Als het daadwerkelijk om gefossiliseerde longen gaat, zouden deze vogelorganen 120 miljoen jaar vrijwel onveranderd zijn gebleven.

“Botten en tanden fossiliseren relatief gemakkelijk, en ook de resten en afdrukken van veren blijven met een beetje geluk wel als fossiel bewaard. De afdruk of zelfs de interne structuren van organen als lever, hart en longen kom je véél, véél minder vaak als fossiel tegen”, vertelt paleontoloog Anne Schulp (Naturalis Biodiversity Center). De recente ontdekking van wat mogelijk oeroude gefossiliseerde vogellongen zijn, is dus wel een heel bijzondere.

Het gaat om – de longen van – oervogel Archaeorhynchus spathula die in het Vroege Krijt leefde, zo’n 120 miljoen jaar geleden. De vondst zou ons niet alleen meer kunnen leren over de anatomie van de vogels van toen, ook zou hij aanwijzingen kunnen geven over de evolutie tot de vogels van nu. Het onderzoek is gepubliceerd in vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences.

Lees ook: Zeldzaam fossiel van babyslang in barnsteen gevonden

Zo zouden de oervogels er weleens kunnen hebben uitgezien. © Brian Choo

Bijzonder fossiel

De vondst van het fossiel van Archaeorhynchus spathula – die waarschijnlijk iets groter was dan een duif – is op zich al bijzonder. Zo vaak worden fossielen van deze oervogels, onderdeel van de Ornithuromorpha, en daarmee de voorouders van moderne vogel, namelijk niet gevonden. Daarbij had dit exemplaar bijzonder goed bewaard gebleven veren. Daaruit bleek dat het dier een staartvorm had die niet eerder bij vogels uit deze periode is gevonden, maar een die wél vaak voorkomt bij de huidige vogels.

Al een opmerkelijke vondst op zich dus, maar wat de onderzoekers ‘in’ het gevederde dier aantroffen, was de echte verassing. “Een opvallende structuur in de borstholte: een ‘dubbele’ gespiegelde vlek, met een afgeronde omlijning waarbinnen lichter sediment met vlekjes is te zien”, vertelt paleontoloog Dennis Voeten. Dat zouden zeer waarschijnlijk gefossiliseerde longen zijn.

Op de linkerafbeelding is het fossiel van de oervogel te zien. RL en LL geven aan wat waarschijnlijk de linker- en rechterlong geweest moeten zijn. Bron: O’Connor & Wang et al., 2018

Volgens de onderzoekers laat de ontdekking zien dat het ademhalingssysteem van deze oervogels sterk lijkt op die van de moderne fladderaars. Daar was voorheen nog geen uitsluitsel over.

Efficiënt systeem

Vogels – en krokodillen – halen op een heel andere manier adem dan wij. Ze hebben longen met een vast volume, maar combineren die met zogeheten luchtzakken. “Tijdens het inademen stroomt lucht van buiten naar de achterste luchtzakken, en vanuit de longen naar de voorste”, legt Voeten uit. “Tijdens het uitademen, stroomt de lucht van de achterste in de longen, en van de voorste luchtzakken naar buiten.”

Dankzij dit ademhalingssysteem is er een continue aanvoer van verse lucht in de longen. Dat is prettig, want om te vliegen is een hoop zuurstof nodig.

“Interessant om te zien dat er 120 miljoen jaar geleden al sprake was van een ‘moderne’ vogellong, maar eigenlijk ook niet heel verrassend”, meent Schulp. “Juist vliegen is iets wat verschrikkelijk veel energie vreet, en als je veel brandstof moet verbranden heb je ook veel zuurstof nodig. Voilà: dat lukt beter met een efficiënte long.”

Verificatie

Fossielen van zachte weefsels zijn erg zeldzaam. En hoewel ze weleens vaker worden gevonden, is het niet altijd even makkelijk er overtuigende conclusies uit op te maken. “De schim van de lever van bijvoorbeeld Scipionyx is in 2011 heel overtuigend beschreven, terwijl de interpretatie van een ronde structuur die bij een andere dinosaurus op een hart zou duiden, weer omstreden is”, vertelt Schulp.

Van déze vondst zijn beide paleontologen onder de indruk. “De analyse en de interpretatie die Wang, O’Connor – samen met onder meer longdeskundige John Maina – en andere collega’s presenteren, vind ik vrij overtuigend”, vertelt Schulp. “Verwarring met de maaginhoud is uit te sluiten, en ook de structuur, in microscopisch detail, ondersteunt hun interpretatie.”

Wel zijn zowel Schulp als Voeten het erover eens dat, om echt helemaal zeker te zijn dat het gaat om gefossiliseerde longen, vervolgonderzoeken moeten komen. In het artikel blijft het bijvoorbeeld vooralsnog bij foto’s van onder de elektronenmicroscoop. Andere beeldvormende en analysetechnieken, zouden de conclusie kunnen versterken.

Bronnen: PNAS, Live Science, ScienceAlert, Society of Vertebrate Palaeontology,

Beeld: Brian Choo; O’Connor & Wang et al., 2018

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!