Eén dino, vier vleugels

Hoe vloog eerste vogel weg?

Reconstructie van Microrapter gui, de vier-vleugelige, gevederde dinosaurus (tekening Portia Sloan).
Zoom
Reconstructie van Microrapter gui, de vier-vleugelige, gevederde dinosaurus (tekening Portia Sloan).

Lieten de eerste vogels zich uit de bomen vallen om te vliegen, of stegen ze op met een aanloop van de grond? De vondst van een fossiele vogelachtige met vier gevederde vleugels pleit voor de ‘val-hypothese’. Maar een onderzoek naar de vleugelbewegingen van hedendaagse kuikentjes suggereert een ander scenario: de eerste vogelachtigen vlogen wellicht van steile hellingen weg.

Hoe lang zou het nog duren? Met de regelmaat van de klok geeft de dikke laag versteende vulkaanas in de Chinese provincie Liaoning al een jaar of tien spectaculaire fossielen prijs – van schitterend bloeiende bloemen tot insecten waarvan de haren op de poten nog te zien zijn. Bovendien blijken hier zo’n 125 miljoen jaar geleden wezens te hebben geleefd die hard op weg waren om van dinosaurussen te evolueren tot vogels. Dat wil zeggen: de dieren zijn duidelijk reptielen, en geheel of gedeeltelijk met veren bedekt. De versteende afdrukken ogen vaak adembenemend fraai, van heel dun dons tot grote slagpennen. De nieuwste vondst in het gebied belooft ook weer een kleine sensatie te worden. Xing Xu en collega-paleontologen van de Chinese Academie van Wetenschappen presenteren in het vakblad Nature een dier met veren aan alle vier zijn poten. En dat waren geen veren die tot isolatie dienden, zoals bij andere gevederde dino’s. De veren van ‘Microraptor gui’, zoals de onderzoekers het dier dopen, zijn identiek aan die van hedendaagse vogels – dat wil zeggen, asymmetrisch van bouw, met verschillen tussen de linker- en rechterkant van de veerschachten. Symmetrische veren verhinderen een vogel op te stijgen. Maar heeft het dier dan ook gevlogen? Dat weten de paleontologen niet. Ze kunnen zich niet goed voorstellen hoe dat met vier vleugels in zijn werk is gegaan, of hoe het dier daar een stabiele vlucht mee zou hebben kunnen maken. Daarom vermoeden ze dat Microraptor niet klapwiekend door de lucht ging, maar zich in de bomen van tak naar tak lieten glijden. Het dier zou zelfs nooit op de grond zijn gekomen, redeneren ze, want anders waren de staartveren zo vuil geworden, dat de aerodynamische eigenschappen verloren zouden zijn gegaan. Volgens de onderzoekers maakt het dier dan ook duidelijk dat de eerste vogels niet gingen vliegen met een aanloop vanaf de grond, zoals wel is geopperd. Modellen van Archaeopteryx, het beroemde ‘half-reptiel-half-vogel-fossiel’ uit Duitsland, doen vermoeden dat hij wel al een grondstart kon maken. En hoewel de zes exemplaren van Microrapter die de Chinezen hebben gevonden jonger zijn dan het 150 miljoen jaar oude Duitse dier, leiden ze uit andere kenmerken af dat Microraptor in feite nog ouder is. Dat komt omdat de viervleugelige, net als de andere gevederde dino's uit Liaoning, al tijdens hun leven 'levende fossielen' waren, die al miljoenen jaren amper door de evolutie waren veranderd. De allereertse Microraptor gui, zo is dan ook het idee, ontstond voordat Archaeopteryx het luchtruim koos, zodat het dier toch gezien kan worden als een evolutionaire voorloper van de vogels. Toch ziet het er niet naar uit dat er nu een einde komt aan de discussie over de vraag hoe de vroegste vogels aan hun eerste vlucht begonnen. Zeker niet nu vorige week een derde mogelijkheid is voorgesteld. Volgens Kenneth Dial is het vliegvermogen van vogels niet voortgekomen uit het vallen uit de boom, of met een aanloop vanaf de grond, maar dankzij het rennen tegen steile hellingen. Dat concludeerde de bioloog van de Universiteit van Montana vorige week in Science na bestudering van jonge kuikentjes. Als die een helling oplopen, gaan hun vleugeltjes behalve op en neer, ook naar voren en naar achteren. Niet om op te stijgen – dat zouden ze met hun donsveertjes onmogelijk kunnen – maar juist om ze tegen de grond te duwen, stelt Dial. Het effect van de bewegingen is te vergelijken met de werking van spoilers van raceauto’s: die verbeteren de wegligging. Ook volwassen vogels blijken die bewegingen te maken als ze een helling op rennen, maar zij veranderen de bewegingshoeken als de helling groter wordt dan 105 graden. Met hun asymmetrische veren stijgen ze dan op. Wellicht, oppert Dial, bewogen de protovogels zich als hedendaagse kuikens. De draaiing van hun gevederde voorpoten gaf ze een betere grip op de grond, zodat ze steilere hellingen konden beklimmen dan hun vijanden die op hen jaagden. En met hun veren konden ze dan veilig naar beneden glijden. Een zweefvlucht, met andere woorden. Als Dial gelijk heeft, verenigt zijn theorie de twee botsende ideeën over ‘vliegen-door-vallen’ en ‘vliegen-door-aanloop’. En dat alleen al maakt dat Dials collega’s zijn onderzoek ‘verfrissend’ noemen. Het is nog te vroeg om te zeggen of ook de zwevende, vier-vleugelige Microraptor in Dials theorie past. Marc Koenen Xing Xu et. al. Four-winged dinosaurs from China. In: Nature, vol. 421, p. 335 (23 januari 2003). Kenneth Dial: Wing-Assisted Incline Running and the Evolution of Flight. In: Science, vol. 299. p. 402 (17 januari 2003).