Reportage: Op het spoor van de Europese T. rex
Bij opgravingen in Portugal doken resten op van een 150 miljoen jaar oude bloeddorstige reus. Ga met Wetenschap in Beeld mee op zoek naar Europa’s eigen T. rex.
Na een hobbelige rit naar de kust remt de donkerblauwe pick-up voor een helling. Octávio Mateus, professor paleontologie in Lissabon aan de Universidade NOVA, en zijn collega Micael Martinho stappen uit.
Een vaag aangeduid pad leidt de steile helling op, en wanneer de onderzoekers eindelijk de top bereiken, biedt de koele Atlantische bries een moment van respijt van de verstikkende hitte van Portugal.
En zo ver het oog reikt, kronkelt de gestreepte rotswand langs de kust.
‘Alles wat je hier ziet is uit de jongere jura,’ zegt Octávio Mateus, wijzend op de wisselende lagen van beige zandsteen en grijze moddersteen.
Elke zomer graven paleontologen in de Lourinhãformatie, zoals dit gesteente ten noorden van Lissabon heet. Een paar weken eerder ontdekte Octávio Mateus een fossiel dat uit de rotswand stak – mogelijk een soort wervel.
Het is vaak lastig te bepalen van welke diersoort een fossiel is, maar deze wervel is zo groot dat hij maar van één diergroep afkomstig kan zijn – dinosauriërs.
En Mateus vindt niet zomaar een dino. Uit eerdere fossiele vondsten blijkt dat een van de grootste landroofdieren op aarde aan de Portugese kust heerste.
Kustgesteente is een rivierdelta
Dinosauriërs veroverden de wereld pas goed tijdens de jura, 201 tot 145 miljoen jaar geleden. In die tijd was de Lourinhãformatie een uitgestrekte rivierdelta waar het wemelde van de dinosauriërs. Varens en naaldbossen domineerden het gebied en het klimaat was mild en warm.
Langs rivieren en beken zorgden nat zand en modder ervoor dat zowel botten als voetafdrukken van allerlei soorten bewaard zijn gebleven. De Lourinhãformatie is dan ook een van de beste plaatsen in Europa om fossielen te zoeken.
Portugal wemelde van de dinosauriërs
1. Langnek is genoemd naar zijn vindplaats
Supersaurus lourinhanensis is genoemd naar zijn vindplaats in de Lourinhãformatie. De middelgrote sauropode mat 25 meter en had, net als andere sauropoden, de bekende lange nek en een lange staart die hem in evenwicht hield.
2. Stegosaurus had extra lange nek
Miragaia longicollum behoorde tot de stegosauriërs, bekend van de beenplaten op hun rug en stekels aan het eind van hun staart. Het dier onderscheidde zich echter van zijn soortgenoten door zijn lange nek, die wel 17 nekwervels telde.
3. Tiener was 4 meter lang
Ook Lourinhanosaurus is naar Lourinhã genoemd. Hoe groot de vleeseter kon worden als volwassene is onzeker, want er zijn alleen fossielen gevonden van jonge dieren, maar zelfs als tiener kon Lourinhanosaurus meer dan 4 meter lang worden.
In het gebied zijn veel dinosauriërs uit de late jura gevonden, zoals Miragaia, een plantenetende stegosaurus met platen op zijn rug en een ongewoon lange nek; de langnekkige sauropode Dinheirosaurus lourinhanensis, genoemd naar de plaats Lourinhã; en misschien wel de bekendste juracarnivoor, Allosaurus.
Maar ondanks zijn 9 meter lengte en een gewicht van 2,5 ton was Allosaurus niet het grootste roofdier van het gebied.
Botpatroon wordt zichtbaar
Stap voor stap naderen de onderzoekers de plek waar Mateus de wervel vond. De weg is steil en bochtig, maar ze springen met gemak van rots naar rots.
Als ze op een richel stappen, zien ze de wervel uit een rotsblok puilen. Op het eerste gezicht lijkt het fossiel gewoon een zwarte klomp, maar bij nadere inspectie is een patroon van duizenden strepen te zien. Deze strepen zijn gevormd door de vezels waaruit het bot bestond.
Octávio Mateus en Micael Martinho beginnen met het losmaken van het bot uit het gesteente. Hoewel ze modern gereedschap hebben meegebracht – een diamantzaag op accu’s en een boorhamer – gaat dit soort veldwerk nog steeds gepaard met veel handwerk.
De Lourinhãformatie is een strook van 150 miljoen jaar oud gesteente die eindigt in de Atlantische Oceaan. Octávio Mateus (l) gebruikt een diamantzaag om bij een fossiele wervel te komen.
Met hamer en beitel hakken ze kleine stukjes rots rond het fossiel weg.
Mogelijk kunnen de paleontologen niet vaststellen van welke dinosaurus de wervel was. Dit hangt af van de vraag of ze soortspecifieke details vinden, die pas tevoorschijn komen als het fossiel later in het laboratorium wordt onderzocht.
Maar Mateus en Martinho hebben een vermoeden. De wervel kan van een grote Torvosaurus zijn – een vleeseter met een bek bijna zo groot als die van de koning der dinosauriërs, Tyrannosaurus rex.
Dodelijk dier komt overal
Torvosaurus gurneyi is veruit de grootste vleeseter die ooit voet heeft gezet op het Europese continent. De reus ontstond in de late jura en behoorde tot de megalosaurusfamilie – een groep vleesetende dinosauriërs in Europa, Noord-Amerika, Zuid-Amerika en Afrika.
Het eerste fossiel dook op in de VS, en eind jaren 1970 werd het dier benoemd. Aanvankelijk dachten paleontologen dat Torvosaurus uit Noord-Amerika kwam, maar door de fossielen in Portugal werd die theorie in twijfel getrokken.
Jarenlang dachten wetenschappers dat een stuk kaak, in 2006 gevonden in de Lourinhãformatie, toebehoorde aan de Noord-Amerikaanse Torvosaurus tanneri, maar een team van onderzoekers, onder wie Mateus, ontdekte na een zorgvuldige analyse in 2013 dat het bot kenmerken had die het onderscheidden van de Noord-Amerikaanse schedels.
En toen een van de oudste fossielen van een nog niet gedetermineerd lid van het geslacht Torvosaurus in 2020 opdook in Duitsland, versterkte dat het beeld van de dinosaurus als Europese soort.
Grote roofdieren spelen grote rol
Twee dagen lang werken paleontologen op de plek waar Octávio Mateus de wervel vond. Intussen duiken andere fossielen op – waaronder iets wat op een rib lijkt. Het doel is om alle botten uit te graven, maar op dit moment is het niet te zeggen van welke dinosaurus ze waren. Eén ding is zeker: ze zijn te klein om afkomstig te kunnen zijn van een Torvosaurus.
Vondsten van Torvosaurusfossielen zijn in Portugal relatief zeldzaam sinds onderzoekers in 2006 een stuk bovenkaak vonden. Ze weten daarom maar weinig over het toproofdier, waardoor iedere nieuwe fossiele vondst extra waardevol is.
‘Toppredatoren spelen een sleutelrol in de voedselketen, en kennis over hen draagt bij tot een beter begrip van de voedselketen als geheel,’ legt Mateus uit.
Torvosaurus was de absolute top van de voedselketen in het Portugal van de jura. Volgens wetenschappers had de reusachtige langnek zelfs sauropoden op het menu.
Meer Torvosaurusfossielen kunnen wetenschappers ook helpen begrijpen waar de soort is ontstaan en hoe hij zich heeft verspreid.
En op de derde dag gebeurt het.
Tijdens de ontbijtbijeenkomst, waarop het veldwerk van de dag uitgestippeld wordt, zegt Octávio Mateus dat er één veelbelovende vondst is die hij nader wil bekijken. De vondst is gedaan in een nog niet bestudeerd gebied van de Lourinhãformatie, en is mogelijk een stuk tand.
De grootte doet vermoeden dat het slechts van één dier afkomstig kan zijn.
Monster meet 11 meter
Eerdere Torvosaurusfossielen, waaronder het stuk bovenkaak, duiden erop dat de vleeseter op grote dieren joeg – wellicht zelfs op de langnekkige sauropoden die ook in het gebied rond Lourinhã leefden.
Torvosaurus kon tot 11 meter lang worden en 4 tot 5 vijf ton wegen – tegen 12 meter en 9 ton voor T. rex. Maar hoewel Torvosaurus qua lengte en uiterlijk vrij vergelijkbaar was met T. rex, had hij niet de bijtkracht van de koning van het krijt.
Reconstructie van een reusachtige killer
Paleontologen hebben genoeg delen van Torvosaurus gevonden om de roofdinosaurus te kunnen reconstrueren – en het was geen watje.
1. Bovenkaak toont aantal tanden
Een fossiel van de bovenkaak duidt erop dat Europa een eigen Torvosaurussoort had. Uit de grootte van de kaak bleek dat Torvosaurus gurneyi hooguit tien tanden links- en rechtsboven had, minder dan Torvosaurus tanneri uit Noord-Amerika.
2. Tanden snijden prooi aan flarden
De karteltanden van Torvosaurus waren 10 centimeter lang: bijna even lang als de tanden van T. rex. Ze konden door spieren snijden, maar doordat ze smal waren, konden ze geen bot verbrijzelen zoals T. rex dat kon.
3. Sterke armen met scherpe klauwen
De armen waren langer en sterker dan die van T. rex, en daardoor nuttiger. De gespierde armen hadden elk drie klauwen, waarmee het dier waarschijnlijk prooien vasthield. De kromme klauwen waren 12-13 centimeter lang.
4. Staartwervel geeft lengte aan
Samen met de bovenkaak vonden de onderzoekers ook een deel van een staartwervel, waaruit blijkt dat het dier wel 10 meter lang werd. Net als andere vleesetende dinosauriërs liep Torvosaurus met zijn rug en staart horizontaal.
Torvosaurus had tanden als vleesmessen, die makkelijk door spieren sneden, maar ze waren relatief smal en lang niet zo robuust als die van T. rex, waarvan de tandwortel bijna even lang was als de tand zelf. De tanden van T. rex waren ook aanzienlijk dikker, waardoor ze alles wat ze tegenkwamen, konden verbrijzelen.
Toch had Torvosaurus de krachtigste beet in de jura, en miljoenen jaren lang wist hij de planteneters in het hele gebied te terroriseren met zijn enorme omvang.
Rechthoek losgehakt
Na de ochtendbijeenkomst loopt het onderzoeksteam in de verzengende zon naar de plek waar de tand is gevonden. Octávio Mateus wijst naar een grijsbruin en ovaal ding, dat een halve centimeter uit een rots steekt. Hij twijfelt niet. Het is de wortel van een tand.
Op het breedste punt meet de wortel 2 centimeter. Het oppervlak is glanzend en voelt gelijkmatig aan, bijna glad.
Zoals de meeste roofdinosauriërs wisselde Torvosaurus zijn tanden om de zoveel tijd, omdat ze vaak afbraken tijdens hevige gevechten. Het vinden van een tand betekent dus niet per se dat de rest van het dier in de buurt is.
Maar de groep gaat aan de slag en legt methodisch een rechthoek van gesteente rond de tandwortel bloot met hamers en diamantboren.
Met kleine beiteltjes hakken ze zich voorzichtig een weg naar het fossiel.
De wortel van een Torvosaurus-tand is duidelijk zichtbaar in het uitgehouwen gesteente. Later blijkt uit laboratoriumonderzoek dat de tand een verrassing verbergt.
De keien vliegen om hen heen, totdat een krakend geluid verraadt dat het rechthoekige rotsblok dat de tand van deze Torvosaurus zo’n 150 miljoen jaar heeft omhuld, nu los is van het gesteente.
De wetenschappers doen high fives. Missie volbracht.
Zo’n tandwortel heeft vaak beperkte wetenschappelijke waarde, want hij vertelt meestal niet hoe de eigenaar leefde. Maar met deze vondst is het een ander verhaal. Uit de latere analyses blijkt dat Torvosaurus gurneyi 2 tot 3 miljoen jaar eerder over Portugal heerste dan wetenschappers hadden gedacht.
De Europese T. rex heeft dus heel lang op de troon gezeten.