Galerij van de Evolutie
Bijna 3,8 miljard jaar geleden ontstond het leven op aarde. De eerste levende organismen waren eenvoudige bacteriën die zich in het water ontwikkelden. Mettertijd hebben deze organismen zich vermenigvuldigd en gediversifieerd. Sommige verlieten het water en zochten het land op. Andere gingen uiteindelijk vliegen.
Zo zijn er nu miljoenen soorten, miljarden individuen, op onze aarde. Maar tijdens hun evolutie ondergingen deze soorten talrijke wijzigingen. Sommige hiervan verliepen langzaam: er waren generaties voor nodig. Abruptere veranderingen waren het gevolg van massale uitstervingen, waarvan een het einde van de dinosauriërs (met uitzondering van de vogels) veroorzaakte.
De prachtig gerenoveerde Galerij van de Evolutie van het Museum voor Natuurwetenschappen presenteert het verhaal van het vroegere, huidige en toekomstige leven op aarde en belicht de veranderingen die levende organismen in de loop van de tijd hebben doorgemaakt.
In de zaal van 1200 m² presenteert de Galerij van de Evolutie 600 fossielen en 400 opgezette dieren, die tonen hoe ongelooflijk rijk, verfijnd en complex het leven is, een ode aan de biodiversiteit op aarde.
In de Galerij wordt bijzondere aandacht besteed aan 6 essentiële periodes in de evolutie, tijdens dewelke bepaalde organismen belangrijke vernieuwingen ondergingen of beslissende afsplitsingen van groepen plaatsvonden : cambrium, devoon, carboon, jura, eoceen en heden.
 |
In elke behandelde periode presenteren ‘panorama’s’ de biodiversiteit van toen. Talrijke echte fossielen, maar ook afgietsels, reconstructietekeningen en -modellen en, voor het heden, ook vele opgezette dieren getuigen van de veranderingen die levende wezens in de loop van de tijd ondergaan.
Bij elke periode kan je ook halt houden in de ‘evolutie ateliers’ om er de meest ingrijpende veranderingen en vernieuwingen in de toenmalige levensvormen van dichtbij te onderzoeken.
In deze ateliers kan je op praktische en luchtige manier observeren, vergelijken en testen.
Op een heel interactieve manier kan je halverwege de tentoonstelling de mechanismen van de micro-evolutie en de genetica ontrafelen, die achter al deze veranderingen schuilgaan.
Mechanismen, die constant en onafhankelijk van periodes, de evolutieve processen regelen. Begrippen zoals de DNA-structuur van het leven, mutatie, variatie, genetische drift, soortvorming… zullen geen geheimen meer voor je hebben.
Eindig je bezoek in de kleine cinemazaal, waar de slotfilm toont hoe elk levend organisme de sporen van het verleden, van de geschiedenis van het leven, in zich draagt. |
Trilobiet (fossiele mariene geleedpotigen), Cambrium
Evolutie is een voortdurend proces. Evolutie is eigen aan het leven en dit proces zal ook verdergaan wanneer we er niet meer zijn.
Toeval en natuurlijke selectie
Toeval en natuurlijke selectie spelen een hoofdrol in de biologische evolutie. Het DNA – drager van het erfelijk materiaal van elk levend organisme – dankt zijn wijzigingen (zijn mutaties) aan het toeval. Ze zijn immers het gevolg van fouten in de replicatie van organische basen (adenine, thymine, guanine en cytosine), gensegmenten en DNA-fragmenten.
 |
Organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten (bacteriën en andere eencelligen, maar ook sommige planten, sponsen, neteldieren...), geven hun genetisch materiaal in zijn geheel aan hun afstammelingen door.
Maar bij organismen die zich geslachtelijk voortplanten, geeft elke ouder slechts een deel van zijn genetisch materiaal door. Het is dus eveneens het toeval dat bepaalt of een individu al dan niet een bepaald kenmerk erft.
De natuurlijke selectie is een ander belangrijk evolutiemechanisme. De zwakste individuen – die het minst aan hun milieu aangepast zijn – worden natuurlijk uitgeschakeld (ziektes, predatie...).
De sterkste – de best aangepaste – hebben meer overlevingsmogelijkheden. Ze raken makkelijker aan voedsel, omdat ze groter zijn, beter in de bomen klimmen, langer duiken... of ze ontsnappen beter aan roofdieren, omdat ze vlugger lopen, hoger vliegen, beter gecamoufleerd zijn...
Ze hebben dus meer kans om zich voort te planten. Hierbij geven ze hun nakomelingen die kenmerken door die ervoor zorgen dat ze beter in hun omgeving kunnen overleven.
Natuurlijke selectie houdt dus in dat soorten zich van generatie tot generatie beter aanpassen. |
Galerij van de Evolutie
In de Galerij van de Evolutiemaak je als bezoeker een boeiende chronologische reis in 6 hoofdstukken doorheen de geschiedenis van het leven op aarde, vanaf het prille begin tot nu.
1. Cambrium
Het leven op aarde ontstond zo’n 4 miljard jaar geleden, lang voor het cambrium. Maar het verhaal krijgt pas vaart bij de cambrische explosie, die de grondslagen legt van de huidige fauna.
De organismen van vóór die periode lieten weinig sporen na. Doordat hun lichaam meestal week was, fossiliseerden ze zelden. Maar in het cambrium, ongeveer 540 tot 490 miljoen jaar geleden, ontstonden dieren waarvan enkele lichaamsdelen gemineraliseerd waren.
Deze harde delen (exoskelet, pantser, stekels, platen, scharen...) vormden een bescherming voor de prooien en een bewapening voor de rovers. Bovendien verschaften ze steun aan het dier en vormden ze aanhechtingspunten voor zijn spieren.
De fossielen in de Burgess Shale (Canada) zijn ongeveer 505 miljoen jaar oud. Ze leveren het bewijs dat er tijdens het cambrium in heel korte tijd heel veel soorten ontstonden (vandaar de uitdrukking ‘cambrische explosie‘). Ze zijn zo goed bewaard, dat zelfs sommige weke delen zichtbaar zijn, wat heel
uitzonderlijk is.
2. Het rijke waterleven in het Devoon
In dit tijdperk (416 tot 359 miljoen jaar geleden) bedekte een grote oceaan het merendeel van de aarde. In de vrij warme ondiepe zeeën aan de rand van de landmassa’s leven trilobieten, schaaldieren, slakken, kwallen...
Bij sommige van de kaakloze gepantserde vissen van het devoon veranderen de kraakbenige kieuwbogen – die de kieuwen ondersteunen – in kaken, vaak met tanden. Deze nieuwigheid schudt de voedselketen grondig door elkaar, want dankzij hun kaken veranderen deze vissen in actieve jagers.
Bij veel vissen is het voorste deel door een pantser beschermd, heel nuttig tegen rovers die de zee teisteren, zoals reusachtige zeeschorpioenen. Naast die kraakbeenvissen ontstaan de beenvissen, een nieuwe groep die meer op de huidige vissen lijkt.
Daaruit ontstaan weer twee groepen, waarbij de vinnen het verschil maken. De eerste, de straalvinnigen, hebben dunne en soepele vinnen. De meeste vissoorten behoren hiertoe. De tweede groep, de spiervinnigen, omvat vissen met dikke, vlezige vinnen. Die kwastvinnen evolueren bij sommige van die vissen in poten. Zo ontstaan de viervoeters of Tetrapoda (waaronder de mens), die zich aan wal kunnen wagen.
3. In de wouden van het Carboon
Reeds vóór het devoon groeiden er hele kleine plantjes op de kusten. Met de opkomst van sporen en later zaden konden die het binnenland koloniseren. Toen ze op het eind van het devoon naalden, bladeren, hout en wortels vormden, werden ze ook steeds groter.
In het carboon (359 tot 299 miljoen jaar geleden) was het klimaat warm en vochtig – althans in het begin – en waren er geen uitgesproken seizoenen, waardoor de biodiversiteit flink kon toenemen.
Tijdens het carboon neemt het leven, dat uitsluitend in zee ontstond, de hele wereld in. De dieren volgen de planten op de voet. Het land vol steenkoolwouden laat zich echter niet zomaar veroveren. Overleven kan alleen met aanpassingen tegen uitdroging, met het vermogen om in lucht te ademen en ondanks de zwaartekracht overeind te blijven.
In de weelderige moerassen en bossen leefden talrijke insecten, spinnen, schorpioenen, zeeschorpioenen, duizendpoten, slakken... en ook de eerste op het land levende viervoeters.
Insecten zijn de eerste organismen die ook de lucht in gaan, dankzij de vleugels die ze ontwikkelen. De oorsprong van vleugels is nog niet helemaal duidelijk.
Sommigen vermoeden dat ze ontstaan zijn door het uitgroeien van lobjes op het borststuk. Anderen denken dat de nieuwe organen aanpassingen zijn aan beweegbare kieuwen, zoals we die vinden bij de nimfen van eendagsvliegen. Initieel zouden vleugels kunnen worden gebruikt als zeilen, zoals bij steenvliegen. De eerste vliegers leken waarschijnlijk veel op libellen en waterjuffers.
4. In de zeeën van de Jura
Op het einde van het perm vormden alle landmassa’s één supercontinent, Pangaea, te midden van één oceaan, Panthalassa. Maar tijdens de jura (203 tot 135 miljoen jaar geleden) viel Pangaea uiteen, waardoor de Atlantische Oceaan gevormd werd. Er ontstonden eveneens veel ondiepe warme zeeën. Daarin leefden koralen, tweekleppigen, belemnieten, ammonieten, schaaldieren, vissen, plesiosauriërs, ichthyosauriërs...
Bloeiperiode van reptielen. Vijftig miljoen jaar na het einde van het carboon verdwijnt 95 procent van alle soorten, waaronder vele insecten. Dit is het grootste uitsterven ooit. De overlevenden vormen de kiem van een nieuwe fauna: de bloeiperiode van de reptielen en in het bijzonder de dinosauriërs. De ‘reptielen’ veroveren de aarde (verschillende soorten dinosauriërs), de lucht (bv. Pterodactylus) en de zee (bv. Ichthyosaurus en Stenopterygius).
Ontstaan van vogels. Naast de insecten hebben nog een aantal andere groepen het luchtruim veroverd: de vliegende reptielen en de vleermuizen.
Maar de kampioenen van de luchtacrobatie zijn ongetwijfeld de vogels. Hun directe voorouders moeten we zoeken onder de kleinere roofdinosauriërs (vleesetende theropode dinosauriërs). Archeopteryx wordt gezien als de missing link tussen dinosauriërs en vogels. Hij heeft kenmerken van vogels (veren, primitief vorkbeen) en van ‘reptielen’ (tanden, lange staart, handstructuur met drie vingers en klauwen).
Er zijn verschillende theorieën die het ontstaan van de vlucht verklaren. Zo hebben we de cursorische hypothese waarbij vlucht gekoppeld wordt aan snel lopende dinosauriërs met voorpoten die evolueerden tot vleugels. Een andere is de arboreale hypothese die stelt dat vliegen is ontstaan via een tussenfase van zweven, waarbij in bomen klimmende dinosauriërs van tak tot tak zweefden, gebruik makend van primitieve vleugels.
5. Veel nieuwe zoogdiersoorten in het Eoceen
Het eoceen betekent letterlijk ‘de dageraad van een nieuwe wereld’. 65 miljoen jaar geleden sterven opnieuw massaal veel soorten uit, waaronder de dinosauriërs. De vrijgekomen niches worden weer ingenomen en de grote overwinnaars zijn de zoogdieren. Na het verdwijnen van de dinosauriërs zijn ze immers verlost van hun belangrijkste belagers en concurrenten.
De eerste zoogdieren ontstonden op het einde van het middentrias, ongeveer 225 miljoen jaar geleden, tegelijkertijd met de dinosauriërs. Ze waren vrij klein en onopvallend. Maar in tegenstelling tot de dinosauriërs overleefden ze de massale uitsterving. En ze evolueerden verder: de moderne zoogdieren verschenen in de loop van het eoceen (55 tot 34 miljoen jaar geleden).
 |
In het begin van het eoceen werd het flink warmer op aarde: ongeveer 10 °C meer dan de huidige gemiddelde temperatuur!
En zoals de fauna van Messel toont, werden de primitieve soorten geleidelijk aan vervangen door modernere vormen, die zich beter aanpasten en de concurrentie beter aankonden.
In Messel, bij Frankfurt in Duitsland, ligt een uitzonderlijke vindplaats. De hier ontdekte fossielen zijn 47 miljoen jaar oud. Ze zijn bovendien ongelooflijk talrijk, goed bewaard en verscheiden: insecten, kikkers, krokodillen, slangen, schildpadden, vogels... en ook veel zoogdieren.
Hier zien we uitstekend hoe de primitieve in de moderne fauna overging. Zo lijken de slangen en de hagedissen er nogal primitief, terwijl sommige zoogdieren (vooral de vleermuizen) modernere kenmerken vertonen. |
Eurohippus parvulus, verwant met de moderne paarden (Messel)
6. Evolutie nu
De laatste ijstijd eindigt 11 600 jaar geleden. Grote dieren als mammoeten en wolharige neushoorns verdwijnen. De moderne mens (die zich vanaf -200 000 jaar ontwikkelde onder de primaten) is nu gesetteld, gaat jagen, doet aan landbouw en ontwikkelt zich cultureel en sociaal.
Vandaag leven er bijna 1,6 miljoen soorten dieren en planten op aarde. Deze rijkdom draagt ertoe bij dat ecosystemen stabiel zijn en kunnen voorbestaan. Maar voor hoe lang nog? Ongebreidelde stadsgroei, klimaatveranderingen, verwoesting van natuurgebieden … hebben de oorspronkelijke ecosystemen grondig verstoord of zelfs vernietigd, waardoor veel soorten in gevaar komen. Eén op de vier zoogdieren, één op de acht vogels en één op de drie amfibieën is bedreigd.
De mens speelt een aanzienlijke rol in de evolutie van de huidige soorten: hij kruist ze, selecteert ze kunstmatig, creëert ze zelfs door in laboratoria genetisch materiaal van andere soorten in te brengen. Hij kan ook op bepaalde populaties een belangrijke druk uitoefenen.
Bij de industriële visvangst, bijvoorbeeld, blijven alleen de grote kabeljauwen in de netten achter. Kleine volwassen vissen krijgen dus meer kans om te ontsnappen en zich dus ook voort te planten. Resultaat: de genen die voor een klein formaat verantwoordelijk zijn, worden vaker doorgegeven en de kabeljauwen worden minder groot.
Maar vandaag is de invloed van de mens vooral zichtbaar in het aantal soorten dat verdwijnt. Dit gebeurt rechtstreeks of onrechtstreeks: ontbossing, habitatvernietiging en -versnippering, ongebreidelde verstedelijking, uitputting van natuurlijke rijkdommen, vervuiling, klimaatverandering...
7. Wat brengt de toekomst?
De continenten blijven bewegen: Australië drijft naar Indonesië. Europa en Afrika komen steeds dichterbij en zullen ooit samengroeien. Een grote ijskap zal het noordelijke halfrond bedekken, waardoor over de hele planeet een droogte heerst. Fauna en flora zullen zich aan deze nieuwe omstandigheden moeten aanpassen, maar niemand weet hoe de dieren er over 50 miljoen jaar zullen uitzien...