Internationaal team van wetenschappers vindt zeldzaam stuk bewaard gebleven dinosaurushuid en vergelijkt dit, in een wereldprimeur, rechtstreeks met moderne dieren om inzicht te krijgen in de evolutie.

Mauricio Barbi is al zo lang hij zich kan herinneren dol op dinosaurussen en droomde ervan ooit paleontoloog te worden. “Toen ik een kind was, hield ik van de ruimte, sterren en dinosaurussen,” zei hij.

Snel een paar jaar vooruit en Barbi trekt door de Alberta Badlands aan de zijde van de beroemde paleontoloog Philip Currie, wiens professionele leven de inspiratie vormde voor personages in de Jurassic Park-films. Tijdens dit veldwerk ontmoette hij ook paleontoloog en rijzende ster, Phil Bell, die onlangs een goed bewaarde hadrosaurus had gevonden. Toen hij zich bij Bell aansloot bij de opgravingen, was Barbi geschokt en verrukt over wat ze ontdekten.

“Begrijpen hoe het leven vroeger op onze planeet was, is uiterst belangrijk, maar erg moeilijk in elkaar te passen. Als je ver terug in de tijd kijkt, is er niet veel meer over. Als je geluk hebt, zijn er botten over, maar zelfs die fossiliseren in de loop van miljoenen jaren in gesteente,” zei hij.

Bij de opgraving ontdekte het team wetenschappers wat ze aanvankelijk dachten dat een afdruk van dinosaurushuid was. Wat ze in werkelijkheid vonden was iets veel zeldzamer – stukken goed bewaarde driedimensionale huid van een 72 miljoen jaar oude hadrosauride dinosaurus.

“Ik had niet verwacht dat ik dat in een miljoen jaar zou vinden,” zei Barbi, die een experimentele hoge energie deeltjesfysica professor is aan de Universiteit van Regina en werkt aan neutrino-fysica experimenten in verschillende delen van de wereld. “Dit soort dingen is uiterst zeldzaam om te vinden en de staat van bewaring is absoluut verbazingwekkend.”

In het begin wisten ze niet wat ze hadden gevonden. “Toen ik het monster voor het eerst vasthield, merkte ik dat het driedimensionaal was en waarschijnlijk geen afdruk. Met een elektronenmicroscoop kon ik zien dat er een georganiseerde verdeling van koolstof was en dat het in lagen leek te zitten, maar ik was achterdochtig,” merkte hij op.

Hij en zijn collega’s gingen vervolgens naar de Canadian Light Source (CLS) aan de Universiteit van Saskatchewan en gebruikten niet-destructief synchrotronlicht om hun monster op atomair en moleculair niveau te analyseren.

“Het was een no-brainer voor mij,” zei Barbi. “De CLS levert dichte stralenbundels in verschillende golflengten. Met röntgenstraling kun je heel kleine structuren zoals atomen bekijken, met infrarood kun je grotere structuren zoals organische moleculen bekijken. De CLS kan deze mogelijkheden allemaal op één plek bieden en in korte tijd veel gegevens produceren.”

Met behulp van verschillende bundellijnen en technieken werd duidelijk dat het monster lagen had die bestonden uit kleine, halfcirkelvormige structuren die erg op cellen leken.

Barbi en collega’s probeerden ook te achterhalen wat er met deze dinosaurus was gebeurd en hoe zijn huid zo goed bewaard was gebleven.

“De omgeving waarin de dinosaurus werd gevonden, had veel gekristalliseerde planten,” merkte hij op. Dit hielp te verklaren wat een herbivoor daar deed. De regio had ook een rivier en de dinosaurus was waarschijnlijk gedeeltelijk bedekt door water tijdens zijn ontbinding.

Water heeft de neiging om het verval te vertragen omdat er minder zuurstof is voor bacteriën om zich mee te voeden. “Het specimen toonde ook bewijs van modder geassocieerd met de huid, wat kan helpen bij de mummificatie van dieren,” zei hij. IJzer in het modderige sediment hielp waarschijnlijk bij het behoud van het weefsel.

Het team gebruikte ook de CLS om de dinosaurushuid te vergelijken met de huid van moderne dieren, waaronder een krokodil, rat en kip. “Dit is de eerste keer dat dit ooit op dit niveau is gedaan,” zei Barbi.

“We bestuderen evolutie op basis van hoe dieren eruitzagen. We kunnen gissen hoe dingen waren op basis van botten en indrukken van ligamenten en afdrukken achtergelaten in materialen zoals modder, maar dit was de eerste keer dat we de lay-out van cellagen in dinosaurussen direct konden vergelijken met levende wezens,” zei Barbi. “Dit helpt ons te begrijpen hoe dieren zijn geëvolueerd. Het is verbazingwekkend.” In dit geval had de hadrosaurus uit het Laat-Krijt in Alberta een huid die sterk lijkt op de huid van een moderne krokodil.

“Wat grappig is aan dit onderzoek, is dat toen ik hiermee begon, ik niet op zoek was naar cellagen. Ik zocht naar pigmenten om te zien of we de kleur van die dinosaurus konden bepalen. Toen vonden we iets veel beters,” verklaarde hij.

“Het opende onze ogen voor de mogelijkheden. We moeten andere goed bewaarde specimens nauwkeuriger bekijken om te zien wat er werkelijk is,” concludeerde hij. “Ik hoop dat dit werk een boodschap zal zijn voor andere wetenschappers om zorgvuldiger naar dit soort dingen te kijken en een meer diepgaande analyse te doen, met behulp van verschillende technieken.”

Bij deze internationale samenwerking waren onderzoekers betrokken van het CLS; de universiteiten van Saskatchewan, Regina en Alberta; de University of New England in Australië; en de Università di Bologna in Italië. Ze gebruikten verschillende bundellijnen van het CLS, waaronder SM, SXRMB, VESPERS, BMIT en MidIR om gegevens over hun monster te verzamelen.

Door de puzzel van wat er miljoenen jaren geleden is gebeurd in elkaar te passen, hoopt Barbi dat we ook meer te weten kunnen komen over de toekomst van onze planeet. In het proces, krijgt hij te vervullen zijn kinderwens om te werken met dinosaurusfossielen.

“Ik gebruikte mijn kennis in de natuurkunde en ineens was ik het maken van ontdekkingen in de paleontologie en het doen van veldwerk en werken naast de mensen die ik bewonderde,” zei hij. “Het was een droom die uitkwam.”

“Nu wil ik naar Mars,” zei Barbi. “Het zal waarschijnlijk nooit gebeuren, maar je weet maar nooit.”

Barbi, Mauricio, Phil R. Bell, Federico Fanti, James J. Dynes, Anezka Kolaceke, Josef Buttigieg, Ian M. Coulson, and Philip J. Currie. “Integumentary structure and composition in an exceptionally well-preserved hadrosaur (Dinosauria: Ornithischia).” PeerJ 7 (2019): e7875. DOI: 10.7717/peerj.7875. https://peerj.com/articles/7875/.

Op het moment van deze uitgave staat deze paper in de top 5% van alle onderzoeksoutputs gescoord door Altmetric.

Schreven door Victoria Schramm. Bewerkt door Sandra Ribeiro.

Voor meer informatie, neem contact op met: