De bizarre evolutie van de walvis: hoe een hertje een zeereus kon worden

Belgische wetenschappers ontdekken nieuwe ‘missing links’ in de evolutie van walvissen. Het bizarre walvisverhaal raakt stilaan helemaal geschreven.

Visionair was hij, Charles Darwin, de man die ons een sluitend mechanisme voor de evolutie van het leven bezorgde. In de eerste druk van zijn meesterwerk The Origin of Species (1859) schreef hij: ‘Ik zie er geen probleem in dat een ras van beren door natuurlijke selectie steeds meer aangepast raakte aan een leven in het water, zowel structureel als inzake gewoontes, met steeds grotere muilen, tot er een schepsel geproduceerd werd dat zo monsterachtig was als een walvis.’

Op advies van een van zijn mentoren, de oude geoloog Charles Lyell, schrapte hij die paragraaf grotendeels uit de volgende edities van het werk, uit vrees dat hij er zich belachelijk mee maakte. Maar Darwin had het bijna volledig bij het rechte eind. Alle zeezoogdieren stammen af van landdieren, maar alleen zeehonden en zeeleeuwen hadden ‘beerachtige’ voorouders. De walvissen stammen, bizar genoeg, af van… kleine hertachtigen.

Een blauwe vinvis moet wel 3 ton voedsel per dag opnemen voor zijn overleving.

Hun verhaal begint zo’n 50 miljoen jaar geleden, toen wat in vandaag Centraal-Azië is een hertje met de afmetingen van een grote hond steeds meer in het water ging leven om aan roofdieren te ontsnappen. De eerste fossiele vondsten van de spectaculaire soort werden in Kashmir gedaan. Het dier werd in 2007 onder meer door de Nederlandse paleontoloog Hans Thewissen in het topvakblad Nature beschreven als Indohyus. Vooral de speciale gehoorbeentjes en de relatief zware botten – typisch voor een diertje met een waterleven – leidden tot de determinatie.

Vandaag leeft er trouwens een beestje dat zou kunnen doorgaan voor een hedendaagse variant van de Indohyus: het Afrikaans waterdwerghert dat als een link tussen herkauwers en niet-herkauwers wordt beschouwd. Het leeft in tropische wouden langs rivieren en duikt het water in als het zich bedreigd voelt. Het zou vier minuten lang onder water kunnen blijven. De nauwste hedendaagse landverwanten van de walvissen zijn trouwens de nijlpaarden met hun amfibieachtige levensstijl: ’s nachts op het land, overdag in het water.

Monsters in de zee

In Centraal-Azië (en later ook in Noord-Afrika) werden steeds meer fossiele resten van walvisvoorouders gevonden, die mooi de evolutie van een leven op het land naar een leven in het water uittekenden. Na de Indohyus kwam de Pakicetus: een dier met een meer wolfachtig voorkomen dat in zoetwater op vissen jaagde. Later dook de Ambulocetus op: die zou vooral in riviermondingen en kustmoerassen geleefd hebben, waar hij een soort struikrover was, zoals onze krokodillen vandaag.

Het geniale van de oprisping van Charles Darwin blijkt uit het feit dat alle leven op de aarde oorspronkelijk uit de oceaan stamde. Pas vanaf zo’n 400 miljoen jaar geleden begonnen vissen amfibieachtige elementen te ontwikkelen die een leven op het land mogelijk maakten. Zo’n 200 miljoen jaar geleden doken de allereerste zoogdieren op – uiteraard op het land. In de zee leefden toen gigantische reptielen met vervaarlijke muilen, zoals de Shonisaurus en de Temnodontosaurus, die 10 tot zelfs 15 meter lang konden worden.

Misschien wel het bekendste zeereptiel is de Mosasaurus, waarvan de eerste fossielen in een kalkgroeve in de buurt van het Nederlandse Maastricht werden gevonden. Dit monsterachtige dier kon bijna 20 meter lang worden. Het leefde op het einde van het tijdperk van de dinosaurussen en werd mee van de kaart geveegd door de inslag van een komeet, zo’n 66 miljoen jaar geleden. Het is een groot (en wijdverspreid) misverstand dat de walvissen afstammen van deze reusachtige zeereptielen. Die verdwenen lang voor er van walvissen sprake was.

Zo’n 40 miljoen jaar geleden bleken de voorlopers van de walvissen al een groot deel van de wereld veroverd te hebben. Paleontoloog Olivier Lambert van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) in Brussel en zijn collega’s presenteerden onlangs in het vakblad Current Biology een nieuwe ‘missing link’: een dier met een otterachtig voorkomen dat meer dan 40 miljoen jaar geleden de Atlantische Oceaan moet zijn overgestoken om het toenmalige Amerika te bereiken. De af te leggen afstand was 1200 kilometer – ongeveer de helft van wat het nu zou zijn. De stromingen zouden gunstig geweest zijn voor de oversteek. De beschrijving van deze Peregocetus was gebaseerd op de ontdekking van een bijna volledig skelet in een woestijn in Peru in 2011. Het dier was een viertal meter lang, had vliezen aan de poten en een stevige staart waarmee het kon zwemmen. Maar op zijn tenen en vingers had het nog de sporen van de hoefjes van het hertje waarvan het afstamde. Het dier was zeker in staat om aan land te kruipen, hoewel het waarschijnlijk een groot deel van zijn leven in het water doorbracht.

Op dezelfde plek in Peru, op amper 200 meter van de vorige vondst, groeven de wetenschappers trouwens nog een andere missing link in de walvisevolutie op: de Mystacodon – ook die ontdekking werd in Current Biology gepubliceerd, in 2017. Dat dier zou 36,5 miljoen jaar geleden geleefd hebben en de oudste bekende voorouder van onze baleinwalvissen zijn. Baleinen, waarmee walvissen kleine planktondeeltjes uit het water filteren voor hun voeding, doken zo’n 33 miljoen jaar geleden in de walvisevolutie op.

Grootste dieren ooit

Tussen 40 en 35 miljoen jaar geleden evolueerden de viervoetige walvisvoorouders geleidelijk tot wat de ware basis van de huidige walvissen zou worden: de basilosauriden. Hun naamgeving is trouwens volledig fout, want de eerste fossiele vondsten uit de negentiende eeuw werden geïnterpreteerd als nazaten van de uitgestorven zeereptielen, vandaar de ‘sauriden’. Deze dieren waren wel degelijk zoogdieren. Ze waren volledig marien en bewogen zich voort met een staartvin. Ze konden tot 17 meter lang worden.

Ze zouden geleidelijk uitgroeien tot de grootste dieren die het leven – voor zover bekend – ooit produceerde: de blauwe vinvis, die 30 meter lang kan worden en 150 ton kan wegen (ook deze naamgeving is fout: een walvis is een zoogdier). Eind vorig jaar speculeerde het vakblad Proceedings of the National Academy of Sciences over de vraag waarom walvissen zo groot zijn geworden. Dat kon uiteraard alleen omdat ze een volledig aquatische levensstijl hebben – aan land zouden ze bezwijken onder hun eigen gewicht.

De afmetingen bieden hun bescherming tegen roofdieren, zoals orka’s en witte haaien, maar ze lijken toch wel erg groot geworden om dat als enige relevante factor in rekening te kunnen brengen. De grote afmetingen zouden een mooie balans vormen tussen enerzijds het opzoeken van grote hoeveelheden plankton voor hun voeding, die vooral in koude wateren te vinden zijn, en anderzijds het beperken van warmteverlies door een permanent verblijf in koud water. Als zoogdieren zijn walvissen warmbloedig. Hoe groter een warmbloedig dier is, hoe minder warmte het verliest per eenheid oppervlakte, wat gunstig is voor zijn verwarming.

Een blauwe vinvis moet wel 3 ton voedsel per dag opnemen voor zijn overleving, maar met de beschikbaarheid van gigantische planktonconcentraties lijkt dat niet echt een probleem. Het ware probleem voor de walvissen was de mens. Er zijn tientallen miljoenen jaren overheen gegaan om de niche in de zee in te vullen die was vrijgekomen door het uitsterven van de Mosasaurus en andere reuzenreptielen, maar het duurde slechts een paar eeuwen voor de mensheid de nieuwste lichting zeereuzen zo goed als in de vernieling had gejaagd. Het zegt veel over de greep die wij op de wereld hebben.

In de twintigste eeuw werden nog altijd 3 miljoen walvissen gedood. Sommige soorten, zoals de noordkaper, balanceren op de rand van uitsterven, maar andere, zoals de bultrug, doen het goed en lijken te herstellen van onze onverdroten aanslag op hun welzijn. De bultrugpopulatie zou de jongste halve eeuw gestegen zijn van 7000 tot bijna 100.000 exemplaren. De blauwe vinvis steeg van amper 400 tot een geschatte 2300 exemplaren nu – dat is nog altijd niet veel voor het grootste dier dat ooit geleefd heeft. Waakzaamheid blijft dus geboden.

Vandaag leven er een tachtigtal soorten walvissen en dolfijnen in onze oceanen. De meest bedreigde is de vaquita: een klein dolfijntje van voor de westkust van Mexico, waarvan er slechts een dertigtal zou overblijven. Het diertje wordt het slachtoffer van illegale visnetten die worden uitgezet om de totoaba te vangen: een ook al bedreigde grote vis, waarvan de zwemblaas gewild is in de traditionele Chinese geneeskunde. Elk jaar zouden er wereldwijd 300.000 walvissen en dolfijnen als bijvangst in visnetten sterven.