kleine prooidieren hebben gejaagd (bijv. Prenocephale), terwijl de volwassenen vooral op de ruimschoots aanwezige grote plantenetende dino’s zoals Ophistthocoelicaudia en Saurolophus joegen. Dit voorkwam ook onderlinge competitie om voedsel.

Referenties:

• Tsuihiji, T., Watabe, M., Togtbaatar, K., Tsubamoto,T., Barsbold, R., Suzuki, S., Lee, A.H., Ridgely, R., Kawahara, Y. & Witmer, L.M., 2011. Cranial osteology of a juvenile specimen of Tarbosaurus bataar (Theropoda, Tyrannosauridae) from the Nemegt Formation (Upper Cretaceous) of Bugin Tsav, Mongolia. Journal of Vertebrate Paleontology 31, p. 1–21.

Foto’s: Ohio State University, Athens, OH (Verenigde Staten van Amerika).

1185 Snelheid van opheffing en erosie van Algauer Alpen bepaald Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Veel geologische processen gaan langzaam. Voorbeelden zijn de opheffing van gebergten en erosie. Waar beide processen een rol spelen, is het netto effect moeilijk voorspelbaar, omdat beide processen moeilijk exact te meten zijn, en omdat ze ook beide onregelmatig in de tijd kunnen verlopen. Dit speelt bijvoorbeeld bij de vraag of (relatief) jonge gebergten nog steeds hoger worden omdat de opheffing sneller gaat dan de erosie, of dat ze juist in hoogte afnemen doordat de erosie sneller gaat dan de opheffing. In principe is het nu mogelijk om zelfs kleine veranderingen in hoogte te meten vanuit satellieten, maar de praktijk is weerbarstig: waar ijs of sneeuw op de toppen van gebergten aanwezig is, wordt de hoogtebepaling van de toppen beïnvloed door de wisselende dikte van die ijs- of sneeuwbedekking.


Een van de onderzochte druipstenen
(foto Michael Meyer).

Het blijkt echter mogelijk om op geheel andere wijze een indruk te krijgen van de opheffingssnelheid van gebergten. Dat blijkt uit een daarop gerichte studie van de Algauer Alpen in Oostenrijk. Daar blijken oude grotten te bestaan dicht bij de toppen. In die grotten komen druipstenen voor (o.a. in de vorm van stalactieten), die wat betreft hun geochemische karakteristieken en hun insluitsels sterk verschillen van andere druipstenen in Alpengrotten. Dat was reden om ze radiometrisch te dateren, waaruit bleek dat het gaat om de oudste tot nu toe bekende druipstenen uit de Alpen. Omdat ze pas gevormd kunnen zijn toen de grotten al waren gevormd (maar ook weer niet lang daarna), staat vast dat de grotten ongeveer 2 miljoen jaar geleden moeten zijn ontstaan.

De geochemie, en in het bijzonder de isotopensamenstelling, van druipstenen hangt op een ingewikkelde manier samen met de hoogte waarop ze worden gevormd. Daardoor konden de onderzoekers nagaan op welke diepte (hoogte) de grotten zich bevonden toen de druipstenen werden gevormd, maar ook hoe hoog de gesteentemassa erboven was (dus hoe hoog de top van het gebergte ter plaatse was).

Het resultaat van dit onderzoek is dat de grot met de onderzochte druipsteen 2 miljoen jaar geleden ongeveer 1500 meter lager lag dan nu, en dat de top van het gebergte ter plaatse (dat in de afgelopen 2 miljoen jaar sterk werd geërodeerd door de gletsjers die zich daar in de opeenvolgende ijstijden bevonden) destijds ongeveer 500 m lager lag dan nu. Bij een opheffing van de grot van 1500 m zouden de toppen - indien geen erosie zou hebben plaatsgevonden - nu ook 1500 m hoger moeten hebben liggen. Dat is echter slechts 500 m, zodat er ongeveer een kilometer moet zijn geërodeerd in de afgelopen 2 miljoen jaar, of wel gemiddeld 1 meter per 2000 jaar. Een opheffing van 1500 m in 2 miljoen jaar komt overeen met 1,5 m per 2000 jaar. Dat is uitzonderlijk veel, maar de onderzoekers wijzen erop dat hierbij isostatische opheffing als gevolg van het verdwijnen van dikke ijskappen een significante rol heeft gespeeld.

Referenties:

• Meyer, M.M., Cliff, R.A. & Spötl, Ch., 2011. Speleothems and mountain uplift. Geology 39, p. 447-450.

Foto: Universität von Innsbrück, Innsbrück (Oostenrijk).

1186 Grootste dinosporen bedreigd Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Met een lengte van meer dan anderhalve meter zijn sommige van de pootafdrukken langs de kust van West-Australië mogelijk achtergelaten door de grootste dinosauriërs die ooit op aarde hebben geleefd. Veel is er echter nog niet van bekend, want deze loopsporen komen voor in een verlaten gebied bij Gantheaume Point, niet ver van Broome. Of we ooit een gedetailleerd beeld van deze (en talloze andere) sporen ter plaatse zullen krijgen, is twijfelachtig. Net als andere dinosporen (zie Geonieuws 177) moeten ook deze namelijk mogelijk wijken voor commerciële belangen. Hoewel ... net als in eerdere gevallen zijn er ook hier acties op touw gezet om dit paleontologische erfgoed veilig te stellen. En dat heeft steeds vaker succes, want steeds minder autoriteiten durven zich bloot te stellen aan het verwijt van gebrek aan belangstelling voor niet-commerciële waarden.


Locatie van de bedreigde sporen

Het gaat in dit geval om een kuststrook van ca. 80 km lang, waar 130 miljoen jaar geleden talrijke soorten sauropoden, theropoden en ornithopode dino’s hun sporen achterlieten in een modderig gebied. Hoewel de omvang van dit gebied met zoveel sporen al in 1994 duidelijk werd, is er sindsdien nog nauwelijks iets van gedocumenteerd. Nu wil men er echter haast mee maken, want er is een installatie gepland waar buitengaats gewonnen gas moet worden omgezet in LPG; daarvoor moet bovendien een haven worden aangelegd. Niet alleen zal daardoor het gebied met de sporen in tweeën worden gedeeld, maar ook zullen er ter plaatse van de installatie en de haven sporen verdwijnen. Volgens de betreffende autoriteiten is dat niet rampzalig, want het zou niet gaan om de beste afdrukken uit het gebied. Dat wordt door bezorgde paleontologen beaamd, maar ze zijn bang dat de in zee geplande werken zoals de haven en golfbrekers/pieren het zandtransport in zee zodanig zullen veranderen dat veel van de nu zichtbare sporen door een dikke laag zand zullen worden bedekt. Maar natuurlijk zal dat, althans weer volgens de autoriteiten, niet zo’n vaart lopen.

De bezorgde paleontologen wijzen er verder op dat juist de exceptioneel grote diversiteit van de sporen, in combinatie met hun grote aantal, betekent dat er studies kunnen worden verricht - bijvoorbeeld met betrekking tot de wijze van lopen, maar ook ten aanzien van sociaal gedrag (alleen, met families, of in grote groepen) - die niet of nauwelijks elders zijn te realiseren, en dat iedere aantasting van de sporen alleen al daarom moet worden voorkomen.

Inmiddels hebben de eigenaars van de kuststrook, een groep aboriginals, een akkoord getekend met de overheid. Niet echt vrijwillig overigens, want de regering was inmiddels al begonnen met een procedure voor onteigening. Toch is er nog hoop: de federale Minister van Milieu, Tony Burke, moet nog akkoord gaan. Hij wacht nu op een regeringsrapport om een definitief besluit te kunnen nemen. De beslissing valt zeer waarschijnlijk op 30 juni en de paleontoloog Steve Salisbury (Universiteit van Queensland in Brisbane), die de ‘ oppositie’ aanvoert, roept alle collega’s op om Minister Burke te benaderen met het dringende verzoek om het beoogde gasproject nietin de huidige vorm te laten doorgaan.


Enkele van de loopsporen bij
Gantheaume Point.

Referenties:

• Crow, J.M., 2011. Dinosaur footprints threatened by natural gas project - fossilized tracks in western Australia could be lost if processing plant is built. Nature News, doi:10.1038/news.2011.284

Foto: Matthias Breiter/Minden Pictures/FLPA.

1187 Vroege verre verwant van voorouders Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

De speurtocht naar dieren die direct of indirect met de afstamming van de mens te maken hebben, gaat onverdroten voort. De Devil’s Graveyard (begraafplaats van de duivel) in het westen van Texas, een gebied dat vooral bestaat uit badlands, heeft al eerder vondsten in dit kader opgeleverd, en nu is er weer een nieuwe soort bijgekomen: Mescalerolemur horneri. De geslachtsnaam verwijst naar de Mescalero Apachen die het gebied omstreeks 1700-1880 bewoonden, en de soortnaam is gekozen ter ere van Norman Horner, een inmiddels met pensioen gegane, hoogleraar die meehielp om de Dalquest Desert Research Site (waar de restanten van Mescalerolemur werden gevonden) een beschermde status te geven.

Linker- en rechter-helft van de bovenkaak (links) en deel van een onderkaak (rechts). Schaalstrepen: elk 2 mm.

Deel van een van de gevonden onderkaken. Schaalstreep 2 mm.

Mescalerolemur leefde omstreeks 43 miljoen jaar geleden (Eoceen). Het was een klein dier dat ongeveer 370 gram moet hebben gewogen, en dat waarschijnlijk nog het meest heeft geleken op een kleine lemuur. Het diertje behoorde tot een uitgestorven groep van de primaten, de Adaptiformes, die in het Eoceen bijna het gehele noordelijk halfrond bewoonden (zie ook Geonieuws 1099). Opvallend is echter dat Mescalerolemur, net als de jongere adaptiformes Mahgarita stevensi, die in 1973 in hetzelfde gebied werd gevonden, meer gelijkenis vertoont met de adaptiformes uit Eurazië dan uit Noord-Amerika. Dat blijkt volgens de onderzoekers zowel uit de gevonden restanten van het gebit van diverse exemplaren als uit de bouw van de kaken. Dit gevonden overeenkomst met Euraziatische adaptiformes wijst op uitwisseling van dieren tussen Eurazië en Noord-Amerika gedurende het Midden-Eoceen.

Een van de uit Afrika en Eurazië bekende adaptiformes soorten waarmee Mescalerolemur op basis van de anatomie van zijn tanden evolutionair verwant moet zijn, is Darwinius masillae, een in Duitsland gevonden primaat waarvan vroeger werd aangenomen dat het om een voorouder van de mensen ging. Dat idee is nu verlaten, en de vondst van Mescalorelemus horneri versterkt de opvatting dat adaptiformes primaten zoals Darwinius sterker verwant zijn met lemuren dan met mensen.

Dit blijkt onder meer uit de onderkaak. Bij Mescalerolemur bestaat die in feite uit een linker- en een rechterhelft die bijna maar net niet helemaal, met bij elkaar gegroeid zijn. Dat is een van de kenmerken van lemuren. Bij Mahgarita stevensi, de naast bekende verwant van Mescalerolemur, zijn de twee kaakhelften geheel met elkaar vergroeid, net zoals bij de mensen. Dat is interessant omdat Mahgarita, naar nu wordt aangenomen, geen directe verwantschap heeft met onze voorouders. Dat wijst erop dat het vergroeien van de kaakhelften bij Mahgarita en de menselijke voorouders twee vergelijkbare maar niet evolutionair samenhangende ontwikkelingen waren (convergentie).

Referenties:

• Kirk, E. Ch. & Williams, B.A., 2011. New adapiform primate of Old World affinities from the Devil’s Graveyard Formation of Texas. Journal of Human Evolution (in druk).

Foto’s: University of Texas, Austin, TX (Verenigde Staten van Amerika)

1188 Spectaculaire vulkaanuitbarsting hindert vliegverkeer weer Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Op 4 juni vond een uitbarsting plaats van het Puyehue-Cordón Cauille vulkanische complex in Chili. De vulkaan had toen 51 jaar ‘geslapen’. De uitbarsting ging gepaard met een spectaculaire aswolk die zich binnen twee dagen al over zo’n 2000 km uitstrekte, vanuit het midden van Chili, over Argentinië tot boven de Atlantische Oceaan. De as bereikte een hoogte van 14 km en bleef ook daarna tot 12 km hoog in de atmosfeer hangen. Daarmee werd, na de uitbarsting op van de Eyjafallajökull op IJsland een jaar geleden, opnieuw een groot probleem geschapen voor het luchtvaartverkeer (zie ook Geonieuws 1026). Inmiddels moesten ook in Australië en Nieuw-Zeeland talrijke vluchten worden geannuleerd.

Vanuit satellieten was de uitbarsting goed zichtbaar.

De aspluim vanuit een vliegtuig.

In de nabijheid van de vulkaan vielen grote hoeveelheden, relatief grote, lichtgekleurde asdeeltjes terug op aarde, waardoor het leek alsof er sneeuw was gevallen. De hoeveelheid was plaatselijk zo groot, o.a. in Bariloche, dat de bewoners de daken van hun huizen moesten schoonvegen om te voorkomen dat hun dak door het gewicht van de as zou instorten. Ze mochten echter nog van geluk spreken, want met de as komt ook veel water (gecondenseerd uit de uitgestoten stoom) omlag, en dat leidt op sommige plaatsen tot het risico van grote modderstromen die vanaf de vulkaanhellingen omlaag kunnen komen. De Chileense regering heeft daarom voor sommige gebieden de noodtoestand uitgeroepen, en is overgegaan tot evacuatie van de bewoners van de meest bedreigde gebieden. Het gaat daarbij om enkele duizenden personen.

De aswolk boven het Puehue-Cordón Cauille vulkanische complex.

Het gebogen spoor van de aswolk tot boven de Atlantische Oceaan.

De activiteit van de vulkaan is inmiddels afgenomen, maar volgens vulkanologen betekent dat niet dat het gevaar nu is geweken: bij uitbarstingen van deze omvang treden vaak na enkele dagen of weken opnieuw grote erupties op. De as zal overigens nog zeer lang in de atmosfeer blijven hangen en zich daar steeds verder verspreiden. Het is dan ook te verwachten dat er in de komende maanden veel rode luchten bij zonsondergang te bewonderen zullen zijn.


De aspluim kleurt donkerrood in
het licht van de ondergaande zon.

Referenties:

• NASA, Natural Hazards, 2011. Ashj plume from Puyehue-Cordón Caulle. http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=50882&src=nha.
  
• Klemetti, E., 2011. Spectacular images and video of the Puehue-Cordón Cauille eruption in Chile, Bigthink, 2011-0606, http://bigthink.com/ideas/38754.

Satellietfoto’s: NASA; foto vanuit het vliegtuig: E. Andrés.

1189 Fossiele wormhagedis lost evolutionair vraagstuk op Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Er bestaan dieren die op slangen met pootjes lijken. Dat zijn de wormhagedissen (Amphisbaenidae), die eigenschappen gemeen hebben met zowel slangen als hagedissen. Evolutionair hebben ze altijd de nodige hoofdbrekens gekost. Zijn het hagedissen die in de loop van de evolutie hun poten grotendeels verloren hebben, of zijn ze nauwer verwant aan de slangen? De vondst van een 47 miljoen jaar oud fossiel in de Lagerstätte van Messel (Duitsland) maakt het nu mogelijk om die vraag te beantwoorden: wormhagedissen zijn echte hagedissen. Hun slangachtige vorm is in de loop der tijd, net als bij de ook in Nederland voorkomende hazelworm (ook een echte hagedis), aangepast aan een bijzondere leefwijze.

Het fossiel van Cryptolacerta hassiaca (foto Robert Reisz).

Een recente wormhagedis; let op de pootjes.

Het gevonden fossiel, dat Cryptolacerta hassiaca is gedoopt is, vertoont nog duidelijke poten. Het vrijwel complete beenderstelsel wijst erop dat de wormhagedissen niet verwant zijn met de slangen maar met de Lacertidae, een groep van hagedissen (met poten) die in Europa, Azië en Afrika voorkomt.

Dat Cryptolacerta als een wormhagedis beschouwd moet worden, lag uiteraard niet direct voor de hand. Het bleek uit een combinatie van gegevens, waarbij eerst met computergestuurde röntgen-tomografie een uiterst gedetailleerd beeld werd verkregen van de anatomie van de schedel. Dat beeld werd vergeleken met soortgelijke beelden van recente hagedissen en slangen. De schedel van Crypotolacerta bleek, net als die van lacertide hagedissen, verstevigd te zijn door verdikkingen, wat bij slangen niet het geval is; de schedel van slangen vertoont meer gelijkenis met die van de Komodo-varaan.

Slangen en wormhagedissen ontwikkelden hun slangachtige vorm dus onafhankelijk van elkaar. De wormhagedissen moeten eerst hun extra stevige schedel hebben ontwikkeld. Die hadden ze nodig om te kunnen graven en door afgevallen bladeren te kruipen. Pas daarna werden hun oorspronkelijk normale poten geleidelijk aan gereduceerd tot de kleine pootjes die ze nu nog hebben.

Referenties:

• Müller, J., Hipsley, Ch.A., Head, J.J., Kardjilov, N., Hilger, A., Wuttke, M. & Reisz, R.R., 2011. Eocene lizard from Germany reveals amphisbaenian origins. Nature 473, p. 364-367.

Foto van het fossiel welwillend ter beschikking gesteld door Nicolle Wahl, University of Toronto, Toronto (Canada). Foto van de recente wormhagedis: Gary Nafis.

1190 Regenval bepaalde verspreiding dieren in Gondwanaland Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Het supercontinent Pangea omvatte een goede 200 miljoen jaar geleden (Laat-Trias) bijna alle landmassa’s. Er waren weliswaar natuurlijke barrières zoals gebergteketens en grote rivieren, maar in principe konden de dieren zich vrij over het gehele supercontinent verplaatsen. Toch gebeurde dat niet: de afzonderlijke diergroepen beperkten zich in het algemeen tot bepaalde gebieden. Dat is op zichzelf niet zo bijzonder: ook nu zijn veel diergroepen afhankelijk van een bepaald milieu, dat op zijn beurt vaak weer direct samenhangt met het klimaat.

Deze schedel van Hypsognathus werd gevonden in Nova Scotia (Canada) en dateert van de tijd dat het gebied uitmaakte van een heet, droog deel van Pangea.

Reconstructie van het procolophonide reptiel Hypsognathus.

Ten tijde van Pangea lijkt de situatie echter essentieel anders te zijn geweest dan nu, uitgaande van huidige kennis over de verspreiding van reptielen en de voorlopers van de zoogdieren op dat supercontinent. Bij een studie in een uitgestrekt gebied tussen 3⁰ZB en 26⁰NB dat zowel vochtig tropische als semi-aride zones omvatte bleek namelijk dat de reptielen (de familie van de Procolophonidae, die van het Perm tot het Laat-Trias leefden, en waarvan Hypsognathus een bekende vertegenwoordiger is) zich beperkten tot gebieden met één regenperiode per jaar, terwijl de cynodonten (suborde van de Cynodontia, waaruit de zoogdieren zijn voortgekomen) zich ophielden in gebieden waar tweemaal per jaar een regenseizoen optrad. Deze geografische verdeling is wel verklaarbaar, want de zoogdieren (en waarschijnlijk dus ook de cynodonten) scheiden relatief veel water uit met hun urine en faeces, en dat moet uiteraard worden aangevuld; ze prefereren daarom een leefmilieu waarin voldoende water voorhanden is. De reptielen (en vogels) scheiden hun urinezuur echter uit als een vaste of semi-vaste stof die zeer weinig water bevat. Ze kunnen daarom beter in een droog klimaat overleven. De reptielen konden daarom in het relatief droge gebied van Pangea leven; de cynodonten konden dat niet en beperkten zich tot de regenrijke gebieden. Dat de reptielen niet of nauwelijks naar de meer waterrijke gebieden migreerden, komt waarschijnlijk doordat ze voldoende leefruimte hadden, en dus geen behoefte aan gebieden war ze gemakkelijk ten prooi zouden kunnen vallen aan de jagende cynodonten.

De regenval in Pangea was sterk afhankelijk van de geografische breedte. Hoewel de regenval en daarmee het klimaat in eerste instantie verantwoordelijk moet worden gehouden voor de scheiding tussen beide diergroepen, hangt die verspreiding dus ook direct samen met de geografische breedte.


Reconstructie van de cynodont Cynognathus
uit het Trias van Zuid-Afrika.

Referenties:

• Whiteside, J.H., Olsen, P.E. & Kent, D.V., 2011. Climatically driven biogeographic provinces of Late Triassic tropical Pangea. Proceedings of the National Academy of the United States of America 108, p. 8972-8977.

Foto schedel: Brown University, Providence, RI (Verenigde Staten van Amerika); reconstructie Hypsognathus: H. Zell; reconstructie Cynognathus: Nobu Tamura.

Copyright © NGV 1999-2010
webmaster@geologischevereniging.nl