Deze oeroude zeedieren hadden waarschijnlijk kieuwen op hun poten

Nieuwe berekeningen laten zien dat trilobieten waarschijnlijk ademden met kieuwachtige structuren aan hun poten.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Trilobieten waren ooit de succesvolste dieren op aarde. Ze leefden meer dan 270 miljoen jaar lang in zeeën over de hele wereld en lieten een enorme hoeveelheid fossielen achter. Toch bleef een simpele vraag lang lastig te beantwoorden: hoe haalden deze oeroude zeedieren eigenlijk adem? Een nieuw onderzoek van wetenschappers van onder meer Harvard University geeft nu het duidelijkste antwoord tot nu toe: de veerachtige structuren aan hun poten dienden waarschijnlijk als kieuwen.

Leestip: ‘Goldilocks-zone’: de Cambrische explosie ging volledig los in de Grand Canyon

Dat is belangrijk om te weten, omdat de ademhaling veel kan vertellen over het gedrag van een dier. Een dier dat genoeg zuurstof kan opnemen heeft daardoor vaak meer energie over om te bewegen, te groeien en voedsel te zoeken. Begrijpen hoe trilobieten ademden helpt onderzoekers daarom dan ook om beter te begrijpen hoe ze zich door de zeeën bewogen en waarom ze zo lang zo succesvol waren. Het onderzoek is te vinden in Biology Letters.

Haarachtige plaatjes

De onderzoekers keken naar een deel van de trilobietenpoot waar al jarenlang veel om te doen is. Trilobieten hadden poten met twee ‘takken’. De functie van de binnenste tak is al wel duidelijk: trilobieten gebruikten die om mee te lopen. De buitenste tak zit echter vol met fijne, haarachtige plaatjes. Die worden ook wel lamellae of lamellen genoemd. Wetenschappers vragen zich al lang af wat de functie was van die buitenste tak.

Wetenschappers hadden echter al wel een idee welk doel ze mogelijk zouden kunnen dienen: de ademhaling. Om dat idee verder te verkennen maakten de onderzoekers eerst nauwkeurige 3D-modellen van twee trilobietensoorten: Olenoides serratus en Triarthrus eatoni. Met behulp van software konden ze heel precies uitrekenen hoeveel oppervlakte de lamellen op een poot samen hadden.

Die oppervlakte is belangrijk: hoe groter het ademhalingsoppervlak, hoe meer zuurstof een dier uit het water op kan nemen. Bij Olenoides serratus, een dier van 67,8 millimeter lang, kwam het totale oppervlak uit op 16.589 vierkante millimeter. De kleinere Triarthrus eatoni, met een lengte van 36,3 millimeter, had 2.159 vierkante millimeter aan oppervlak.

Langere lamellen

Het team keek daarna naar negen andere trilobietensoorten die grotendeels voor kwamen tijdens het Cambrium. Zo konden de onderzoekers bekijken of er sprake was van een verband tussen de lichaamsgrootte en het ademhalingsoppervlak. Dat bleek er inderdaad te zijn. Naarmate trilobieten groter werden, nam ook het totale oppervlak van de lamellen sterk toe. Onderzoeker Sarah Losso zegt: “Opvallend genoeg werd die toename in oppervlak niet bereikt door de komst van meer lamellen. Grotere trilobieten kregen in plaats daarvan vooral langere lamellen.”

Vervolgens vergeleken de onderzoekers hun uitkomsten met moderne geleedpotigen, zoals kreeftachtigen en de Atlantische degenkrab. Daaruit bleek dat trilobieten qua verhouding tussen het ademhalingsoppervlak en de lichaamsmassa in hetzelfde bereik vallen als sommige levende soorten. Daaruit blijkt dat het ‘ademhalingsidee’ een stuk serieuzer genomen moet worden: de lamellen waren groot genoeg om ook echt als kieuwen te dienen.

De studie laat ook zien dat trilobieten zich waarschijnlijk aanpasten aan hun omgeving. Volgens Losso leefde Triarthrus eatoni waarschijnlijk in zuurstofarme omgevingen. Om daar toch te kunnen overleven heeft de soort langere lamellen ontwikkeld. Een veel grotere soort, Redlichia rex, had juist relatief kleinere lamellen dan je, op basis van zijn formaat, zou verwachten. Dat kan betekenen dat dit dier een lagere stofwisseling had, of misschien toch via andere delen van het lichaam zuurstof opnam.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Wetenschappers ontdekken ‘prehistorische Pompeii’ met bizar goed bewaard gebleven trilobieten en 10 nieuwe soorten trilobieten ontdekt, die de ontbrekende stukjes vormen van de ingewikkelde geografische puzzel van onze planeet . Of lees dit artikel: Deze merkwaardige trilobiet kende een slim trucje waarmee hij vele roofdieren te slim af was .

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: