Het lijkt niet de meest voor de hand liggende plek om naar walvisfossielen te zoeken: het grensgebied tussen India en Pakistan. Maar draai de klok achteruit en het Himalayagebergte verdwijnt als de rimpels in een tafelkleed dat strakgetrokken wordt. Nog verder terug in de tijd en het Indiaase subcontinent laat los van het Aziatische vasteland. De stijgende zeespiegel zet grote delen van de continenten onder water. Van Indonesië tot Spanje strekt dan de lome Tethys-zee zich uit, een behaaglijk warme, ondiepe zee. Welkom in het Eoceen, het geboortetijdperk van de walvissen.

Hier hebben vijftig miljoen jaar geleden de voorouders van de walvissen aarzelend hun eerste pootjes in het water gezet. Pootjes, ja, want die voorouders leefden op het land. Walvissen zijn, net als hun naaste verwanten de dolfijn en de bruinvis, zoogdieren. Ze zijn warmbloedig, zogen hun jongen met melk, en hebben geen kieuwen zoals vissen die hebben, maar moeten op gepaste tijden boven water komen om adem te halen.

De wandelende walvis
Pas de laatste twee decennia begint er duidelijkheid te komen over de roots van de walvis, en zijn plaats in de stamboom van de zoogdieren. Eén van de leidende paleontologen op dit gebied is Hans Thewissen, een Nederlandse onderzoeker die halverwege de jaren ’80 zijn werkterrein naar de Verenigde Staten verlegde en er hoogleraar werd “Toeval,” noemt hij het, dat hij in het walvisonderzoek verzeild is geraakt.

“Via mijn toenmalige Nederlandse begeleider, Paul Sondaar († 2003), had ik veel contacten in Pakistan en ik kwam er regelmatig. Ik was geinteresseerd in de fauna die was ontstaan was na de botsing van India met de rest van Azië, niet in walvissen.”

Dat veranderde in 1992 na de vondst van Ambulocetus natans, de ‘wandelende en zwemmende walvis’, in Noord-Pakistan. Thewissen: “We dachten eerst helemaal niet aan een walvis. We vonden voorpoten, achterpoten, een bijna compleet skelet. En ja, toen vonden we dus die schedel.”

Het uiterlijk van het oerbeest kan de argeloze toeschouwer gemakkelijk op een verkeerd been zetten. Het drie meter lange dier had een krachtige staart, korte, gedrongen poten en een kop met een gigantische bek. In de verte heeft het wel iets weg van een krokodil. Maar een paleontoloog laat zich niet in de luren leggen door zulk uiterlijk vertoon. De ware aard van Ambulocetus zit diep verborgen in zijn botten. En vooral: in zijn oren.

Het oor van de walvis
Mensenoren zijn, net als die van andere zoogdieren, niet geschikt om onder water mee te horen. Dat merk je als je oor volloopt onder de douche. Walvissen hebben dan ook geen oren op hun kop. Er zitten zelfs geen gaten in. Moderne, hedendaagse walvissen horen met hun onderkaak. Geluidstrillingen worden via een met vet gevuld kanaaltje naar het middenoor geleid. De gehoorbotjes – hamer, aambeeld en stijgbeugel - in het middenoor zijn een stuk grover dan bij ons, en deels versmolten. Een extra botplaatje, het trommelbot of ectotympanicum, heeft bij walvissen de functie van ons trommelvlies overgenomen. Van dat vlies rest in het walvisoor slechts een nutteloos stukje bindweefsel.

De Pakistaanse wandelende walvis bleek onmiskenbaar walvisoren te hebben, ontdekten Thewissen en collega’s. Nog niet helemaal perfect, maar het kwam wel heel dicht in de buurt.

Ook aan de botten van zijn voor- en achterpoten is af te lezen dat Ambulocetus zich prima thuis voelde in het water. Die botten zijn relatief zwaar, ongeveer net zo zwaar als die van hedendaagse nijlpaarden. Niet zo handig als je snel uit de voeten wilt komen op het land, maar uitermate praktisch als je in ondiep water rond wilt scharrelen. Zo blijf je een stuk makkelijker met je poten in het modder staan.

De hoeven van de walvis
Ambulocetus komt behoorlijk dicht in de buurt van de missing link, een overgangsfossiel tussen verschillende diersoorten. Maar het verhaal is nog niet compleet. Want wélk zoogdier zette nu voor het eerst zijn poten in het water? Over die vraag steggelden paleontologen en biologen decennialang, tot aan het begin van deze eeuw. Op basis van DNA-onderzoek concludeerden biologen dat walvissen het meest verwant zijn aan de evenhoevigen of Artiodactyla: zoogdieren als koe, kameel, nijlpaard en hert.

Maar voor paleontologen als Hans Thewissen tellen alleen fossielen. En het handjevol fossiele oerwalvissen uit de Tethyszee, grotendeels incompleet, liet geen enkele verwantschap zien tussen walvis en hoefdier. Al was het maar omdat de karakteristieke pols- en enkelbotten, waaraan zo’n verwantschap valt af te lezen, steeds ontbraken. Ook bij Ambulocetus, de wandelende walvis, die verder zo mooi compleet was. Tanden en kiezen lieten bovendien zien dat oerwalvissen vleeseters waren, en geen vegetarisch menu hadden, zoals hoefdieren. Nee, de walvis stamde af van een nu uitgestorven groep wolfachtige roofdieren, de Mesonychiden, meenden de paleontologen.

Maar ja. Dan vind je botten. Heel veel botten. En enkelbotten bovendien. Van Pakicetus, een oerwalvis waar tot dan toe vooral tanden en kiezen van waren gevonden. “Vijftig of zestig rotsblokken met fossielen hebben we uitgehakt en in laten pakken, vanuit Pakistan naar de VS opgestuurd. Daar hebben we ze voorzichtig geprepareerd, eindeloos bestudeerd, van alle kanten bekeken. Je hersenen moeten eraan wennen. Dat is een langzaam proces.”

Pas in 2001, vier jaar nadat Thewissen de enkels van oerwalvis Pakicetus had opgegraven, publiceerde hij zijn bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Nature. De conclusie was onontkoombaar. Pakicetus, de vijftig miljoen jaar oude oerwalvis uit de Kala Chitta Hills in Punjab, Pakistan, was een hoefdier, en familie van hert, nijlpaard en koe. De oerwalvis had eenzelfde, dubbelscharnierend enkelgewricht.

En toeval of niet: in diezelfde week in 2001 maakte een andere koppige paleontoloog eveneens een knieval voor de biologen, in concurrerend wetenschapsblad Science. Philip Gingerich, bij wie Thewissen in de jaren tachtig zijn promotie-onderzoek had gedaan, beschreef daarin een andere Pakistaanse oerwalvis, de 45 miljoen jaar oude Protocetus. En ook die had onmiskenbaar hoefjes, moest hij toegeven. De biologen kregen gelijk.
“Nee, dat wist ik niet van te voren,” zegt Thewissen over die gelijktijdige publicatie. De twee onderzoekers hebben weinig contact met elkaar, vertelt Thewissen desgevraagd. “Het is wel wat zuur,” zegt hij. “Toen ik voor hem werkte, was ik nog helemaal niet met walvissen bezig.”

Zwemmend hert
Een ongelukje met een erfenis leidde in 2007 tot de meest recente uitbreiding van de walvisfamilie, en andermaal een publicatie in Nature. Thewissen had de beschikking gekregen over een grote verzameling rotsblokken van de overleden Indiase geoloog A. Ranga Rao. Rotsblokken met fossielen van Indohyus, een door Rao als eerste beschreven uitgestorven hoefdiertje. “Een preparateur brak per ongeluk een oor. Toen ik er in keek, dacht ik ‘Oh my God. Dat is een walvisoor’.” En dat zou je niet zeggen als je het diertje in levende lijve tegen zou komen. Indohyus heeft nog het meeste weg van een kantjil of dwerghertje. Toch is-ie volgens Thewissen familie van de walvis, en zelfs het meest aan de walvis verwante beest. Behalve een walvisoor heeft Indohyus namelijk ook de zware botten van een dier dat regelmatig het water opzoekt.

Het dier zag er misschien zo uit een hedendaags Afrikaans waterdwerghert of chevrotain. Dat diertje kan zich, als het wordt opgejaagd, minutenlang onder het water schuilhouden. Het extra gewicht van zijn botten helpt hem om niet boven te komen drijven.

Het is misschien even wennen, van Bambi naar Moby-Dick. Maar de evolutie heeft er dan ook alle tijd voor genomen. Tien miljoen jaar, om precies te zijn.

 

Dit artikel verschijnt deze week ook in de VPRO-Gids.
Nog meer walvissen? Kijk aanstaande zondag naar afl 12 van de serie Beagle - in het kielzog van Darwin. Uitzending: zondag 6 december, 21.10 uur Ned 2.

Chris Smeenk deed in zijn lange biologische carriere onderzoek naar walvisachtigen, met name waarom ze stranden. In het kader van de komende Beagle-aflevering praat hij aanstaande vrijdag, 4 december, in Noorderlicht met Remy van den Brand over walvissen. Uitz 15.25 hr, Radio 1.