Wetenschappers onthullen wat de grootste vliegende vogel ooit kan zijn

Stel je een albatros voor met een ijzerzaag als mond. Plaats dat vreemde schepsel zo’n 50 miljoen jaar in het verleden en je hebt het beeld van een pelagornithide, een groep oude vogels waartoe enkele van de grootste vliegende vogels aller tijden behoorden. En nu hebben paleontologen in die groep misschien wel de grootste vliegende vogels ooit ontdekt, met een spanwijdte van ongeveer 2 meter.

De nieuwe studie over de vogels, vandaag gepubliceerd in Scientific Reports, is het resultaat van een fossiel detectiveverhaal dat zich uitstrekt van Antarctica tot Californië. Door een paar poolfossielen te vergelijken met de overblijfselen van verwante vogels, hebben paleontologen de vroege geschiedenis kunnen achterhalen van enorme vliegers die tot de eerste vogels behoorden die in staat waren over zeeën te zweven.

In de jaren tachtig, aldus Peter Kloess, paleontoloog aan de University of California Berkeley, vonden wetenschappers die op zoek waren naar Antarctische fossielen een paar delicate vogelbotten – een kaak en een deel van een poot van een oude vogel – op Seymour Island. Deze botten maakten vervolgens een lange reis naar Californië, maar hun verhaal was nog maar net begonnen.

De kaak en het voetbeen waren slechts twee van een enorme collectie die werd bewaard aan de Universiteit van Californië Riverside. Maar in 2003 werden de meer dan 10.000 fossielen van de Riverside-collectie overgebracht naar het University of California Museum of Paleontology op de campus van Berkeley, waaronder ook de vogelbeenderen. En ze vielen op. “Kaken met beentanden zijn zeldzaam in het gewerveldenbestand,” zegt senior museumwetenschapper Pat Holroyd. “Als je er een ziet, onthoud je het en berg je het mentaal op voor later.”

De vogelkaak, die afkomstig is van een rotsformatie die meer dan 37 miljoen jaar geleden is neergelegd, lijkt meer op een gereedschap voor het hakken van hout dan op een bot. De kaak heeft een reeks grote en kleine stekels, uitgroeisels van de snavel die in de verte op tanden lijken. Bij een levend dier zouden de punten bedekt zijn met keratine en de vogel een sinistere zaagtandlach hebben gegeven. Dat kenmerk identificeerde de kaak onmiddellijk als behorend tot een pelagornithide, ook bekend als vogels met benentanden die een zeer lange fossiele geschiedenis hebben. De oudste pelagornithiden ontwikkelden zich ongeveer 56 miljoen jaar geleden, en de meest recente vlogen ongeveer twee miljoen jaar geleden door het luchtruim. Hun fossielen worden over de hele wereld gevonden.

Toen Kloess het University of California Museum of Paleontology bezocht om zich in de collecties te verdiepen, wees Holroyd hem op het kaakbeen van de vogel. De kaak leek interessant genoeg vanwege zijn zeldzaamheid, maar er zat veel meer achter het verhaal. “Ik begon dit onderzoeksproject met de gedachte dat het een kort beschrijvend artikel zou zijn over een kaakfragment dat zou bijdragen aan de kennis over een coole groep vogels”, zegt Kloess, die eraan toevoegt: “Ik had geen idee dat het om een reusachtig individu zou gaan.”

Het onderzoek naar de kaak zette Kloess en collega’s op zoek naar andere botten met knobbeltanden in de museumcollecties. De onderzoekers hadden geluk. Behalve de kaak bevatte de collectie ook een voetbot – technisch tarsometatasus genoemd – van een andere Antarctische pelagnornithide. Het bot was afkomstig van een ander groot individu, maar het echte belang zat hem in de leeftijd. Een andere onderzoeker die het voetbeen eerder had bestudeerd, bestempelde het als behorend tot een rotseenheid die de Submeseta Formatie wordt genoemd, die tussen 43 en 35 miljoen jaar oud is, maar door te kijken waar het fossiel werd gevonden, wezen de onderzoekers het toe aan een rotslaag in de La Meseta Formatie, die ongeveer 50 miljoen jaar oud is. Dit valt in een tijd die het Eoceen wordt genoemd, toen het leven zich had hersteld van de door een asteroïde veroorzaakte massa-extinctie en weer tot bloei kwam. Samen tonen het voetbeen en de kaak aan dat grote vogels met beentanden miljoenen jaren op Antarctica hebben geleefd.

Paleontologen hebben vogels met beentanden gevonden op plaatsen over de hele wereld, van Nieuw-Zeeland tot South Carolina. De nieuw beschreven Antarctische fossielen zijn echter de oudst bekende en wijzen erop dat deze vogels binnen zes miljoen jaar na hun ontstaan snel diversifieerden in een scala van groottes. Tegen 50 miljoen jaar geleden waren er vogels met beentanden, van de grootte van een moderne albatros tot reuzen met een spanwijdte die twee keer zo groot was. De volgende kanshebber is een uitgestorven gier verwant met de naam Argentavis, die een spanwijdte had tussen 16 en 20 voet. De nauwe concurrentie zou een signaal kunnen zijn dat deze vogels de grenzen van het vliegen verlegden. Eerdere studies hebben berekend dat de grootste van de vogels met benentanden in de buurt kwamen van de grens van hoe groot een vogel kon worden en nog kon vliegen, wat betekent dat deze vogels de sterkste mededingers zijn voor de grootste vliegende vogels die ooit hebben gevlogen.

En gematcht met de nieuwe gegevens over de leeftijd van de fossielen, zegt Kloess, “kunnen we zeggen dat reusachtige pelagornithiden eerder verschenen dan eerder bekend was en dat Antarctica een reeks van pelagornithide maten kende van het vroege tot het late Eoceen.” Van klein tot groot waren de vogels met hun benentanden een belangrijk onderdeel van de Antarctische ecosystemen in de oudheid.

Die indrukwekkende vleugels zouden de pelagornithiden in staat hebben gesteld om ver en wijd te vliegen, lange afstanden vliegend op uitgestrekte vleugels. Dat verklaart mede waarom fossielen van verschillende soorten pelagornithiden tijdens hun lange evolutionaire periode over de hele wereld zijn gevonden. Deze langlevende en succesvolle vogels gebruikten waarschijnlijk hun stekelige kaken om zich te voeden met vis en inktvis die ze vlak onder het oppervlak weggristen.

In het geval van de vogels die in de nieuwe studie worden beschreven, leefden de vogels in een omgeving die in sommige opzichten vreemd en in andere opzichten vertrouwd moet hebben geleken. “Eoceen Antarctica was veel warmer dan we vandaag de dag zien,” zegt Kloess, met varentapijten en naaldbomen op het land die beschutting boden aan prehistorische buideldieren en zelfs kikkers. Sommige van de andere vogels komen ons misschien bekend voor. Oude verwanten van pinguïns, albatrossen en valken zijn in deze rotsen gevonden, en de vogels met de benentanden voegen zich bij de kudde.

Natuurlijk roept het bestaan van deze grote vogels de vraag op of er misschien grotere vliegers zijn, vooral omdat fossielen van de oude zeevogels zo zeldzaam zijn. “Het is moeilijk te zeggen of we de grootste pelagornithiden al hebben gevonden,” zegt Holroyd.