Een blok met beenderen van verschillende Coelophysis-dinosaurussen en waarschijnlijk nog andere dieren.
Paleeoguy/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Microscoop helpt bij het in elkaar puzzelen van dinosaurus-skeletten

Paleontologen vinden soms een geïsoleerd skelet van een dinosaurus, maar veel vaker lijken fossiele vindplaatsen wel een tafel waarop een zestal verschillende puzzels uitgestrooid zijn. Die overvloed aan beenderen van verschillende individuen, soms van verschillende soorten, maakt het moeilijk vast te stellen welk been aan welk dier toebehoort. Onderzoekers hebben nu op basis van microscopisch onderzoek van de beenderstructuur een methode ontwikkeld die kan helpen om die vraag te beantwoorden en te vermijden dat skeletten verkeerd in elkaar worden gezet. Dat kan immers leiden tot foutieve conclusies over de voortbeweging en het gedrag van de dinosaurus in kwestie. 

Gefossiliseerde beenderen van dinosaurussen zijn betrekkelijk zeldzaam. Maar als ze gevonden worden, is het vaak in grote hoeveelheden. "Veel vindplaatsen bevatten de overblijfselen van tientallen dieren", zei professor doctor Martin Sander van het Institut für Geowissenschaften van de Universität Bonn. 

Sander is een van de auteurs van de studie over de methode, die is uitgevoerd door onderzoekers van de Uni Bonn en een collega van het Zwitserse Sauriermuseum Aathal. 

Als de vinder geluk heeft, liggen de beenderen nog in precies dezelfde volgorde als bij de levende dinosaurus, en sommige beenderen kunnen zelfs nog met elkaar verbonden zijn aan de gewrichten. Veel vaker echter zijn de beenderen uit elkaar gerukt en verspreid door aaseters of door stromend water voor ze in de grond terechtkomen en fossiliseren. 

"In dat geval is het meestal erg moeilijk om die stapel van honderden gefossiliseerde beenderen toe te wijzen aan de individuen waar ze oorspronkelijk aan toebehoorden", zei Sander. 

Dat komt onder meer omdat 'lange beenderen' van de armen en benen, zoals het dijbeen, er opvallend gelijkaardig uitzien, zelfs bij verschillende soorten. Dat betekent dat zelfs experten vaak niet kunnen zeggen of een fossiel dijbeen van een Diplodocus of een Brachiosaurus afkomstig is.  En zelfs als dat wel uitgemaakt kan worden, zijn er op de vindplaats mogelijk verschillende exemplaren van Diplodocus opgegraven waaraan het kan hebben toebehoord. 

Een fossiel been uit de bovenarm van een Diplodocus. Duidelijk zichtbaar is het boorgaatje dat de onderzoekers gemaakt hebben om een stukje beenweefsel weg te halen voor hun onderzoek.
Martin Sander/Uni Bonn

Boren in 150 miljoen jaar oude beenderen

Sander en zijn doctoraatsstudente en mede-auteur Kayleigh Wiersma-Weyand hebben nu kunnen aantonen hoe men wel een bepaald been aan een bepaald individu kan toewijzen. 

Ze gebruikten dinosaurusbeenderen uit de VS-staat Wyoming als proefobjecten. Die beenderen waren op het eind van jaren 90 opgegraven en gedeeltelijk gecombineerd tot skeletten door een team van het Sauriermuseum Aathal, dat de beenderen ter beschikking stelde van de paleontologen voor hun studie.  

Wiersma-Weyand en Sander boorden in de 150 miljoen jaar oude beenderen en onderzochten het boornkerntje dat ze zo verkregen, onder de microscoop. 

"Dit laat ons toe te ontdekken hoe oud het dier in kwestie was toen het stierf", zei Wiersma-Weyand. Jonge beenderen tellen immers meer bloedvaten dan oudere, wat betekent dat ze na de fossilisering meer holtes vertonen waarin de bloedvaten hebben gezeten. Daarnaast groeien de beenderen vaak niet gelijkmatig maar in groeispurts. "We zien dan ook vaak karakteristieke jaarlijkse ringen, die lijken op wat we zien bij bomen."

Als men de leeftijd kan schatten, is het vaak mogelijk uit te sluiten dat een been bij een bepaald skelet behoort. "Als het linkerdijbeen tien jaar ouder is dan het rechter, dan hebben we een probleem", zei Sander. 

Bij de onderzochte beenderen uit Wyoming werden er geen discrepanties van die aard gevonden. "We zijn echter wel beenderen tegengekomen die aan twee verschillende dieren waren toegewezen, maar die waarschijnlijk tot een en hetzelfde skelet behoren", zei professor Sander. 

Professor Sander (midden vooraan) op een opgraving van het Sauriermuseum Aathal in Wyoming.
Sauriermuseum Aathal

Wat als het type-exemplaar van Diplodocus te korte beentjes heeft?

De studie stelt een probleem aan de orde dat de laatste jaren meer aandacht heeft gekregen van paleontologen. Het is immers niet duidelijk of de beenderen van de talloze gereconstrueerde skeletten van dinosaurussen in musea en andere collecties afkomstig zijn van een of meerdere individuen.  

Het combineren van beenderen van verschillende exemplaren wordt vaak opzettelijk gedaan tijdens de reconstructie van een skelet, aangezien dinosaurusskeletten zelden helemaal volledig bewaard zijn gebleven. Het aanvullen van ontbrekende beenderen met vondsten van een ander specimen, is de normale gang van zaken en het is in principe ook geen probleem als het maar wordt opgetekend. 

Erger wordt het als onderzoekers zonder het te weten verschillende vondsten combineren die van verschillende soorten afkomstig zijn of van dieren met een verschillende ouderdom. 

En dit wordt bijzonder relevant als de skeletten in kwestie zogenoemde type-specimens zijn, specimens waaraan de naam van een soort verbonden is. Die type-specimens worden immers beschouwd als de 'standaard' voor de soort in kwestie, de maatstaf waaraan een nieuwe vondst moet beantwoorden om als die soort geklasseerd te kunnen worden. 

Maar wat als bijvoorbeeld, het type-specimen van Diplodocus de onderbenen van een jonger - en dus kleiner - exemplaar bevat? "Dan kunnen sommige van onze bevindingen over zijn voortbeweging en zijn levensstijl fout zijn", zei Sander. "Ons onderzoek helpt dus ook de vaak genoemde replicatiecrisis in de wetenschap te bevechten." 

De replicatiecrisis is het feit dat een aantal wetenschappelijke studies moeilijk of niet te reproduceren of te repliceren zijn: als andere wetenschappers het onderzoek herhalen komen ze niet tot dezelfde bevindingen, terwijl repliceerbaarheid net een essentieel onderdeel van de wetenschappelijke methode is. 

Samen met Kayleigh Wiersma-Weyand en masterstudent Nico Roccazella gaat Martin Sander binnenkort zijn methode toepassen op een beroemd geëxposeerd exemplaar: het 27 meter lange Arapahoe-skelet. Dat is het langste skelet van een dinosaurus in Europa en het is momenteel te zien in het Museum Koenig in Bonn. 

De studie over de dinosaurusbeenderen is gepubliceerd in Palaeontologia Electronica. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de Universität Bonn. 

'Dippy', de replica van een Diplodocus die tot 2018 in de inkomhal van het Natural History Museum in Londen stond.
Drow male/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Meest gelezen