Fossiel legt zeester vast die zichzelf in tweeen splitst

Fossiel legt zeester vast die zichzelf in tweeën splitst – en laat zien dat dit al 155 miljoen jaar gebeurt

Het 155 miljoen jaar oude fossiel Gunter SchweigertCC BY

Een van de wildste wonderen der natuur is het vermogen van sommige dieren om zich voort te planten door zich in tweeën te splitsen. Er is nog zoveel dat we niet weten over dit proces. De ontdekking van een 155 miljoen jaar oud fossiel van een zeester die halverwege dit proces is bevroren, gepubliceerd in een nieuwe studie, kan wetenschappers ongelooflijke nieuwe inzichten geven.

Onze planeet krioelt van de ongewervelde dieren die in onze menselijke ogen vreemd lijken door de manier waarop ze leven en zich voortplanten.

De zeester, of asteroïde, maakt deel uit van een groep dieren die de stekelhuidigen worden genoemd en waartoe ook zeelelies, zee-egels en zeekomkommers behoren. Ze zijn te vinden in bijna elke hoek van onze oceanen en brengen een deel van hun leven door als microscopische larven voordat ze zich ontwikkelen tot volwassenen.

Zeesterren behoren tot de oudste levende dieren op onze planeet. Ze verschenen bijna 480 miljoen jaar geleden in een vorm die wij zouden herkennen en hebben vijf massa-extincties overleefd.

De reden voor hun evolutionaire succes zou kunnen liggen in hun vermogen om zich zowel seksueel als ongeslachtelijk voort te planten – door letterlijk in tweeën te splitsen en uit te groeien tot twee nieuwe dieren. Dit staat bekend als fissipariteit. Het wordt nog steeds soms waargenomen bij moderne zeesterren en heeft het voordeel dat er in relatief korte tijd veel nakomelingen worden gevormd zonder dat het de ouder veel energie of tijd “kost”.

Seksuele voortplanting daarentegen vereist dat zeesterren en broze sterren in grote aantallen bij elkaar komen om kuit te schieten. Het nadeel van seksuele voortplanting is dat dit type voortplanting kan leiden tot een gebrek aan genetische diversiteit in de populatie.

Biologen noemen het proces van opsplitsen in twee delen fragmentatie. Slechts een klein aantal dieren kan dit. Bijvoorbeeld de gewone tuinworm, waar veel tuiniers met verbazing naar hebben gekeken als één dier plotseling twee wordt. Biologen kunnen ook zeesterren en broze sterren dit zien doen in hun laboratoria of in zeestations.

Maar tot nu toe wisten wetenschappers niet zeker hoe oud deze vorm van voortplanting was. Dit fenomeen komt het vaakst voor bij wormachtige dieren en fossielen van wormen zijn zeldzaam.

Zeesterren kunnen zich echter ook in tweeën splitsen en hebben een veel beter fossielenbestand. Deze dieren domineren nog steeds onze oceanen, de diepzeeën zijn er een tapijt van.

Close up van bruine broze ster in vrouwenhand

Broze sterren (in dit geval een slangster) leven vandaag de dag nog steeds.
Ana y Erik/Shutterstock

Wedergeboorte van een fossiele ster

In de afgelopen tien jaar heeft paleontoloog Ben Thuy een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we naar de evolutie en biologie van een groep zeesterachtige dieren kijken, de broze sterren of ophiuroiden.

Ten eerste door te kijken hoe deze dieren zijn geëvolueerd, overleefden en vervolgens floreerden als reactie op massa-extincties of ecologische druk. Zijn werk, het bestuderen van de manier waarop hun skelet is opgebouwd uit calcietplaten, heeft niet alleen onze kijk veranderd op hoe de moderne vorm van het lichaam van de brosse ster verscheen in het fossielenbestand, maar ook hoe we deze dieren classificeren.

In de paleontologie zijn we altijd op zoek naar dat belangrijke fossiel dat onze kijk op hoe het leven op deze planeet evolueerde en zich ontwikkelde radicaal verandert. De ontdekking in 2021 van 480 miljoen jaar oude zeesterachtige dieren in het Anti-Atlas gebergte in Marokko heeft ons bijvoorbeeld geholpen te begrijpen hoe deze dieren voor het eerst verschenen.

Dergelijke fossielen zijn de heilige graal van de paleobiologie. Ze kunnen ons een momentopname geven van de geschiedenis van het leven en laten ons zien op welk moment een nieuw dier voor het eerst evolueerde op onze planeet.

Er zijn maar een paar dieren die in het fossielenbestand terecht zijn gekomen, en veel daarvan zijn fragmenten omdat ze vaak uit elkaar vallen als het lichaam eenmaal vergaan is. De ontdekking van Thuy’s broze ster lijkt echter een broze ster te laten zien die zich aseksueel aan het voortplanten is. Het fossiel is al “geboren”. De ene helft van het lichaam lijkt volledig ontwikkeld te zijn, terwijl de andere helft tekenen van regeneratie vertoont met drie kleinere armen die duidelijk zichtbaar zijn.

Deze ontdekking betekent dat we weten dat deze dieren zich op deze manier voortplantten 90 miljoen jaar voor de botsing met een asteroïde die de dinosauriërs uitroeide.

Wetenschappers zijn het niet altijd eens over wat een fossiel laat zien. Er is een kans dat het broze ster fossiel een nieuwe soort is of een ongewoon individu dat toevallig zes armen heeft in plaats van de typische vijf.

Er zijn veel voorbeelden van zeesterren die meer dan vijf armen hebben, waaronder soorten als Coscinasterias calamaria of 11-armige zeesterren. Ze kunnen ook een extra arm krijgen door natuurlijke genetische variatie in de populatie, vergelijkbaar met oogkleur bij mensen.

Maar de auteurs van de studie gebruikten vergelijkende studies van andere broze sterren die regeneratie lijken te hebben ondergaan om te beargumenteren dat hun fossiel oorspronkelijk zes armen had voordat het in tweeën splitste. Daarom, zeggen de auteurs, moet het fossiel het resultaat zijn van klonale fragmentatie en het eerste in het fossielenbestand.

Als ze gelijk hebben, hebben fossielen ons in staat gesteld om het moment te zien waarop een nieuwe zeester in de diepe tijd werd geboren.

De conversatie

Aaron W. Hunter werkt niet voor, heeft geen adviesfuncties, bezit geen aandelen in en ontvangt geen financiering van bedrijven of organisaties die baat zouden hebben bij dit artikel en heeft geen relevante banden bekendgemaakt buiten zijn academische aanstelling.

Ubergeek Loves Coolblue

Zou je na het lezen van deze artikel een product willen aanschaffen?
Bezoek dan Coolblue en ontdek hun uitgebreide assortiment.