Regen bracht dino aan de macht

Tot voor kort heeft ons team alleen maar Phytosauriërs gevonden, verwanten van de krokodillen, maar het zit ons mee.

De beitel heeft nog een scherf steen losgeslagen, en die landt voor me op de grond. Ik til hem voorzichtig op. Kleine, slanke beenderen zijn in de steen ingebed. Een ervan is gebroken, en ik zie dat het bot hol is.

‘Dit lijkt echt geen Phytosaurusbot,’ roept mijn collega uit Portugal in de groeve naast me uit. ‘Het is van een roofdinosaurus!’

We geven elkaar daarop een high-five zodat het stof ons om de oren vliegt.

Ramp leidde tot race

Zo’n 252 miljoen jaar geleden eindigde het perm met de grootste massasterfte in de hele geschiedenis van onze planeet. Wel 90 procent van al het leven ging dood. Toen het trias meteen daarna begon, hadden dieren die de ramp hadden overleefd, vrij spel. Misschien werd het trias daarom zo’n roerige periode.

In de 50 miljoen jaar dat het tijdperk duurde, ontstonden de meeste van de grote diergroepen die we nu nog kennen, zoals hagedissen, krokodillen, dinosauriërs, kikvorsachtigen en zoogdieren.

Maar de nieuwe groepen gunden elkaar het licht in de ogen meestal niet. De strijd om de heerschappij over ecosystemen was zwaar, en de twee sterkste teams waren de dinosauriërs en de krokodilachtigen. Deze twee groepen hadden aan het eind van het perm een gemeenschappelijke voorouder en gingen al vroeg in het trias elk een kant op.

Laat in dit tijdperk hadden de dinosauriërs de krokodillen verslagen, maar uit nieuw onderzoek blijkt dat dat vooral mazzel was.

Ondanks de grote diversiteit in het trias zijn er maar weinig fossielen van de dieren uit die tijd. Slechts op enkele plaatsen op aarde kunnen we een glimp zien van de strijd die er uiteindelijk toe heeft geleid dat de dinosauriërs de aarde 135 miljoen jaar lang konden regeren. Een van die plaatsen is Jameson Land in Oost-Groenland.

Expedities van 1989 tot 1995 vonden restanten van een circa 207 miljoen jaar oud ecosysteem vol reuzenpadden, schildpadden, zoogdieren, vliegende dinosauriërs en verwanten van de krokodil. Maar van slechts één dino zijn er botten gevonden: de herbivoor plateosaurus.

In 2012 en 2016 keerden we terug, en nu zit ik weer hier met een team paleontologen en geologen. In het roodbruine gesteente hebben we zojuist voor het eerst de botten van een vleesetende dinosauriër in Groenland gevonden. Op het oog niets bijzonders, maar ze vormen een cruciaal puzzelstukje in de geschiedenis van het trias.

Dinosauriërs lopen achter

De dinosauriërs en krokodillen vallen onder de Archosauria. Dit is Latijn voor ‘heersende hagedissen’. Ruim 250 miljoen jaar geleden splitsen de Archosauria zich in twee groepen op: krokodillen en hun verwanten enerzijds en dinosauriërs anderzijds.

De dinosauriërs zijn vermoedelijk 245 miljoen jaar geleden ontstaan, maar de oudst bekende botten van een dinosaurus zijn ‘maar’ 230 miljoen jaar oud. Die behoorden tot een kleine alleseter, een eoraptor uit Argentinië. Met een lengte van slechts 1 meter van snuit tot staartpunt was de eoraptor niet zo’n indrukwekkende verschijning. En een alleenheerser in zijn ecosysteem was hij al helemaal niet.

Gedurende de volgende 30 miljoen jaar raakten de dinosauriërs verspreid en werden ze veelzijdiger. Vroege verwanten van de langhalsdinosauriërs, de Sauropodia, gingen groeien – sommige wogen meer dan 7 ton – maar waren onderdeurtjes in vergelijking met hun 70 ton zware nakomelingen in de perioden daarna, het jura en het krijt. De vleesetende dinosauriërs werden ook groot, maar wogen hooguit een paar honderd kilo.

Een derde groep dinosauriërs, de zogeheten Ornithischia, was extreem zeldzaam; hun nakomelingen groeiden in latere tijden uit tot succesvolle planteneters, waaronder de zogeheten Ornithopoda en de gehoornde en de gepantserde dinosauriërs.

Onze Groenlandse roofdinosaurus was ongetwijfeld een succesnummer. Het aantal dinosaurussoorten nam gedurende het trias gestaag toe, en de groep ontwikkelde een arsenaal aan lichaamstypen en formaten. Daar maken sommige onderzoekers uit op dat de dinosauriërs de andere reptielen uit het trias veruit de baas waren, en dat ze als het ware voorbestemd waren om de aarde te domineren.

Onderzoek van het team van de Amerikaanse paleontoloog Steve Brusatte toont aan dat de verwanten van de krokodil tot aan de laatste periode van het trias op zo’n beetje alle gebieden vóór lagen op de dinosauriërs. Ze waren veelzijdiger en vaak talrijker, en bovendien bevonden ze zich bovenaan in de voedselketen. Verder wisten de verwanten van de krokodil de aarde heel lang in hun greep te houden.

Krokodillen zijn de kopstukken

Een kleine kop met een spitse snuit en een rij stompe tanden op een 4 meter lang lijf met dikke beenplaten en lange stekels rond de hals – de zogeheten Aetosauria waren een soort tanks in de krokodillenwereld, en ze behoorden tot de meest voorkomende planteneters uit die tijd.

Hun forse pantser was van levensbelang als bescherming. Ondanks hun imposante omvang waren de Aetosauria namelijk verre van veilig, want overal loerden nog weer angstaanjagender verwanten van de krokodillen.

Langs het water moesten de Aetosauria – net als de dinosauriërs – de Phytosauria in de gaten houden. Die leken in verschillende opzichten op onze krokodillen, maar hun tanden waren mesvormig en hun neusgaten zaten boven op hun kop, waardoor ze hun hele snuit onder water konden verstoppen. De grootste Phytosauria werden 10 meter lang en konden vermoedelijk ieder prooidier dat te dichtbij kwam, vermorzelen.

Op het land regeerden andere verwanten van de krokodil: de Rauisuchia.

Hun lijf leek op dat van een krokodil, maar anders dan bij de huidige krokodillen stonden hun poten loodrecht onder het lichaam, net als bij de zoogdieren en dinosauriërs. Zo konden de Rauisuchia zich goed voortbewegen op het land.

Sommige liepen zelfs op hun achterpoten en zagen er daarmee eerder uit als roofdinosauriërs. Net als bij de Phytosauria was een lengte van 10 meter niet ongewoon. Die bestond uit kleine, ranke en behendige dieren die vaak op twee poten liepen of zelfs in bomen klommen: voorouders van onze krokodil. Maar de stamboom van de dinosauriërs, de nieuwe vorsten van de ecosystemen, bleef groeien. En pas nu wordt duidelijk waarom.

Dinosauriërs krijgen wind mee

De dinosauriërs hielden niet van droogte. In de eerste helft van het trias was het klimaat stabiel en droog, en waren de dinosauriërs en hun naaste verwanten zeldzaam.

Maar 234 miljoen jaar geleden veranderde dat op slag: het ging ineens meer regenen. De natte periode duurde ongeveer 2 miljoen jaar, en Italiaanse wetenschappers hebben zojuist een van de gevolgen daarvan blootgelegd.

In het noorden van Italië vonden ze een aantal versteende pootafdrukken uit de perioden voor, tijdens en na de regentijd. Tijdens de droogte was zeker 80 procent van de sporen afkomstig van krokodilachtigen.

Tijdens de regentijd daalde dat aantal naar 50 procent – de andere helft werd door de dinosauriërs en hun familie achtergelaten. Een paar miljoen jaar nadat de ergste regen was gestopt, was 90 procent van de sporen van dinosauriërs afkomstig.

De regen gaf de dieren dus wind mee, en zo bleven ze de heersende planteneters in veel (zij het lang niet alle) ecosystemen op aarde.

In een brede strook rond de evenaar was het nog zeer droog, en al was er een rijke fauna, dinosauriërs waren er niet te vinden. Maar toen het klimaat 215 miljoen jaar geleden weer wat zachter werd, trokken de dinosauriërs opnieuw naar de evenaar toe.

Twee klimaatveranderingen brachten de grote dieren op gelijke hoogte met de krokodilachtigen, maar voor de wereldheerschappij was er nog één mazzeltje nodig.

Zo’n 200 miljoen jaar geleden begon dat ene continent op aarde op te breken. Het gevolg: extreem vulkanisme, dat bijna alle verwanten van de krokodil uitroeide.

De dinosauriërs ontsprongen echter de dans en namen het stokje over. De vraag is nu hoe de dinosauriërs de ramp zo goed doorstonden.

Groenland doet goed

De laagstaande zon valt op de Oost-Groenlandse bergen, ik zit voorover gebogen en mijn hand glijdt over dat wat 207 miljoen jaar terug een modderige rivierbedding was.

Hij stopt bij een kuiltje. Er is geen twijfel mogelijk: dit is een pootafdruk van een dinosaurus.

En daar zijn er meer van – een momentopname van een kleine roofdinosaurus die ooit langs het water heeft gerend, wellicht op de vlucht geslagen.

De Groenlandse bergen zitten vol met duizenden oeroude afdrukken, en samen met de botten vertellen die een interessant verhaal.

Er zijn minder dinosaurusbotten dan botten van de krokodilachtigen, maar de dinosauriërs hebben vele malen meer pootafdrukken achtergelaten.

Slechts één vaag spoor van een krokodilachtige is hier nog te zien. De rest bestaat uit afdrukken van dinosauriërs. Deze scheve verdeling schetst een helder beeld: de dinosauriërs waren altijd onderweg en legden veel meer meters af dan hun concurrenten.

De actievere levenswijze was mogelijk het resultaat van een aantal anatomische en fysiologische kenmerken.

Veel dino’s hadden gaten in hun botten

Net als sommige krokodilachtigen hadden de dinosauriërs poten recht onder het lichaam, maar daar deden ze een schepje bovenop: het gewricht tussen dijbeen en heup was flexibeler dan bij de krokodilachtigen, en de enkels waren stabieler. Door deze twee eigenschappen konden de dinosauriërs beter bewegen.

Hun stofwisseling lag vermoedelijk wat hoger, afgestemd op hun mate van activiteit, en veel dinosauriërs, zoals onze Groenlandse vriend, had holtes in de botten: een deel van een efficiënt ademhalingsapparaat.

De dinosauriërs hadden de heerschappij over de hele wereld mogelijk niet kunnen overnemen zonder klimaatveranderingen en vulkanen – maar ze wisten hun kansen ook wel te grijpen.

Door hun vermogen om snel en soepel te bewegen konden ze crises beter het hoofd bieden. Zodra de laatste ramp van het trias was weggeëbd, waren de dinosauriërs klaar om de ecosystemen over te nemen. Ze bleven 135 miljoen jaar aan de macht – tot hun geluk op was en hetzelfde lot hen trof als eerder de krokodillen.