Experiment NL 2016 | Kaken kijken

NATUUR
Hoe kregen gewervelde
dieren hun gebit?
Kaken kijken
Vrijwel alle gewervelde dieren hebben kaken en tanden. Verschillende
soorten houden er uiteenlopende gebitten op na, geschikt voor allerlei
menu’s. Maar welke dieren ontwikkelden als eerste een gebit?
Paleontoloog Martin Rücklin is ze op het spoor.
Tekst: Marc Koenen
H
alverwege het interview
verontschuldigt paleontoloog Martin Rücklin zich.
‘Sorry dat ik zo snel praat,
maar als ik hier eenmaal
over begin, ben ik niet
meer te stoppen.’ Rücklin, die verbonden
is aan het Naturalis Biodiversity Center
in Leiden, heeft dan al in hoog tempo uitgelegd waar hij zich mee bezighoudt: de
evolutie van kaken en tanden sinds die in
gewervelde dieren ontstonden. Daarmee
begon Rücklin in 2008, aan de Britse
University of Bristol. Hij trof er fossielen
50
EXPERIMENT NL
aan die veertig jaar eerder verzameld
waren tijdens veldwerk in het noordpoolgebied van Canada. Het waren de resten
van een pakweg 410 miljoen jaar oude
vis, Romundina stellina. Dat was een van
de eerste dieren die een kaak hadden.
Interessant waren enkele plaatjes van
een paar millimeter groot. Die hadden
een ruw oppervlak dat een beetje aan
dat van schuurpapier doet denken. Waar
zaten die plaatjes toen de vis nog leefde?
Dat kon Rücklin zien op foto’s die Parijse
collega’s hadden gemaakt van andere
Romundina-fossielen die zij in Canada
hadden gevonden: ze bevonden zich in de
bek van het dier. En dus rees de vraag
wat ze daar deden.
Wat zeldzaam is, mag je niet beschadigen.
Daarom moest het onderzoek aan de
plaatjes, de plaatjes zelf heel laten. Je mag
ze bijvoorbeeld onder een microscoop
leggen, maar dan kun je niet zien wat er
binnen in de plaatjes zit. Samen met zijn
collega’s uit Bristol stelde Rücklin een
van de plaatjes daarom bloot aan de hoogenergetische röntgenstraling die het Paul
Scherrer Institut in Zwitserland met een
zogeheten ‘synchroton’ opwekt. Het gaat
DOLKEN
Vleeseters, zoals deze ijsbeer,
hebben vaak tanden als dolken
om een prooi te doden. De
42 ijsbeertanden zijn groter
dan die van zijn neef, de bruine
beer. Die leeft namelijk in
streken waar ook plantaardig
voedsel te vinden is.
WISSELAAR
Krokodillen scheuren hun
prooi ruw aan stukken.
Dat kost ze vaak een tand,
maar dat geeft niets: ze
wisselen hun leven lang.
DIEPZEEGEBIT
De bek van Johnsons hengelvis
kan net zo breed als zijn hele lijf
worden. Door de naar achter
gerichte tanden kan een
prooi niet snel meer
ontsnappen. De
vis leeft in de
diepzee.
LACHEBEK
Het fossiele
tandplaatje van de
vis Romundina stellina. De
röntgenscan laat bobbels zien,
opgebouwd uit tandbeen en glazuur.
Het zijn ’s werelds oudst bekende tanden.
Veel planteneters hebben
snijtanden in de voorkant
van hun bek. Het paard is
geen uitzondering. Het
‘knipt’ er gras mee af dat
zijn kiezen vermalen.
EXPERIMENT NL
51
NATUUR
ZEEFGEBIT
De krabbeneter is een zeehond
die leeft van krill, kleine garnaalachtige diertjes. Als hij zijn bek
sluit, zitten er kleine ruimtes
tussen de tanden, een prima
zeef om het krill mee te pakken.
IJZERTAND
De snijtanden van de beverrat
zijn oranje, omdat er ijzer in het
glazuur zit. Het is niet duidelijk
wat daar de functie van is.
INJECTIEBEET
De giftand van de
ratelslang is net zo hol
als een injectienaald.
Als de slang bijt, spuit
hij automatisch gif in
de prooi.
52
EXPERIMENT NL
De intensieve röntgenstraling toont
weefsels binnenin het fossiel
SLIJPSTENEN
Het knobbelzwijn heeft
vier slagtanden. Als hij
zijn bek sluit, schuren
de twee grote tanden
bovenin over de twee
kleine in de onderkaak.
Zo blijven die scherp.
om straling die te sterk is voor medisch
gebruik in het menselijk lichaam, maar
wel in veel takken van wetenschap wordt
toegepast, bijvoorbeeld door geologen
die willen kijken welke mineralen zich
binnenin een stuk gesteente bevinden.
Maar ook de paleontologie blijkt er de
vruchten van te kunnen plukken. ‘De
intensieve straling geeft scans van zo’n
goede resolutie, dat je de verschillende
weefseltypen op het plaatje kunt zien’,
vertelt Rücklin. De duizenden röntgenscans die hij van het plaatje maakte,
brachten samen de groei in beeld van
de minuscule bobbels die de plaatjes op
schuurpapier laten lijken. De bobbels
blijken te zijn opgebouwd uit een kern
van tandbeen met daarop een glazuurachtig oppervlak. De tanden van hedendaagse dieren, ook die van de mens, zijn
LOPENDE BAND
Haaien krijgen continu
nieuwe tanden. Ze groeien
in rijen achter elkaar, als
een soort lopende band.
Zo kan het dier in zijn hele
leven wel 30.000 tanden
verslijten.
net zo opgebouwd. Met andere woorden:
de fossiele plaatjes maken deel uit van
het oudste gebit dat we nu kennen.
Ook suggereren de opnamen dat de
tandplaatjes gevormd werden rond een
‘pioniertand’. Als de vis groter groeide,
ver­schenen nieuwe pioniertanden in het
aangrenzende weefsel dat opging in de
groeiende tandplaatjes. ‘Die pioniertand
lijkt erg op de schub van een vis’, vertelt
Rücklin. ‘Wij denken dan ook dat tanden
en visschubben een gezamenlijke historie
hebben. Begrijp me goed: we zeggen niet
dat tanden een soort schubben zijn, maar
dat ze vermoedelijk een soort gemeenschappelijke voorouder hadden.’ Om daar
meer zicht op te krijgen, gaat hij fossielen
van nog primitievere gewervelden, met
en zonder kaak, onderzoeken. Hij is blij
dat hij dat in Leiden kan doen. ‘Als ik
hier uit het raam kijk, zie ik in de verte
het academisch ziekenhuis liggen, dat
hun scanapparaten voor ons beschikbaar
stelt. Hier ligt ook het Bio Science Park,
waar het Institute of Biology Leiden en
allerlei andere bedrijven en instellingen
biomedisch onderzoek doen. Nu komen
wij als paleontologen erbij. Dat samenwerken in Nederland is mooi. Ik voel me
hier helemaal thuis.’
MEER INFORMATIE
tinyurl.com/TandFossiel: persbericht
van Naturalis over de ontdekking van het
fossiele tandplaatje.
WITTE WAPENS
Pas op voor planteneters als de
kameel. Hij zal je niet opeten, maar
boze kamelen hebben meer dan eens
met hun tanden een mens gedood.
EXPERIMENT NL
53