Als je op de bodem van een waterlichaam op de loer moet liggen wachten op een prooi, is het verstandig om roerloos te blijven zonder weerstand te bieden tegen de opwaartse krachten van water. Hiervoor heb je een soort duikgordel nodig die helpt bij het zinken. Een grote amfibiesoort Metoposaurus krasiejowensis, die meer dan 200 miljoen jaar geleden leefde, compenseerde het drijfvermogen met een zware schoudergordel. Onderzoekers van de universiteiten van Bonn en Opole (Polen) onderzochten de botten van de gordel onder een microscoop. De compactheid in het interclavicula vertoont een opvallende gelijkenis met de borstbeenderen van moderne zeekoeien. De resultaten zijn nu gepubliceerd in het Journal of Anatomy .

Tussen 225 en 215 miljoen jaar geleden leefde een grote temnospondyl-amfibiesoort in uiterwaarden in het zuidwesten van Polen:Metoposaurus krasiejowensis. Bovendien bestonden naast de metoposauriërs een andere, nog grotere Temnospondyli-soort, Cyclotosaurus intermedius en een krokodilachtige reptielensoort die bekend staat als phytosauriërs. Metoposaurids zijn amfibieën die 300 miljoen jaar geleden evolueerden.

"Sommige onderzoekers geloven dat moderne kikkers, padden en salamanders afstammelingen kunnen zijn van deze temnospondyli", zegt eerste auteur Sudipta Kalita, onderzoeksassistent paleontologie aan het Instituut voor Geowetenschappen van de Universiteit van Bonn, Duitsland. Metoposauridae verschillen opvallend van andere Temnospondyli-soorten vanwege hun grote ronde schedeltoppen, massieve schouderbotten en kleine bekkengordel met kleine pootjes.

In het begin van de twintigste eeuw speculeerde de Duitse paleontoloog Eberhard Fraas voor het eerst dat metoposauridae leefden als bodembewoners in ondiepe zoetwaterecosystemen. Zijn veronderstelling was gebaseerd op de grote schouderbotten van deze dieren, die hun zinken vergemakkelijkten. Een vergelijkbare strategie wordt gebruikt door moderne zeekoeien. Ze gebruiken het gewicht van hun borstbeen om zich onder te dompelen in hun ondiepe kusthabitat om onder water op zeegras te grazen.

Grote botten hoeven niet zwaar te zijn

"Een groot bot hoeft niet zwaar te zijn", zegt de senior auteur Dr. Dorota Konietzko-Meier van de afdeling Paleontologie van de Universiteit van Bonn. "De dichtheid van het bot is cruciaal voor het begrijpen van een dergelijke aanpassing." Net als loodgewichten bij het duiken, vergemakkelijken zware botten de afdaling. Anders zou er veel spierenergie moeten worden gebruikt om het weerstand bieden aan het drijfvermogen door peddelbewegingen tijdens het duiken te compenseren.

De gissing van Eberhard Fraas roept de vraag op of de schouderbeenderen van metoposauriden echt zwaar waren. Onderzoekers van het Instituut voor Geowetenschappen van de Universiteit van Bonn onderzochten voor het eerst de interne microstructuur van de botten om te zien of er daadwerkelijk veel botmassa was. Ze concentreerden zich op twee vragen:droegen de schouderbotten van Metoposaurus bij aan zijn onderwaterleven op de bodem? Bezetten jonge en oude metoposauriden verschillende nissen op verschillende waterdiepten?

Pixel-telsoftware berekende de compactheid van de botten

Om deze hypothesen te testen, sneden de onderzoekers de twee gigantische elementen van de schoudergordel open:de sleutelbeenderen en het interclavicula - een bot dat zich tussen de gepaarde sleutelbeenderen bevindt. Ze namen heel dunne plakjes van deze botten en onderzochten ze onder een microscoop. Deze secties werden vervolgens gescand en omgezet in zwart-witafbeeldingen. Met behulp van deze gegevens heeft een pixel-telsoftware het percentage compactheid berekend.

Naarmate een bot groter wordt, nemen ook de poriën aan de binnenkant het toegevoegde gewicht als gevolg van botgroei teniet. Deze poriën zorgen voor de bloed- en zuurstoftoevoer naar de botten als de dieren leven. De onderzoekers ontdekten echter dat de interclavicula's van Metoposaurus krasiejowensis nog steeds veel bot bevatten, zelfs in de grootste exemplaren. "Dit suggereert dat de compactheid van het bot op sommige locaties in de interclavicula's een opvallende gelijkenis vertoont met de compactheid van de thoracale botten van moderne zeekoeien," meldde Kalita. In tegenstelling tot Metoposaurus werd dit niet waargenomen bij Cyclotosaurus.

De onderzoekers interpreteerden de resultaten om te betekenen dat de interclavicula's hielpen bij het zinken en Metoposaurus in staat stelden een onderwaterleven op de bodem te leiden. "Deze interpretatie ondersteunt het vermoeden van Fraas en latere paleontologen die Metoposaurus beschreven als een roofdier in een hinderlaag in de bodem," benadrukte Dr. Dorota Konietzko-Meier.

"Bovendien leefden jonge en oude metoposauriërs niet op verschillende diepten van het water, maar in hetzelfde onderwaterecosysteem dicht bij het substraat", zegt Elżbieta M. Teschner van de Universiteit van Opole. Gezien de zware interclavicula gaan de onderzoekers ervan uit dat dit dier alleen boven kwam om op adem te komen. Daarna zonk het langzaam de diepte in om op een prooi te wachten. In tegenstelling tot de metoposauride, heeft Cyclotosaurus mogelijk dichter bij het wateroppervlak geleefd, zoals moderne krokodillen en alligators. + Verder verkennen

Fossiele groei onthult inzicht in het klimaat