Zieke dino’s T. rex kiespijn

Medische dossiers laten zien: dinosauriërs hadden het zwaar

Dinosaurusfossielen zitten vol botbreuken, bijtafdrukken en sporen van infecties en kanker. Met medische hulpmiddelen stellen paleontologen nu diagnosen en brengen ze de kwalen en doodsoorzaken in kaart.

Dinosaurusfossielen zitten vol botbreuken, bijtafdrukken en sporen van infecties en kanker. Met medische hulpmiddelen stellen paleontologen nu diagnosen en brengen ze de kwalen en doodsoorzaken in kaart.

Claus Lunau

Sue heeft water nodig. De kolossale T. rex heeft een brok in de keel, en ze beent op een uitgedroogde rivierbedding af. Het voelt alsof er een homp vlees is blijven steken, die te groot is om door te slikken.

In haar jonge jaren had Sue dat soort problemen niet. Toen was ze een angstaanjagend roofdier met 13 meter spieren van snuit tot staartpunt. Nu is ze rond de 30 jaar oud, lijdt ze aan artritis en heeft ze permanent honger.

Haar botten zijn duidelijk te zien onder haar vel, en bij elke stap giert de pijn door haar poten en rug. En de klomp in haar hals maakt haar bijna krankzinnig.

Zo zagen de laatste uren van Sue er mogelijk uit, ergens in South Dakota, waar deze dinosaurus 65 miljoen jaar geleden stierf. Dat weten we dankzij analyses van haar botten en gebit.

Scans brengen allerlei kwalen aan het licht bij dino’s.

Sue is een van de oudste, grootste en compleetste T. rexen die ooit zijn gevonden. De botten zijn meerdere keren onderzocht en beschreven, maar met hulpmiddelen uit de medische wereld doen onderzoekers nu allerlei nieuwe ontdekkingen – niet alleen over Sue, maar ook over andere dinosauriërs.

Oud en der dagen zat

Zo blijkt uit gedetailleerde CT-scans van Sue dat ze in haar laatste jaren te kampen had met tal van aandoeningen en ouderdomskwalen.

Onderzoek van de 30 jaar oude T. rex laat zien dat ze over haar hele lijf aandoeningen had.

Zieke dino’s Sue was ziek 1
© Field Museum Chicago/Shutterstock

Een ontstoken bek

Achter in haar bek had Sue een ernstige ontsteking die geleidelijk haar kaak afbrak. Dit kan zijn veroorzaakt door een infectie met de parasiet Trichomonas.

Zieke dino’s Sue was ziek 2
© Field Museum Chicago/Shutterstock

Artritis en gebroken ribben

Een voorpoot vertoont sporen van jicht, een pijnlijk gevolg van urinezuur dat zich ophoopt in de gewrichten. Sue had ook meerdere gebroken ribben en letsel aan een schouderblad.

Zieke dino’s Sue was ziek 3
© Field Museum Chicago/Shutterstock

Pijn in achterpoot en staart

Een dijbeenbot is zeer verdikt, vermoedelijk vanwege een infectie die zich uit de bek kan hebben verspreid. In de staart zijn sporen van artritis aangetroffen.

De nieuwste resultaten leverden bovendien een theorie op over de manier waarop Sue stierf. Als die klopt, was de moordenaar van deze indrukwekkende T. rex piepklein.

Tanden zijn misvormd

Een van de onderzoekers die fossielen door een medische bril bestudeert, is Kirstin Brink, paleontoloog en expert op het gebied van bot- en gebitsontwikkeling aan de universiteit van Manitoba in Canada.

Brink nam 3D-beelden van CT-scans van Sues tanden onder de loep, en volgens haar moet de doodsoorzaak worden gezocht in de imposante bek. Ze heeft haar theorie nog niet in een wetenschappelijk tijdschrift gepubliceerd, maar geeft een toelichting aan Wetenschap in Beeld.

Zieke dino’s Sue parasietaanval

Een infectie liet in- en uitwendige sporen na aan de onderkaak van Sue en beïnvloedde de vorm van de tanden.

© Chris Glen/MIT

Het gebit van Sue is bijna compleet: 58 van de 60 tanden zijn aanwezig. De langste is wel 30,5 centimeter. Maar Brink heeft vooral belangstelling voor drie kleine tanden boven in het gebit, die aan het groeien waren toen Sue stierf. Tyrannosaurussen kregen hun hele leven nieuwe tanden.

Deze drie zijn echter misvormd. Eentje is verbogen, alsof hij onder druk heeft gestaan. De andere twee zijn vergroeid.

Sue had een vogelziekte

Brink kon een fout in het genetische ‘recept’ van de tanden uitsluiten, want in dat geval waren meer tanden misvormd geweest. Iets heeft deze drie tanden dus belemmerd in hun groei.

En de oorzaak was mogelijk de parasiet Trichomonas, die vooral bekend is omdat hij bij mensen een geslachtsziekte veroorzaakt. Maar hij komt ook voor in de snavel en keel van vogels, en Brink wist dat een Amerikaans team Sue al eerder had gediagnosticeerd met Trichomonas.

Zieke dino’s onderkaken

Gaten in de onderkaak zijn bij roofvogels (boven) vaak het gevolg van een infectie met de parasiet Trichomonas. Sues onderkaak (onder) had ook zulke gaten.

© Ewan D. S. Wolff et al./PLoS ONE

Maar hoe heeft de parasiet de groei van de drie tanden verstoord? Brink analyseerde beelden van vogels die met Trichomonas kampen, en vond een verklaring. De parasiet veroorzaakt niet alleen een ontsteking die het snavelbot aantast, maar vormt ook een laagje en gele, wasachtige knopjes in de keel. De ziekte wordt dan ook wel ‘het geel’ genoemd.

‘Bij levende vogels zien we dat er een abces kan ontstaan dat de keel afsluit, waardoor de vogel niet kan eten en drinken en van honger en dorst sterft. Dat is mogelijk ook Sue overkomen,’ aldus Brink, die haar theorie nu wil testen aan de hand van CT-scans van levende dieren met een Trichomonas-infectie in hun bek.

‘Als we bewijzen kunnen vinden voor misvormde tanden bij levende dieren, veroorzaakt door een infectie, schraagt dat mijn hypothese dat parasieten Sue de das omdeden.’

Zieke dino’s T. rex

Paleontoloog Kirstin Brink denkt dat de infectie in haar onderkaak Sue mogelijk fataal werd.

© Christopher McGarrity

Een zwak punt van de theorie is dat we niet weten of de parasiet in de tijd van de dinosauriërs bestond. Maar onlangs vonden Braziliaanse onderzoekers voor het eerst fossiele parasieten in een dinosaurusbot.

70 microfossielen zaten in het bot van een Titanosaurus. Ze zijn van een andere soort dan Trichomonas, maar de ontdekking toont aan dat ook dinosauriërs parasieten hadden.

Wetenschappers kijken in botten

Eerder konden onderzoekers alleen beschrijven wat ze met het blote oog of door een microscoop zagen als ze bij wijze van uitzondering een stukje bot mochten afzagen.

Maar nu kunnen fossielen doorgelicht worden met CT-scanners, die vaak van een ziekenhuis worden geleend. Micro-CT is dezelfde technologie, maar met een veel grotere resolutie.

Met CT-scans kunnen onderzoekers onderscheid maken tussen kanker en een ontsteking.

Zo kunnen wetenschappers in botten kijken en de structuur en samenstelling van tanden onderzoeken zonder de fossielen kapot te maken. Kanker, infecties en botbreuken hebben ieder een signatuur, waarnaar gezocht kan worden.

Een van de nieuwste onderzoeken van de botten van Sue vond plaats met een CT-scanner in een ziekenhuis. Het was een samenwerking tussen het natuurhistorisch museum en het universiteitshospitaal Charité, beide in Berlijn.

De onderzoekers wilden weten of Sues vergroeide ruggenwervels en verdikte dijbeenbot te wijten waren aan kanker of een ontsteking. Andere mogelijkheden waren eerder al uitgesloten.

Op de CT-scans was ongelijk, extra botweefsel te zien op het oppervlak, dat kenmerkend is voor een ontsteking. En het bot was niet misvormd, zoals na botkanker.

Zieke dino’s Sue dijbeenbot

Een van Sues dijbeenbotten is twee keer zo dik als normaal. Uit scans (onder) blijkt dat het bot vermoedelijk door een infectie is aangetast.

© C. A. Hamm et al./Nature

Maar voordat ze de diagnose stelden, deden de onderzoekers iets nieuws: ze combineerden de analyse van de scans met een kansberekening op basis van een stamboom van de naaste huidige verwanten van de dinosauriërs: reptielen en vogels.

Met behulp van de wetenschappelijke literatuur voegden ze gegevens over ontsteking en kanker toe aan de stamboom van beide diergroepen. Zo bleek 3,1 procent van de vogels en 1,8 procent van de reptielen kanker te hebben.

Maar 32 procent van de vogels en 53,9 procent van de reptielen had een botontsteking. Bovendien zijn er nooit sporen van kanker aangetroffen in een Tyrannosaurusbot. Het is dus statistisch gezien waarschijnlijker dat Sue een ontsteking had.

Dino’s waren bacteriebommen

Sue kampte dus met botontsteking, artritis in haar staart en een infectie in haar poot. En misschien was de ontsteking afkomstig van microben uit de mond, want een chronische botontsteking kan te wijten zijn aan een infectie elders in het lichaam, die via het bloed is overgeslagen.

Een enorme schranspartij ontaardde in kannibalisme.

Het gedrag van roofdinosauriërs bood bacteriën uitstekende omstandigheden om zich te verspreiden. Uit de vele bijtafdrukken in de gezichtsbotten van Tyrannosaurussen blijkt dat ze vaak vochten, mogelijk om prooi, territorium of partners.

Daardoor waren ze een soort superverspreiders, en ze waren ook nog eens wandelende bacteriebommen. Roofdinosauriërs aten niet alleen vers vlees, maar ook aas. En ze deinsden zelfs niet terug voor kannibalisme.

Onderzoekers van de universiteit van Tennessee in de VS bestudeerden de overblijfselen van een schranspartij met meer dan 2000 botten. Die waren van planteneters en van de roofdinosaurus Allosaurus, die in de jura leefde.

28 procent van de botten vertoont duidelijke beet-, schraap- en scheursporen, die het gevolg kunnen zijn van een aanval van andere Allosaurussen.

Ga met de dinosauriërs naar de eerste hulp

Zieke dino’s dinopoot krukken
© Shutterstock & Lotte Fredslund

Kanker, infecties, gevechtsletsel en aangeboren afwijkingen – dit zijn enkele van de diagnosen die onderzoekers hebben gesteld door moderne medische hulpmiddelen los te laten op dinosaurusfossielen.

Bij zo’n ‘massabijeenkomst’ kunnen bacteriën zijn overgesprongen van dode dieren naar levende, en tussen de deelnemers aan de schranspartij. Via de mond en wonden aan de poten konden ze makkelijk naar binnen.

In de poten van roofdino’s worden vaak sporen van infectie aangetroffen. Ze gebruikten hun poten om hun prooidieren vast te houden en uit elkaar te scheuren.

Een jonge Allosaurus uit Wyoming, bijgenaamd Big Al, is hier een goed voorbeeld van. Net als Sue had Big Al allerlei kwalen, en de ergste was een hevige infectie in een teen. En net als Sue had Big Al moeite met jagen vanwege deze botinfectie.

Dat beide dino’s toch nog lang wisten te overleven, zien paleontologen als een aanwijzing dat ze de bescherming van een kudde genoten.

Zieke en gewonde dieren werden mogelijk verzorgd door de kudde.

We weten dat sommige vegetarische dinosauriërs in kudden leefden, maar het is nog de vraag of roofdinosauriërs dat ook deden.

De bekende Canadese hoogleraar paleobiologie Philip Currie van de universiteit van Alberta heeft een theorie dat in ieder geval sommige Tyrannosaurussen in groepen leefden. Hij baseert dat op de vondst van 26 Albertosauriërs, een roofdino die verwant was aan T. rex, maar iets kleiner was.

De dode dieren hadden verschillende leeftijden en waren op dezelfde tijd en plaats omgekomen, wellicht tijdens een brand of overstroming. Als Sue en Big Al ook in groepsverband leefden, bleven ze mogelijk in leven doordat andere leden van de kudde hun toestonden mee te eten.

Jagen schaadde de gezondheid

Naast de parasiet en de botontsteking had Sue onder meer een beschadigd schouderblad, sporen van een gescheurde spier in een voorpoot en drie gebroken ribben. Volgens de onderzoekers liep ze al dat letsel mogelijk op bij gevechten met prooien.

Zieke dino’s gevecht

T. rexen en andere roofdino’s vertonen vaak letsel dat vermoedelijk bij een gevecht met een koppige prooi is ontstaan, bijvoorbeeld een gehoornde dinosaurus als Triceratops.

© Damir G. Martin

Meestal gaan roofdieren achter jonge of zwakke prooien aan, maar soms stuiten ze op een dier dat zich fel verzet. En sommige prooien van roofdino’s, zoals de gehoornde dinosauriërs, wogen tonnen, hadden scherpe hoorns en waren gewend om te vechten.

Sue is met haar letsel en aandoeningen een typische grote roofdinosaurus. Dat blijkt uit een nog niet gepubliceerd onderzoek van de geoloog Andrew B. Heckert van de Appalachian State University in de VS.

Samen met zijn studenten is hij gegevens uit wetenschappelijke artikelen over verwondingen en ziekten bij dinosauriërs in een database aan het stoppen.

Roofdino’s hadden een gevaarlijk bestaan.

Nu al is er een patroon zichtbaar. Roofdino’s en gehoornde dinosauriërs als Triceratops hadden het meeste letsel, vanwege jachtpartijen of onderlinge gevechten.

De botten van roofdinosauriërs verraden een zeer actieve en agressieve levensstijl,’ zegt Heckert tegen Wetenschap in Beeld.

‘Bijna alle roofdino’s hadden aanzienlijk letsel. En als je bedenkt hoe weinig fossielen we vinden in verhouding tot alle dinosauriërs die geleefd hebben en dat de skeletten niet intact zijn, was er waarschijnlijk veel meer letsel dan we zien.’

De allergrootste planteneters, de sauropoden met hun lange nek, zijn opvallend. Zij waren een stuk minder gehavend.

‘Dat kan komen doordat hun omvang bescherming bood tegen roofdieren. Maar bij deze dieren zien we wel artritis, wat met het formaat en een hoge leeftijd samenhangt,’ aldus Heckert.

Volg het einde van de dinosauriërs van minuut tot minuut

©

Nieuwe vondsten tonen voor het eerst in detail aan wat er gebeurde in de eerste seconden, minuten en uren na de meteorietinslag die de dinosauriërs uitroeide. Volg hier de ontwikkeling van de ramp.

Net als andere paleontologen is hij gefascineerd door de informatie die een medische benadering van het onderzoek van botten kan opleveren – omdat de kennis over ziekten en verwondingen van dinosauriërs nieuwe kennis oplevert over hun biologie en omdat er details aan het licht komen over hun gedrag.

Jicht en artritis kwamen met de leeftijd

De botten van Sue getuigen van een zwaar leven, dat er in de loop der jaren niet makkelijker op werd. Alsof parasieten, infecties en gebroken botten nog niet genoeg waren, kreeg Sue ook last van ouderdomskwalen.

In een voorpoot zijn sporen te zien van jicht, ook wel podagra genoemd. Kristallen van urinezuur hopen zich op in de gewrichten, en dat doet pijn. Deze ziekte komt voor bij mensen en dieren die veel rood vlees en eiwitten eten. In haar staart vertoonde Sue daarnaast sporen van artritis.

In de natuur worden dieren niet zo oud, dus met haar 30 jaar mag deze iconische T. rex niet klagen – ondanks haar vele gebreken.

Een jongere versie van Sue is te zien in het Field Museum in Chicago.

Reconstructies van Sues skelet en recent dinosaurusonderzoek liggen ten grondslag aan het nieuwe model van de T. rex. Sommige details zijn echter gebaseerd op giswerk.

Zieke dino’s Sue make-over 1
© PLoS ONE/Field Museum Chicago/Shutterstock

Nieuwe lippen en krokodillenogen

Anders dan bij eerdere modellen kunnen Sues lippen gesloten worden om haar tanden heen. De vorm van de ogen van het model is geïnspireerd op de ogen van krokodillen.

Zieke dino’s Sue zwaarder lijf
© PLoS ONE/Field Museum Chicago/Field Museum Chicago/Shutterstock

Een dikker en zwaarder lichaam

Sue heeft een ronder uiterlijk gekregen met een extra stel ribben, gastralia, die de buik ondersteunen. Haar gewicht wordt nu geschat op 9 à 10 ton, tegenover 6 ton vroeger. Het nieuwe model wordt dan ook ‘Fleshy’ genoemd.

Zieke dino’s Sue make-over
© PLoS ONE/Field Museum Chicago/Shutterstock

Geschubde huid en tijgerstrepen

Het is nog de vraag of volwassen T. rexen schubben of veren hadden. De wetenschappers achter het model hebben voor schubben gekozen. Het kleurenpatroon met strepen is geïnspireerd op tijgers en andere roofdieren.

In 2020 presenteerde dat museum een nauwkeurige reconstructie van de T. rex. Hier is Sue in de bloei van haar leven, en in de tentoonstelling is ze op ware grootte te zien terwijl ze een grote prooi verschalkt.

In deze tijd werd Sue niet geplaagd door infecties die ervoor zorgden dat eten steeds moeilijker werd.