Ongeveer 445 miljoen jaar geleden onderging de aarde een dramatische verandering, waarbij een enorme uitstervingsgebeurtenis het leven in de zee fundamenteel veranderde. De laat-Ordovicium-massa-extinctie (LOME) heeft ongeveer 85% van de soorten in de oceaan uitgeroeid, veroorzaakt door de expansie van de gletsjers en de drastische klimaatverandering. Deze omwenteling betekende echter niet alleen maar vernietiging; het creëerde een kans voor één groep om op te staan: gewervelde dieren met kaken. Een nieuwe studie gepubliceerd in Science Advances bevestigt dat dit uitsterven de dominantie van kaakvissen rechtstreeks heeft gestimuleerd, en daarmee het evolutionaire traject heeft bepaald voor alle gewervelde dieren, inclusief de mens, die daarop volgden.
De Ordovicium-wereld vóór de catastrofe
Vóór de LOME werd de planeet gedomineerd door het supercontinent Gondwana, omgeven door warme, ondiepe zeeën. Er waren geen poolijskappen en het leven bloeide in de oceanen. Wezens als conodonten met grote ogen, kleine trilobieten en zelfs zeeschorpioenen ter grootte van mensen floreerden. Onder hen bevonden zich de voorouders van gnathostomes – gewervelde dieren met kaken. Maar deze wereld stond op het punt drastisch te veranderen.
Het uitsterven van de dubbele golf
Het uitsterven verliep in twee fasen. Ten eerste veranderde het klimaat snel van warm naar ijskoud toen Gondwana bevroor, waardoor ondiepe habitats uitdroogden. Miljoenen jaren later smolt het ijs en verdronken de overlevende soorten in warm, zuurstofarm water. De meeste gewervelde dieren trokken zich terug in geïsoleerde refugia – hotspots voor biodiversiteit, beschermd door diepe oceanen. Het was binnen deze zones dat gewervelde dieren met een kaak een cruciaal voordeel behaalden.
The Rise of Jaws: een database van overleving
Onderzoekers hebben in deze periode jarenlange paleontologische gegevens verzameld om ecosystemen te reconstrueren. De analyse toonde een duidelijk verband aan tussen de massale uitsterving en een daaropvolgende toename van de diversiteit van gewervelde dieren. Deze overlevenden waren geconcentreerd in stabiele refugia, zoals wat nu Zuid-China is, waar vroege haaiachtige fossielen verschenen. Gedurende miljoenen jaren hebben ze het vermogen ontwikkeld om andere ecosystemen te koloniseren.
Kans op ecologische leegstand
De studie suggereert dat kaken niet zijn geëvolueerd om een nieuwe niche te vullen; in plaats daarvan vulden gewervelde dieren met kaken de nissen opengelaten door uitgestorven kaakloze soorten en geleedpotigen. Ze waren beperkt tot kleine gebieden met veel leegstand en diversifieerden snel. Dit is analoog aan de vinken van Darwin op de Galápagoseilanden, die hun snavels aanpasten om nieuwe voedselbronnen te exploiteren.
De diversiteitsresetcyclus
De LOME heeft de lei niet schoongeveegd; het reset de ecologische structuur. Vroege gewervelde dieren namen rollen over die voorheen werden ingenomen door conodonten en trilobieten, en bouwden ecosystemen opnieuw op met nieuwe spelers. Deze ‘diversiteitsresetcyclus’ herhaalt zich na andere uitstervingsgebeurtenissen, waarbij de evolutie convergeert naar soortgelijke ontwerpen. De studie bevestigt dat de dominantie van gewervelde dieren met kaken niet alleen maar toeval was, maar een direct gevolg van de LOME.
Uiteindelijk werpt dit onderzoek licht op waarom kaken evolueerden, waarom kaakgewervelde dieren de overhand kregen, en waarom het moderne zeeleven teruggaat tot deze overlevenden. Door deze langetermijnpatronen te onthullen krijgt de evolutionaire biologie een dieper inzicht in de krachten die het leven op aarde hebben gevormd.
