WEBVTT

00:00:01.016 --> 00:00:03.444
We weten waarom de dino's
zijn uitgestorven.

00:00:04.285 --> 00:00:06.238
Ik ga nu vertellen over iets

00:00:06.262 --> 00:00:10.874
wat ruim 200 miljoen jaar 
daarvoor is gebeurd.

00:00:11.481 --> 00:00:14.367
Dit verhaal gaat terug naar het begin,

00:00:14.391 --> 00:00:16.736
toen de dinosauriërs 
pas op aarde verschenen.

00:00:17.269 --> 00:00:19.994
Een van de grootste vragen
in de evolutiebiologie

00:00:20.018 --> 00:00:23.032
is waarom de dino's zo succesvol waren.

00:00:23.548 --> 00:00:27.307
Hoe konden ze zo lang
wereldwijd zo dominant zijn?

00:00:27.896 --> 00:00:31.414
Als mensen zich dat afvragen,

00:00:31.438 --> 00:00:35.243
denken ze vaak aan de grootste
of de kleinste dinosauriër

00:00:35.267 --> 00:00:36.712
of aan de snelste

00:00:36.736 --> 00:00:38.304
of aan die met de meeste veren

00:00:38.328 --> 00:00:41.234
of aan pantsers, punten en tanden.

00:00:42.126 --> 00:00:46.110
Maar misschien lag het
aan hun inwendige anatomie.

00:00:46.134 --> 00:00:48.326
Een soort van geheim wapen.

00:00:48.716 --> 00:00:52.423
Mijn collega's en ik denken 
dat het aan de longen ligt.

00:00:53.149 --> 00:00:57.403
Ik ben paleontoloog
en vergelijkend anatoom

00:00:57.427 --> 00:00:59.372
en ik wil graag begrijpen

00:00:59.396 --> 00:01:02.805
hoe hun longen de dinosauriërs hielpen
de aarde over te nemen.

00:01:03.797 --> 00:01:07.498
Dus we springen 
ruim 200 miljoen jaar terug

00:01:07.522 --> 00:01:09.275
naar het Trias.

00:01:09.299 --> 00:01:11.691
De leefomstandigheden waren bar.

00:01:11.715 --> 00:01:13.355
Er waren geen bloeiende planten,

00:01:13.379 --> 00:01:15.634
dus er was geen gras.

00:01:15.658 --> 00:01:20.056
Stel je dus een landschap voor
vol pijnbomen en varens.

00:01:20.587 --> 00:01:24.040
Er waren in die tijd
ook kleine hagedissen,

00:01:24.064 --> 00:01:26.455
zoogdieren, insecten

00:01:26.479 --> 00:01:30.793
en carnivore en herbivore reptielen

00:01:30.817 --> 00:01:33.104
die streden om dezelfde hulpbronnen.

00:01:33.454 --> 00:01:34.995
Wat we moeten weten,

00:01:35.019 --> 00:01:40.347
is dat het zuurstofgehalte in de lucht
naar schatting slechts 15 procent was.

00:01:40.371 --> 00:01:42.524
In onze tijd is het 21 procent.

00:01:42.932 --> 00:01:46.519
Het was dus van cruciaal belang
voor de dino's dat ze konden ademen

00:01:46.543 --> 00:01:48.418
in deze zuurstofarme omgeving,

00:01:48.442 --> 00:01:50.297
zodat ze niet alleen konden overleven,

00:01:50.321 --> 00:01:53.010
maar gedijen en diversifiëren.

00:01:54.462 --> 00:01:57.559
Hoe kunnen we iets weten
over de longen van dinosauriërs

00:01:57.583 --> 00:02:02.716
als we eigenlijk alleen maar
fossiele skeletten hebben?

00:02:03.257 --> 00:02:08.349
Dat doen we door fylogenetische
classificatie van levende soorten.

00:02:09.085 --> 00:02:13.130
Dat betekent dat we 
de anatomie bestuderen,

00:02:13.154 --> 00:02:16.730
in dit specifieke geval
de longen en het skelet,

00:02:16.754 --> 00:02:20.732
van levende dieren die afstammen
van de dinosauriërs.

00:02:21.235 --> 00:02:24.199
We keken naar de anatomie van vogels,

00:02:24.223 --> 00:02:27.081
die rechtstreeks afstammen
van de dinosauriërs

00:02:27.105 --> 00:02:29.454
en naar de anatomie van krokodilachtigen,

00:02:29.478 --> 00:02:31.426
die nauw verwant zijn aan de dino's

00:02:31.450 --> 00:02:34.443
en naar de anatomie
van hagedissen en schildpadden,

00:02:34.467 --> 00:02:37.072
die we kunnen beschouwen
als hun neven en nichten.

00:02:37.096 --> 00:02:40.532
Die anatomische gegevens 
passen we toe op de fossielen

00:02:40.556 --> 00:02:44.199
en zo kunnen we de longen
van dinosauriërs reconstrueren.

00:02:44.223 --> 00:02:46.267
In dit specifieke geval

00:02:46.291 --> 00:02:51.205
lijkt het skelet van dinosauriërs
het meest op dat van vogels van nu.

00:02:51.696 --> 00:02:56.462
Omdat de dinosauriërs in die tijd
concurreerden met de zoogdieren,

00:02:56.486 --> 00:03:00.145
is het belangrijk om te begrijpen
hoe de longen van zoogdieren werken.

00:03:00.597 --> 00:03:03.431
Om aanschouwelijk te maken
hoe longen werken,

00:03:03.455 --> 00:03:06.090
gebruiken we mijn hond, Mila van Troje,

00:03:06.114 --> 00:03:08.154
wier schoonheid 1000 koekjes opleverde,

00:03:08.178 --> 00:03:09.397
als model.

00:03:09.421 --> 00:03:11.004
(Gelach)

00:03:11.028 --> 00:03:14.764
Dit verhaal speelt zich af 
in een borstholte.

00:03:14.788 --> 00:03:17.985
Stel je de ribbenkast van een hond voor.

00:03:18.009 --> 00:03:20.466
Bedenk dat de wervelkolom

00:03:20.490 --> 00:03:23.729
volledig horizontaal loopt.

00:03:23.749 --> 00:03:28.153
Zo ziet de wervelkolom eruit
van alle dieren die we gaan bespreken,

00:03:28.173 --> 00:03:31.490
of ze nou op twee benen
of vier benen liepen.

00:03:31.511 --> 00:03:36.025
Klim nu de denkbeeldige ribbenkast in
en kijk dan omhoog.

00:03:36.944 --> 00:03:39.019
Dat is de bovenkant van de borstholte.

00:03:39.480 --> 00:03:43.399
Daar komt de bovenkant van de longen
rechtstreeks in contact

00:03:43.423 --> 00:03:45.748
met de ribben en de wervels.

00:03:46.374 --> 00:03:49.863
Op die plek speelt dit verhaal zich af.

00:03:50.398 --> 00:03:53.433
Probeer de longen van een hond
voor je te zien.

00:03:53.457 --> 00:03:56.645
Van buitenaf gezien is het net 
een grote opblaasbare zak.

00:03:56.669 --> 00:04:00.080
Alle onderdelen van de zak
zetten uit bij het inademen

00:04:00.104 --> 00:04:02.577
en krimpen in bij het uitademen.

00:04:02.601 --> 00:04:05.878
In die zak zitten een aantal
zich vertakkende buisjes.

00:04:05.902 --> 00:04:08.385
Die buisjes worden 
de bronchiale boom genoemd.

00:04:08.899 --> 00:04:15.014
Door die buisjes wordt ingeademde zuurstof
naar de longblaasjes vervoerd.

00:04:15.038 --> 00:04:20.080
De zuurstof passeert een dun membraan
en komt via diffusie in de bloedbaan.

00:04:20.572 --> 00:04:22.750
Nu komt er een belangrijk punt.

00:04:23.440 --> 00:04:26.925
De hele zoogdierlong is beweeglijk.

00:04:26.949 --> 00:04:31.967
Ze is tijdens het ademhalen
voortdurend in beweging.

00:04:31.991 --> 00:04:34.577
Dus dat dunne membraan,
de bloed-luchtbarrière,

00:04:34.601 --> 00:04:37.636
mag niet te dun zijn, want dan breekt het.

00:04:37.660 --> 00:04:41.202
We komen straks terug
op die bloed-luchtbarrière.

00:04:41.721 --> 00:04:43.206
Volgen jullie het nog?

00:04:43.230 --> 00:04:45.858
Nu gaan we naar de vogels
en dat wordt bizar.

00:04:45.882 --> 00:04:47.322
Dus hou je vast.

00:04:47.346 --> 00:04:48.951
(Gelach)

00:04:49.648 --> 00:04:52.903
Vogels zijn heel anders dan zoogdieren.

00:04:53.495 --> 00:04:55.888
We gaan vogels als model gebruiken

00:04:55.912 --> 00:04:58.343
om dinosauruslongen te reconstrueren.

00:04:58.367 --> 00:04:59.931
Bij vogels

00:04:59.955 --> 00:05:04.172
stroomt de lucht door de long heen,
maar de long zet niet uit en krimpt niet.

00:05:04.707 --> 00:05:06.284
De long beweegt niet.

00:05:06.672 --> 00:05:08.964
Ze heeft de structuur 
van een stevige spons.

00:05:08.988 --> 00:05:14.195
Ze is stijf en wordt van boven en opzij 
omsloten door de ribbenkast

00:05:14.219 --> 00:05:17.313
en aan de onderkant
door een horizontaal membraan.

00:05:18.300 --> 00:05:21.386
De lucht stroomt maar één kant op,

00:05:21.410 --> 00:05:25.388
door een soort flexibele zakken

00:05:25.422 --> 00:05:27.920
die zich vertakken 
van de bronchiale boom

00:05:28.234 --> 00:05:29.769
buiten de long zelf

00:05:29.846 --> 00:05:31.716
en die 'luchtzakken' worden genoemd.

00:05:32.249 --> 00:05:37.607
Deze zeer fragiele constructie
wordt op haar plaats gehouden

00:05:37.631 --> 00:05:40.820
door een serie gevorkte ribben

00:05:40.844 --> 00:05:43.549
aan de bovenkant van de borstholte.

00:05:43.573 --> 00:05:46.655
Bij veel vogelsoorten

00:05:46.679 --> 00:05:49.103
zie je uitstulpingen vanuit de long

00:05:49.127 --> 00:05:50.673
en de luchtzakken

00:05:50.697 --> 00:05:53.305
die doordringen in het skeletweefsel,

00:05:53.329 --> 00:05:56.031
doorgaans de wervels, soms de ribben,

00:05:56.055 --> 00:05:59.014
die zo het ademhalingsapparaat
op zijn plaats houden.

00:05:59.038 --> 00:06:02.474
Dit heet 'vertebrale pneumaticiteit'.

00:06:02.498 --> 00:06:05.740
Die gevorkte ribben
en die vertebrale pneumaticiteit,

00:06:05.764 --> 00:06:09.281
daar kunnen we naar zoeken bij fossielen.

00:06:09.305 --> 00:06:11.894
Als je dat in skeletten terugvindt,

00:06:11.918 --> 00:06:16.637
wijst dat erop dat delen
van het ademhalingsapparaat van dino's

00:06:16.661 --> 00:06:18.335
onbeweeglijk waren.

00:06:21.200 --> 00:06:23.806
Een onbeweeglijk ademhalingsapparaat

00:06:23.830 --> 00:06:27.737
zorgde dat de bloed-luchtbarrière
dunner kon worden,

00:06:27.761 --> 00:06:33.860
het dunne membraan waardoor
zuurstof de bloedbaan bereikt.

00:06:34.746 --> 00:06:40.637
De onbeweeglijkheid maakte dit mogelijk,
want een dunne barrière is fragiel

00:06:40.661 --> 00:06:45.469
en die zou scheuren als de longen 
bij het ademhalen bewogen,

00:06:45.493 --> 00:06:47.308
zoals bij zoogdieren gebeurt.

00:06:48.056 --> 00:06:49.589
Waarom interesseert dit ons?

00:06:49.613 --> 00:06:51.337
Wat maakt het eigenlijk uit?

00:06:52.083 --> 00:06:56.338
Zuurstofdiffusie is makkelijker
bij een dun membraan

00:06:57.536 --> 00:07:03.627
en een dun membraan
verbetert de ademhaling

00:07:03.651 --> 00:07:05.987
in zuurstofarme omstandigheden

00:07:06.011 --> 00:07:10.592
zoals die zich voordeden in het Trias.

00:07:11.425 --> 00:07:16.130
Dus als dinosauriërs inderdaad
zulk soort longen hadden,

00:07:16.154 --> 00:07:20.211
waren ze beter toegerust om te ademen
dan alle andere dieren,

00:07:20.235 --> 00:07:22.369
de zoogdieren inbegrepen.

00:07:22.851 --> 00:07:26.466
Weten jullie nog dat we 
via fylogenetische classificatie

00:07:26.490 --> 00:07:29.369
de anatomie van huidige 
dieren bestudeerden

00:07:29.393 --> 00:07:31.928
en die toepasten op fossiele vondsten?

00:07:31.952 --> 00:07:36.814
De gevorkte ribben van de huidige vogels
vormden de eerste aanwijzing.

00:07:36.838 --> 00:07:41.249
Het merendeel van de dinosauriërs
heeft gevorkte ribben.

00:07:41.734 --> 00:07:46.531
Het bovenste gedeelte 
van de longen van dinosauriërs

00:07:46.555 --> 00:07:48.869
was dus onbeweeglijk,

00:07:48.893 --> 00:07:51.845
net als bij de vogels van nu.

00:07:51.869 --> 00:07:55.406
De tweede aanwijzing
was vertebrale pneumaticiteit.

00:07:55.430 --> 00:08:00.237
Dat komt voor bij sauropoda 
en theropoda,

00:08:00.261 --> 00:08:03.536
de groep dinosauriërs
die roofdieren bevat

00:08:03.560 --> 00:08:05.782
en waaruit de vogels zijn ontstaan.

00:08:06.250 --> 00:08:11.589
Hoewel we geen gefossiliseerd
longweefsel van dinosauriërs vinden,

00:08:11.613 --> 00:08:16.162
geeft vertebrale pneumaticiteit ons wel
aanwijzingen over hoe de long werkte

00:08:16.186 --> 00:08:18.638
in deze dieren.

00:08:19.211 --> 00:08:24.556
Long- of luchtzakweefsel
drong in de wervels door,

00:08:24.580 --> 00:08:27.087
zodat die hol werden,
net als bij vogels nu,

00:08:27.111 --> 00:08:31.245
en het zette delen 
van het ademhalingsapparaat vast,

00:08:31.269 --> 00:08:32.869
zodat het onbeweeglijk werd.

00:08:34.138 --> 00:08:35.923
De combinatie van gevorkte ribben

00:08:35.947 --> 00:08:38.791
en vertebrale pneumaticiteit

00:08:38.815 --> 00:08:43.722
zorgde voor een star, stijf skelet

00:08:43.746 --> 00:08:46.688
dat het ademhalingsapparaat
op zijn plaats hield,

00:08:46.712 --> 00:08:52.486
zodat zich een superdunne, superfragiele 
bloed-luchtbarrière kon ontwikkelen,

00:08:52.510 --> 00:08:55.366
zoals we die nu in vogels zien.

00:08:55.390 --> 00:08:58.880
Als blijkt dat de longen 
van dino's vast zaten,

00:08:58.904 --> 00:09:02.378
konden ze dus longen ontwikkelen

00:09:02.402 --> 00:09:04.140
waarmee ze konden ademen

00:09:04.164 --> 00:09:09.283
in de zuurstofarme 
atmosfeer van het Trias.

00:09:09.981 --> 00:09:15.078
Met zo'n rigide borstkas
konden dinosauriërs

00:09:15.102 --> 00:09:20.585
zich veel beter aanpassen 
dan andere soorten, met name zoogdieren,

00:09:20.609 --> 00:09:23.310
die zich met hun flexibele longen

00:09:23.334 --> 00:09:27.129
niet konden aanpassen aan de zuurstofarme
atmosfeer van het Trias.

00:09:27.664 --> 00:09:32.739
Dit kan weleens 
het geheime wapen zijn geweest

00:09:32.758 --> 00:09:35.702
dat de dinosauriërs hun voordeel gaf.

00:09:36.096 --> 00:09:38.900
Dit is een goed uitgangspunt

00:09:38.924 --> 00:09:43.832
om de hypotheses over diversificatie 
van dinosauriërs te testen.

00:09:43.856 --> 00:09:47.750
Dit is het verhaal van het begin
van de dinosauriërs

00:09:47.774 --> 00:09:52.272
en het is nog maar het begin
van ons onderzoek naar dit onderwerp.

00:09:52.932 --> 00:09:54.124
Dank jullie wel.

00:09:54.148 --> 00:09:59.051
(Applaus)