Zee-reptiel Mosasaurus leefde 66 miljoen jaar geleden ook in zoet water

Hoe kwamen landbewonende dinosaurussen, rivierbewonende krokodilachtigen en gigantische zee-reptielen in dezelfde rivierafzetting terecht? Het antwoord kwam uit de isotopenlaboratoria van de Vrije Universiteit Amsterdam, waar aardwetenschappers Melanie During, Jeroen van der Lubbe en Suzan Warmerdam-Verdegaal onafhankelijk het tandglazuur onderzochten. De isotopische waarden bleken zó afwijkend van typische zeewatermetingen dat de conclusie duidelijk is: deze mosasaurus bracht aanzienlijk veel tijd door in zoetwateromgevingen. De tand registreerde zoetwatercondities in drie verschillende isotopensystemen, wat alleen mogelijk is als het dier daadwerkelijk in zoet water heeft geleefd, laat ook deze video zien.

De resultaten zijn gepubliceerd in Springer Nature. De VU werktte samen me Nathan van Vranken (Eastern West Virginia Community and Technical College, USA), Clint Boyd (Uppsala University, Sweden)en Per Ahlberg (North Dakota Geological Survey, USA).

Niet zomaar een voorbijganger  
De isotopen laten zien dat deze mosasaurus niet gewoon een verdwaalde bezoeker van zoet water was. Analyse van twee andere mosasauriër-tanden uit nabijgelegen vindplaatsen in North Dakota liet vergelijkbare zoetwaterkenmerken zien. Hoewel elke tand slechts één keer onderzocht is om deze goed te houden voor tentoonstellingen, zijn de resultaten van drie tanden van verschillende leeftijden toch opvallend consistent. Dat maakt het heel waarschijnlijk dat deze dieren niet slechts af en toe in zoet water kwamen. In plaats daarvan wijst het erop dat de ondiepe zee waarin ze leefden langzaam veranderd is: het water werd steeds minder zout en het bekken vulde zich met zoet regenwater.

Grote spelden in de hooiberg
Mosasaurus-fossielen worden vaak gevonden in oude zeebodems in Noord-Amerika, Europa en Afrika, uit de periode van 98 tot 66 miljoen jaar geleden. In North Dakota duiken ze echter maar heel zelden op, waardoor deze vondst extra bijzonder is. ''De grootte van de tand wijst op een echt indrukwekkend dier; een dat wel elf meter lang kon worden. Deze schatting wordt ondersteund door een klein aantal mosasauriër-botten die eerder in North Dakota zijn gevonden. Met zo’n lengte zou dit dier net zo groot kunnen zijn als de grootste orka’s. Dat maakt het een indrukwekkende roofdier om in riviergebieden tegen te komen, gebieden die tot nu toe niet bekend stonden als leefomgeving van zulke gigantische zee-reptielen'', legt During uit.  

Gemaakt voor de jacht  
De tand komt van een prognathodonte mosasaurus, al kan hij niet met zekerheid op geslachtsniveau worden geïdentificeerd. Prognathodonten hadden robuste koppen, sterke kaken en scherpe tanden. Ze waren opportunistische roofdieren die een grote bedreiging vormden voor andere grote zeedieren. Deze robuuste dieren waren meestal kleiner dan de Mosasaurus, het geslacht dat oorspronkelijk bij de stad Maastricht werd gevonden en waarschijnlijk het model was voor het grote, overdreven krokodilachtige uiterlijk in de Jurassic Park-films. Prognathodonten konden zowel zwemmende reptielen en vissen als hardere prooien vangen. Hun dieet overlapt deels met dat van de Mosasaurus, maar die wordt gezien als het absolute toproofdier dat zelfs de grootste zeebewoners kon verslaan.

Toen zeeën rivieren werden  
De ontdekking werpt licht op een belangrijk moment in de geschiedenis van de aarde. De toestroom van zoet water in de Western Interior Seaway, die ooit het huidige Noord-Amerika in tweeën deelde, nam in de loop van de tijd toe. Dit veranderde de binnenzee van zout naar brak en uiteindelijk grotendeels naar zoet water. Waarschijnlijk ontstond er een halocline, waarbij het zoete water bovenop het zoutere water lag.

Van der Lubbe: ''De mosasaurus-tanden die in dit onderzoek zijn onderzocht, komen van dieren die zich aan deze veranderingen hadden aangepast. Zo'n overgang is niet ongebruikelijk bij grote roofdieren. In tegenstelling tot de complexe aanpassingen die nodig zijn om van zoet naar zout water te gaan, is de omgekeerde overgang meestal eenvoudiger. Moderne voorbeelden zijn rivierdolfijnen, die in zoetwater-rivieren leven ondanks hun oorsprong in de zee, of de zoutwaterkrokodil, die makkelijk tussen zoet en zout water beweegt.'' De verschuiving naar zoet water kan zijn veroorzaakt door ecologische veranderingen, zoals nieuwe bronnen of veranderende leefomstandigheden. Het bewijs toont nu aan dat deze top-roofdieren niet alleen de heersers van de oceaan waren, maar ook hun territorium naar zoetwaterhabitats uitbreidden.

De kracht van isotopenanalyse  
Mosasauriërs verloren duizenden tanden tijdens hun leven, en deze tanden zijn betrouwbare aanwijzingen voor hun aanwezigheid in oude ecosystemen. Maar om precies te bepalen waar deze mosasauriërs leefden, zijn geavanceerde instrumenten en isotopenexpertise nodig, zoals die in de laboratoria in Amsterdam. Dankzij de mogelijkheden van het laboratorium van de afdeling Aardwetenschappen van de VU konden onderzoekers een interessante fossiele vondst uitleggen als sterk bewijs dat mosasauriërs in rivieromgevingen leefden in het laatste miljoen jaar voor hun uitsterven, 66 miljoen jaar geleden.