Dinosaurussen brulden niet zoals in 'Jurassic World': sommige konden zingen als vogels.

De soundtrack van het tijdperk van de dinosauriërs blijft een mysterie. Het gebrul van tyrannosaurussen en het geschreeuw van velociraptors in films – zoals het vierde deel van Jurassic World , dat deze week in première gaat – zijn puur de uitvinding van geluidstechnici die kijkers willen shockeren. Zo hebben deze veronderstelde dinosaurusgeluiden de publieke verbeelding doordrongen, terwijl wetenschappers er weinig meer mee konden doen dan speculeren. Omdat het spraakapparaat van dieren bestaat uit zachte delen die vrijwel nooit fossiliseren, konden de geluiden van dinosaurussen tot voor kort alleen worden verbeeld op basis van de kanalen die deze dieren hadden om geluiden waar te nemen en van bepaalde kammen en versieringen op hun schedels die als klankkamer konden dienen. Dat verandert allemaal.

Parasaurolophus tubicen , die 70 miljoen jaar geleden leefde, klonk mogelijk als een scheepshoorn of een Australische didgeridoo dankzij zijn kenmerkende schedelversiering, zoals te zien is in een wetenschappelijke reconstructie in het New Mexico Museum of Natural History. In 1995 ontdekten paleontologen van het museum een ​​fossiel van de hadrosauriër met een enorme kam van bijna een meter lang die uit de achterkant van zijn kop stak.

Net als een prehistorisch blaasinstrument bevonden zich in deze unieke structuur drie paar holle buisjes die van de neus naar de top van de kam liepen. De onderzoekers scanden deze tot in de kleinste details met een CT-scan. Na twee jaar werk resulteerde dit in computersimulaties van hoe het orgaan zou resoneren als er lucht doorheen werd geblazen. Deze simulaties waren digitaal gereconstrueerd met behulp van computerwetenschappers. "Ik zou het geluid omschrijven als buitenaards. Ik herinner me dat ik er kippenvel van kreeg", vertelde Tom Williamson, een van die paleontologen, onlangs aan de BBC .

Niemand weet zeker hoe de enorme diversiteit aan dinosauriërs die gedurende het Mesozoïcum leefde, klonk. Het geluidslandschap zou in elk van de drie fasen van de meer dan 180 miljoen jaar die het omvat, anders zijn geweest, maar de wetenschap heeft wel pogingen gedaan. Gebaseerd op de vorm van de binnenoren en andere schedelholtes, hebben wetenschappers theorieën ontwikkeld over hoe die groep uitgestorven reptielen zou kunnen hebben geklonken.

Als het doel was om te communiceren en te waarschuwen voor gevaar, zou het gehoor van de dinosauriërs tot die functie beperkt moeten zijn geweest; hun kleine gehoorstructuren zouden lage frequenties hebben waargenomen, net zoals moderne krokodillen dat doen. Dieren zouden de soorten geluiden moeten waarnemen die ze zelf kunnen produceren. Geen geschreeuw of gebrul. Het is waarschijnlijker dat de meeste grote dinosauriërs langgolvige, lage geluiden uitzonden, die in staat waren om grote afstanden af ​​te leggen en de aarde te doen schudden. Een laag, versterkt gesis, zoiets als een beestachtige voorouder van de Italiaanse operazanger Cesare Siepi , beschouwd als een van de beste lyrische bassen van de 20e eeuw.

De verbeelding moet echter een andere kant op, een richting die de angst voor de geluiden van sommige van deze prehistorische beesten vermindert. Tot voor kort dacht men dat hoge roepjes en hoge kortegolffrequenties alleen voor vogels waren, maar in 2023 dook er een ontdekking op in het zand van de Gobiwoestijn (Mongolië) die alles veranderde.

Het was een gefossiliseerd strottenhoofd van de ankylosauriër Pinacosaurus grangeri – een drie ton zwaar, viervoetig, plantenetend pantservoertuig van bijna twee meter hoog en ongeveer vijf meter lang – wat suggereerde dat het gezang ook van vleugelloze dieren afkomstig zou kunnen zijn. "Dit is de eerste ontdekking van een stemorgaan van niet-aviaire dinosauriërs in de lange geschiedenis van onderzoek naar hen. Interessant genoeg lijkt het strottenhoofd van Pinacosaurus op dat van moderne vogels, dus waarschijnlijk gebruikte hij het om het geluid aan te passen zoals bij vogels, in plaats van de vocalisatie die typisch is voor reptielen. Daarom kunnen we zeggen dat Pinacosaurus in wezen hetzelfde klonk als bij vogels", schreef de Japanse paleontoloog Junki Yoshida, eerste auteur van de ontdekking, die werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature , in een e-mail.

Het strottenhoofd bestaat uit kraakbeen, een soort zacht weefsel dat gemakkelijk afbreekt door micro-organismen en omgevingserosie. De natuurlijke bewaring ervan over miljoenen jaren is daarom uitzonderlijk. Daarom heeft de paleontologie zich tot andere bronnen gewend om te proberen iets zo ongrijpbaars als geluid te reconstrueren. "De geluidscommunicatie van dinosauriërs was tot dan toe alleen bestudeerd via het binnenoor van de fossiele schedel , en niet via het spraakorgaan zelf", legt Yoshida uit, die zijn trots op zijn werk niet onder stoelen of banken steekt. "Mijn ontdekking van het strottenhoofd vertegenwoordigt daarom een ​​volledig nieuwe en directere benadering van de studie van de geluidscommunicatie van dinosauriërs."

Dageraad met het lied van een dinosaurus

Aan de andere kant van geluid – en de wereld – werkt de Argentijnse paleontoloog Ariana Paulina Carabajal, expert in sensorische biologie bij de National Scientific and Technical Research Council (CONICET), aan schedelstructuren om te ontrafelen hoe deze uitgestorven dieren zagen, hoorden en bewogen om te doen wat alle levende wezens doen: elke dag overleven. "Waar gebruiken dieren geluid voor? In principe om met elkaar te communiceren en te waarschuwen voor gevaar, maar er is nog maar weinig bekend over de emissiekant."

De conclusies die uit het strottenhoofd van Pinacosaurus werden getrokken, komen overeen met de conclusies die Paulina Carabajal in Canada en Mongolië (Turkije) trok toen zij een deel van het binnenoor van dinosaurussen uit dezelfde familie bestudeerde. Ik bestudeerde een van de twee ankylosauriërs waarin de lagena – een fundamentele structuur voor het gehoor – bewaard was gebleven, en toen ik ze reconstrueerde, behoorden ze tot de grootste die ik tot nu toe had gevonden. Heel lang, veel langer dan bij andere dinosaurussen. Over het algemeen zijn hun lagena's even groot als die van een moderne krokodil; ze veranderen niet veel, maar ankylosauriërs hebben bredere lagena's. We denken dus dat hun bereik van geluidswaarneming iets is toegenomen. Altijd bij lage frequenties, omdat alle dinosaurussen de neiging hadden om lage frequenties te horen. Nu, in combinatie met de ontdekking van de Gobi-rivier, is het logisch. We begrijpen dat ze om de een of andere reden iets anders hoorden dan andere dinosaurussen. Ze hadden een zekere specialisatie in vocalisatie. Het is interessant omdat het de interpretatie van de hele groep ankylosauriërs verandert en de mogelijkheid opent om te vragen: welke andere dinosaurussen zouden een vergelijkbare ontwikkeling hebben kunnen doormaken?

Het is verleidelijk om enthousiast te worden over de implicaties van de ontdekking. De wetenschapper neemt een risico en gelooft dat, aangezien ze gewilde prooien zijn voor grote carnivoren, het niet onredelijk is om te denken dat deze slagschepen in staat waren om hoge tonen te produceren die onhoorbaar waren voor hun roofdieren. Maar ze erkent dat de werkelijkheid niet altijd zo lineair is als die redenering, en dat er daarom andere aspecten zijn om te overwegen.

Paleontoloog Fedrico Agnolín, onderzoeker bij CONICET en de Azara Foundation, werkte tien jaar geleden aan een andere ontdekking die verband hield met prehistorisch geluid: een uitzonderlijk goed bewaard gebleven syrinx van een eendensoort die 70 miljoen jaar geleden uitgestorven was, was het eerste directe bewijs van het typische stemapparaat van vogels die samenleefden met de laatste dinosauriërs. In het licht van Yoshida's ontdekking stelt hij een gewaagde reconstructie voor. "Het vocale repertoire van die dinosauriër bevindt zich ergens tussen dat van zangvogels en papegaaien. We denken niet dat het klonk als een adelaar, nee. Misschien was het als een lijster die 's ochtends opstond en begon te zingen."

Volgens hem moeten we onze verbeelding de vrije loop laten. "Het probleem is dat we een schat aan eerder onderzoek hebben dat we niet uit ons hoofd kunnen krijgen. Dus blijven we ons een Tyrannosaurus rex voorstellen als een gigantisch reptiel , ook al laten zijn verwanten, waarvan de fossielen hun huid hebben bewaard, zien dat ze bedekt waren met proto-veren, iets wat lijkt op haar. Laten we aannemen dat het hele lichaam bedekt is met haar, maar we kunnen ons nog steeds geen T. rex zo voorstellen."

Voorzichtiger stelt Paulina Carabajal grenzen aan creativiteit. "Wat niet direct uit Yoshida's werk mag worden afgeleid, is dat wanneer hij geluiden als een vogel uitzond, hij een lied had. Het zou niet lijken op de prachtige liederen die vogels maken, maar eerder op een ratelend geluid dat verband houdt met de manier waarop lucht door het strottenhoofd stroomt." Dit is een ander instrument dan dat van vogels, die daarentegen een syrinx hebben, een uniek orgaan waarmee ze die liederen kunnen produceren die zo gewaardeerd worden door mensen. "Reptielen hebben weefselplooien die uitsteken – bewegen – in de ruimte waar de lucht uitkomt, en wanneer ze bewegen, produceren ze geluiden, sissen, maar de meeste reptielen vocaliseren niet. Een geluid maken is één ding, en vocaliseren zelf is iets anders." Daarom is het geval van de Pinacosaurus uit de Gobiwoestijn zo verrassend. Zijn ontdekkers benadrukken dat hij en zijn soortgenoten mogelijk vocaliseerden.

Het strottenhoofd van deze ankylosauriër bestaat, net als bij elk reptiel, uit twee delen. Het bijzondere is echter dat er tussen deze twee delen beweging zit, waardoor het dier de lucht die in- en uitstroomt, kan sturen en geluiden kan produceren die lijken op die van sommige vogels.

Herbeoordeling van veel fossielen

De tong van reptielen is niet beweeglijk zoals die van zoogdieren. Omdat hij aan het onderste deel van de kaak vastzit, is de beweging zeer beperkt en blijft alleen de punt vrij, waardoor hij niet in staat is voedsel te manipuleren. Wat interessant is aan Pinacosaurus , aldus Paulina Carabajal, is dat er "ook zeer grote tongbeenderen werden gevonden die de tong ondersteunen – essentieel voor slikken, ademhalen en het produceren van geluiden. Daarom stellen de auteurs dat deze tong veel beweeglijker was dan bij andere dinosauriërs , waardoor hij mogelijk voedsel enigszins kon manipuleren bij het grijpen ervan."

Voor Agnolín zouden er in specifieke gevallen verrassingen kunnen opduiken. "We moeten veel overblijfselen opnieuw beoordelen. Er zijn dinosaurussen gevonden met nekstukken waarvan de exacte aard onbekend is. We moeten nagaan of het syrinxen of vergelijkbare structuren zijn." Vooral erosieve factoren beperken de zekerheid. "De syrinx bestaat uit verschillende verbeende kraakbeenderen die zich om elkaar heen wikkelen en een soort kleine trommel vormen. Wanneer het dier sterft, valt deze eraf, valt uit elkaar en gaat rotten. Dus als je een klein stukje van een syrinx vindt, dat wel 2 millimeter groot moet zijn, zou je het niet herkennen," klaagt de Argentijnse wetenschapper.

Studies zoals die van hemzelf en die van Pinacosaurus moedigen ons echter aan om de vondsten te onderzoeken op fragmenten die voorheen niet waren geïdentificeerd, om de mogelijkheid te beoordelen dat het om soundtracks gaat. Dit heeft hij al gedaan, en hij betreurt het dat hij geen overeenkomsten heeft gevonden. Agnolin vermoedt dat in veel gevallen ook menselijke vooroordelen overwonnen zullen moeten worden. "Misschien zijn er onderzoekers die ontkennen dat dit een syrinx is en vervolgens over andere structuren praten. Dit alles kost tijd en maakt deel uit van het wetenschappelijke debat, dat eeuwig duurt."

Paleontologen zijn het erover eens dat, met deze inzichten en voortdurende technologische vooruitgang, het mysterie van de geluiden van de dinosauriërs dichterbij is. Het reconstrueren van de soundtrack van het Mesozoïcum is slechts een kwestie van tijd.