DOOR STEIJN VAN SCHIE - FOTO: LILIANA D’ALBA & ILLUSTRATIES: ANDRÉ ZAMBOLLI & MICHAËL NICOLAÏ / CHUANG ZHAO & RUOSHUANGLi - 14-03-2025 - Evolutiebiologie
De zoogdieren in het Mesozoïkum - voor de uitstervingsgolf aan het eind van het Krijt - hadden overwegend een uniform donkere vacht. Illustratie: André Zambolli & Michaël Nicolaï.
In tegenstelling tot de kleurrijke gevederde dinosauriërs, was de vacht van zoogdieren uit het Mesozoïcum waarschijnlijk saai, eentonig en patroonloos.
Vroege zoogdieren die tot zo’n 66 miljoen jaar geleden de aardbol bewoonden, hadden hoogstwaarschijnlijk allemaal een donkere en egale vacht, zonder strepen, vlekken of andere patronen. Dat concludeert een internationaal team biologen, waaronder kleurexperts en paleontologen van Naturalis in Leiden en de Universiteit van Gent (Science, 14 maart). Hun resultaat komt overeen met het idee dat zoogdieren in het dinosaurustijdperk, het Mesozoïcum, voornamelijk nachtactief en gecamoufleerd waren.
PALET
Hoewel met name (tropische) vogels een rijk palet aan opvallend gekleurde en exorbitante jasjes dragen, zijn de vachten van moderne zoogdieren – veelal in de tinten zwart, bruin, grijs, geel en rood – in vergelijking relatief ingetogen. Dat komt enerzijds door de beperkte iridiserende werking van vachten en anderzijds doordat zoogdieren voor hun kleurenpalet voornamelijk aangewezen zijn op één pigment, melanine. Onderscheidende vachten komen vooral tot stand door de rangschikking van kleuren in afzonderlijke patronen.
Kleurverschillen van vachten (onder) correleren met variaties in melanosoomgeometrie (boven).
Het is echter onduidelijk hoe en wanneer die patronen en kleuren tijdens de evolutie tot stand kwamen. Daarom analyseren de onderzoekers eerst van 116 nog levende zoogdieren de melanosomen – de organellen waar de synthese, opslag en het transport van melanine plaatsvindt. Doordat mede de vorm, grootte en ligging van de melanosomen de lichtabsorberende eigenschappen en dus kleur bepalen, lukt het ze een model te bouwen dat kleur(patroon) voorspelt op basis van melanosoommorfologie. Vervolgens laten ze hun model los op de gefossiliseerde melanosomen van zes zoogdierachtigen uit het Mesozoïcum en uit verschillende clades, van tot wel 158 miljoen jaar geleden. In tegenstelling tot de uiterst diverse melanosomen van dinosauriërs, blijken die van de uitgestorven zoogdierachtigen juist vrijwel uniform in geometrie. Dit vertaalt zich volgens de biologen naar een donkerbruine vacht zonder patronen, vergelijkbaar met die van hedendaagse nachtzoogdieren zoals mollen, muizen, ratten en vleermuizen.
Voorstelling van de vachtkleuren bij vijf oerzoogdieren die leefden in het Jura, van boven naar beneden: Arboroharamiya fuscus, Vilevolodon diplomylos, Megaconus mammaliaformis en twee docodontans, fossiel aangetroffen in de Yanliao- en Jehol-biota's in Noordoost-China. Uit deze fossielen zijn de melanosomen geanalyseerd waarop de vachtkleuren gebaseerd zijn. Illustratie: Chuang Zhao & Ruoshuang Li.
Het onderzoek suggereert dat het op melanine gebaseerde kleurmechanisme van vroege zoogdieren lange tijd onveranderd bleef. Dit ondanks hun evolutionaire verschillen in fylogenie en ecologie. Vermoedelijk was de hoge concentratie melanine in de vacht ook gunstig voor thermoregulatie en stevigheid. Na de massa-uitsterving op de Krijt-Paleogeengrens adapteerden zoogdieren zich snel aan niches die eerder door dinosauriërs werden ingenomen. Hierdoor ontstonden meer diverse melanosoomstructuren en daarmee nieuwe manieren om vachtkleuren aan te passen aan verschillende omgevingen.
De ontwikkeling van de vachtkleuren in een complete stamboom, met uniform dondere zoogdieren in het Mesozoïkum (onder) en meer diversiteit in de vachtkleur bij de huidige zoogdieren (boven), met als breuklijn de uitstervingsgolf aan het eind van het Krijt. Illustratie: André Zambolli & Michaël Nicolaï.