Evolutiebiologie: Wat is wat in een fossiel?

Weinig is moeilijker dan uit fossiele overblijfselen dieren goed te beschrijven. Zelden is een fossiel een weergave van een compleet stel botten in hun verband. Om een volledig nieuwe vorm te herkennen is dan ook een redelijk compleet skelet nodig. Dat is het geval bij de eerste pterosauriër die beschreven werd, Pterodactylus antiquus. Het fossiel is omstreeks 1780 gevonden, en in 1784 beschreven.

De gravure uit 1784 van het eerste fossiel van Pterodactylus antiquus, ets door Verhelst in publicatie van Collini. Grootte Wikimedia. Schedellengte 108 millimeter en spanwijdte 54 centimeter, misschien 70 gram.

Het gaat duidelijk om een gewerveld dier, met wervels, ribben, staart, kop, voorpoten en achterpoten. We zien in het fossiel twee voorpoten, met deels standaardbotten en deels iets vreemds. Gewervelde dieren hebben een standaardbouw voor de voorpoot. Schouderblad, één opperarmbeen, twee onderarmbotten (spaakbeen en ellepijp), paar polsbotjes, aantal middenhandsbeentjes, aantal vingers met vingerkootjes. Als we nu links naar de voorpoot op het plaatje kijken – naar vermoedelijk de rechter voorpoot van het fossiele beest – dan zien we drie kleine vingertjes met klauwtjes (samen aangegeven met hoofdletter S) middenin een set lange botten. Aan de ene kant van de vingertjes de botten aangegeven als 7, 6, 5, 4; en aan de andere kant de botten 3, 2 en 1. Bot 1 lijkt enkel, en daarmee het opperarmbeen. Botten 2 en 3 zijn zo te zien dubbel, en tussen bot 2 en bot 3 lijkt er nog wat aanwezig. Dat maakt de interpretatie van bot 2 als spaakbeen met ellepijp, en bot 3 als lange middenhandsbeentjes mogelijk: als de polsbotjes klein zijn. De botten 7, 6, 5, 4 zouden dan overeenkomen met 4 kootjes van een vinger. Welke vinger? Als het allemaal in verband ligt de vierde vinger, de ringvinger bij mensen. De pink is de vijfde vinger, en is niet aanwezig.

Nu lijkt het hier even alsof 'de vierde vinger' erop berust dat het de rechtervoorpoot is, en het beest vanaf de rugkant gezien wordt. Dat is niet zo, bij voldoende detail van de botten. Het spaakbeen en de ellepijp zijn niet identiek in vorm. De eerste vinger is die aan de kant van het spaakbeen en de laatste vinger is die aan de kant van de ellepijp. Als spaakbeen en ellepijp te herkennen zijn, is duidelijk welke vinger die lange is. De vierde vinger dus, niet de eerste.

We maken nu gebruik van allerlei gegevens uit de biologie van andere gewervelde dieren. De standaardbouw als 1 opperarmbeen, 2 onderarmbotten, polsbotjes, middenhandsbeentjes, vingers, en de plaats van eerste vinger bij het spaakbeen en laatste vinger bij de ellepijp. Dus, we gebruiken een hypothese op grond van andere gewervelde dieren om het fossiel te verklaren.

Móet die hypothese juist zijn? Nee, hoeft niet. Niet in het algemeen, maar gewervelde dieren met maar één onderarmbot zijn niet bekend. (Gewervelde dieren met maar één onderbeenbot? Niet echt één onderbeenbot, misschien een vergroeiing van scheenbeen en kuitbeen met klein kuitbeen. Vergroeing te volgen in het embryo.) Al met al, het werkt om uit te gaan van wat we weten van andere gewervelde dieren. Een goed gegronde hypothese dus, iets anders dan een veronderstelling of aanname zonder grond.