insecten, spinnen en miljoenpoten vormen de meerderheid van alle dieren op het land. Terwijl vandaag de dag niet veel van hen in het water leven, hun voorouders waren ooit in het water levende.

Een 411 miljoen jaar oud fossiel laat ons zien hoe een van deze groepen eruitzag toen ze nog hun dagen in het water doorbrachten.

De voorouders van de hedendaagse geleedpotigen, de enorm succesvolle groep die insecten omvat, spinnen, duizendpoten en krabben, ontstond tijdens het Cambrium ongeveer 541 miljoen jaar geleden.

Deze wezens waren klein en volledig in het water, leven in de oceanen en in zoet water terwijl de meeste andere belangrijke geslachten van dieren ook begonnen te verschijnen. Maar op welk punt deze vroege geleedpotigen zich vervolgens begonnen te splitsen in de belangrijkste landlevende groepen die we vandaag zien, is niet goed ingeburgerd.

Een van de grootste gaten in het fossielenbestand van geleedpotigen is de oorsprong van de duizendpoten en miljoenpoten, gezamenlijk bekend als de Myriapoda. Geen enkele aquatische vorm van deze afstamming is ooit geïdentificeerd, tot nu.

Kijkend naar fossielen gevonden in een rotsformatie die bekend staat als de Rhynie Chert en die dateren van ongeveer 410 miljoen jaar oud, onderzoekers hebben in prachtige details kunnen kijken naar enkele van de kleine geleedpotigen die erin bewaard zijn gebleven. Ze ontdekten dat sommige van deze wezens in het water levende duizendpoten waren.

Dr. Greg Edgecombe, een paleontoloog in het museum die geleedpotigen bestudeert, heeft met collega's gewerkt om deze kleine vroege verwanten van duizendpoten en miljoenpoten te beschrijven.

"Het is iets waar ik al een paar decennia mee worstel, en is een van de grote gaten in de fossielen van geleedpotigen, " zegt Greg. "Dit is de eerste kans om te zien hoe de dieren eruit zagen in die opening."

De beschrijving is nu gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences van de V.S..

De eerste dieren op het land

Geleedpotigen zijn de meest succesvolle groepen dieren op aarde, goed voor ongeveer 80% van alle dieren die momenteel in leven zijn.

Ze zijn een van de weinige groepen dieren die met succes de overgang van de oceanen naar het land hebben gemaakt, een van de andere zijn amniotes, en waren de eersten die dit deden, ongeveer 420 miljoen jaar geleden.

Over het algemeen, de terrestrische geleedpotigen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen:de hexapoden (waaronder insecten), de spinachtigen (spinnen en hun verwanten) en de duizendpoten (duizendpoten en miljoenpoten).

Maar liever dat dit gebeurt als een enkele gebeurtenis, elke afzonderlijke groep geleedpotigen maakte de overgang op zichzelf.

"Er waren drie grote onafhankelijke terrestralisatie-evenementen in Arthropoda, " legt Greg uit. "Ze hadden allemaal te maken met dezelfde basisuitdagingen omdat land een vijandige omgeving was." Elke groep moest uitzoeken hoe ze uitdroging konden voorkomen, hoe ze hun eigen lichaam kunnen ondersteunen en lopen, hoe uit te scheiden en niet in de laatste plaats hoe te ademen.

We weten dat de eerste geleedpotigen tijdens het vroege Cambrium zo'n 541 miljoen jaar geleden verschenen, omdat hun fossielen zijn gevonden in afzettingen zoals de Burgess Shale, en we weten dat ze in het Vroeg-Devoon goed ingeburgerd waren op het land.

Het is wat er tussen deze gebeurtenissen gebeurde dat minder zeker was.

De eerste terrestrische ecosystemen

De Rhynie Chert is een afzetting gevonden in Aberdeen, Schotland. Het behoudt een van de vroegste terrestrische ecosystemen, met enkele van de eerste planten en dieren die het land koloniseerden.

Toen de rotsen werden gevormd, de regio zou een systeem van poelen en bronnen zijn geweest, niet anders dan wat we tegenwoordig in Yellowstone National Park zien, hoewel niet zo extreem. Binnen deze poelen bloeiden zoetwaterplanten en dieren, en aan de rand begonnen ze het omringende land te verkennen.

Het is binnen deze rotsen dat Gregs collega Dr. Christine Strullu-Derrien de kleine fossiele geleedpotigen kon identificeren. Door gebruik te maken van innovatieve microscopiemethoden, Christine slaagde erin deze dieren in verbluffend detail in beeld te brengen, met de fijne anatomie van hun monddelen.

"Deze kleine details stellen ons in staat om te zien dat er een reeks organen in de kop van de fossielen is die overeenkomen met wat we zien in de mondgebieden van levende duizendpotigen, ", zegt Greg. Dit heeft bevestigd dat ze waarschijnlijk de vroege, in het water levende voorouders van alle levende duizendpoten en miljoenpoten.

Het interessante hieraan is dat dit niet de eerste keer is dat deze vroege duizendpotigen in het fossielenarchief zijn gevonden.

Bekend als euthycarcinoïden, de lichamen van deze wezens zijn bekend in rotsen die dateren uit het Cambrium tot het Trias, terwijl hun sporen zijn gevonden op oude getijdenplaten en zandduinen aan de kust. Het is alleen dat deze fossielen niet gedetailleerd genoeg waren en eerder ten onrechte waren geïdentificeerd als vroege verwanten van schaaldieren of spinachtige.

Nutsvoorzieningen, Greg en zijn collega's hebben kunnen aantonen dat deze interpretatie verkeerd was, en dat ze eigenlijk tot een geheel andere groep geleedpotigen behoren en helpen om deze al lang bestaande kloof in het fossielenbestand te dichten.

Het werk helpt ook om te laten zien hoe het gebruik van moderne technologie nieuwe inzichten kan geven in oude exemplaren.

"Om eerlijk te zijn, het zijn gewoon serieus mooie fossielen, " zegt Greg. "We kunnen meer vertellen over de vorm van deze dieren dan ik ooit had kunnen vermoeden.

"Dat ene beeld van het exemplaar is een van de meest sublieme fossielen waar ik ooit aan zal mogen werken."