Wat is een Fossiel
© Henskens Fossils & John v. Straaten
Eenfossiel is elk bewijs van prehistorisch leven. Dit bewijs kan bestaan uiteigenlijke overblijfselen, zoals botten, tanden etc., maar ook afdrukken (vanbladeren bijv.) en sporen van pootafdrukken.
Amphibian tracks
Paradoxidesgracilis
Paleontologie is de studie van fossielen. Dit wordtvaak verward met archeologie, de studie van de opkomst van de mens en zijnculturen. De paleontologie houdt zich bezig met de periode tussen het ontstaanvan het leven ongeveer 3,7 miljard jaar geleden tot de opkomst van demenselijke cultuur ongeveer 10.000 jaar geleden.
Fossielenhebben de mens generaties lang geïntrigeerd. Griekse wijsgeren beschouwden zeals nogal vreemde, natuurlijke verschijnselen die in de aarde op dezelfde wijzewerden gevormd als kristallen. Maarten Luther (1483-1546), de voornaamstegrondlegger van de christelijke Reformatie, geloofde dat fossiele vondsten opbergtoppen een bewijs vormden voor de bijbelse Zondvloed. Leonardo da Vinci(1452-1519) opperde in zijn aantekenboeken (terecht) dat fossielen de versteenderesten waren van organismen die eens leefden. Zijn in die tijd kettersegezichtspunten werden verdonkeremaand (God zou nu eenmaal nooit zijn eigenscheppingen uit laten sterven) tot zijn aantekeningen in de 19e eeuw werdengepubliceerd.
Hoe ontstaat een fossiel?
Eenfossiel ontstaat als plantaardige of dierlijke resten niet door bacteriënworden verteerd of door aaseters opgegeten, maar snel na hun dood door zand,grond, vulkanische as, modder etc. worden begraven zodat er geen zuurstof meerbij kan. Meestal kunnen alleen de harde delen van een organisme fossiliseren,zoals het skelet. Slechts heel zelden fossiliseren zachtere delen.
Devolgende processen kunnen tot fossilisatie leiden:
1) Bedekking door zand, modderetc. Dit is de meest voorkomende vorm. Hoe groter de druk van boven dieontstaat als er steeds meer sedimenten bijkomen, hoe eerder een organisme totfossiel kan worden. De druk op de onderliggende laag kan zo groot worden, datdeze zo hard als steen wordt.
2) Bevriezing. Een goedvoorbeeld daarvan zijn de compleet bewaarde mammoeten in de permafrost vanSiberië
3) Dehydratie. Dieren die indroge grotten doodgaan kunnen opdrogen en duizenden jaren bewaard blijven.
4) Mineralisering. Hout enbotten blijven vaak bewaard doordat de originele cellulaire ruimtes zich vullenmet mineralen en kiezelzuur. Die worden vaak opgenomen uit het water waarin hethout of bot is terechtgekomen, waardoor het ‘versteent’.
5) Desintegratie. Als eenbegraven organisme zich toch ontbindt, kan er een ruimte ontstaan die dus eenmal is van het eigenlijke organisme.
6) Pseudomorfisme. Als eendergelijke mal zich met mineralen vult, ontstaat een afgietsel van hetorganisme.
Hoe wordt de ouderdomvastgesteld?
Dit gebeurt meestal aan de hand van metingen van delood-uraniumverhouding in fossielen. Uranium vervalt zeer langzaam tot lood,met een halveringstijd van vele miljoenen jaren. Dit betekent dat je door deverhouding van de hoeveelheden van deze twee elementen te meten eenbetrekkelijk nauwkeurige datering krijgt. De halverings- of halfwaardetijd isde tijd die de helft van het radioactieve element nodig heeft om tot eenstabiel, niet-radioactief element te vervallen.
Ook de verhouding tussen andere radioactieve enniet-radioactieve elementen kan worden gebruikt, bijv. tussen rubidium en strontium (waarbij rubidium vervalt totstrontium) en kalium en argon (waarbij kalium vervalt tot argon). De helft vanuranium 238 vervalt in ongeveer 4,5 miljard jaar in lood 206, de helft vanuranium 235 in 704 miljoen jaar in lood 207, de helft van thorium 232 in 14miljard jaar in lood 208, de helft van rubidium 87 in 49 miljard jaar instrontium 87, de helft van kalium 40 in 1,25 miljard jaar in argon 40 en dehelft van koolstof in 5570 jaar in stikstof. Deze radioactieve stoffen zijn bijhet ontstaan van ons zonnestelsel gevormd (of worden nog steeds gevormd) enbevinden zich in de atmosfeer. Dieren (en mensen) krijgen ze in miniemehoeveelheden binnen met de lucht die ze inademen en met de planten die ze eten.De verhoudingen tussen de radioactieve en niet-radioactieve elementen in deatmosfeer is bekend. Die verhouding is dezelfde in een dier of plant zolang hetleeft. Als het echter sterft, worden deze stoffen niet meer opgenomen, enbegint het opgeslagen deel van de radioactieve stof te vervallen.
Om koolstof als voorbeeld te nemen: in 5570 jaar isde koolstof voor de helft omgezet in stikstof. Voor de resterende hoeveelheidkoolstof geldt dat het weer 5570 jaar duurt voordat de helft ervan is omgezetin stikstof. Er is nu nog een kwart van de oorspronkelijke hoeveelheid koolstofover. Na nog eens 5570 jaar is er nog slecht 1/8 deel van het aanvangsvolumeover, dan 1/16, vervolgens 1/32 enz. Door de grote vervalsnelheid van koolstofin stikstof is dit systeem slechts bruikbaar voor relatief kleine ouderdommen,d.w.z. de laatste 70.000 jaar. Deze methode wordt veel gebruikt in dearcheologie.
Bovengenoemde methode wordt ook wel absoluteouderdomsbepaling genoemd. Vaak wordt ook gebruik gemaakt van zgn. relatieveouderdomsbepaling. Hierbij wordt de ouderdom van een fossiel (ongeveer)vastgesteld aan de hand van zgn. gidsfossielen uit dezelfde aardlaag. Dit zijndan fossielen die veelvuldig voorkomen (bijv. ammonieten en slakjes), maarwaarvan sommige soorten maar een betrekkelijk korte periode geleefd hebben. Alseen fossiele vis in dezelfde laag wordt gevonden als een ammoniet waarvan albekend is dat die alleen in het Boven-Krijt heeft geleefd, moet de vis ook inhet Boven-Krijt zijn gestorven.
Precambrium (4,6 mld jr – 542 mln jr)
Demeeste kosmologen zijn het erover eens dat het heelal ongeveer 15 miljard jaargeleden is ontstaan. Alles bestond toen nog uit één brok, die zoveel massa haddat hij op een gegeven moment explodeerde; de zgn. Oerknal of Big Bang. Eenzeer zwakke microgolfstraling, die vanuit alle richtingen uit het heelal komt,is een overblijfsel uit deze periode. Ook zijn er andere aanwijzingen dat hetheelal ook nu nog in alle richtingen uitdijt.
De aarde is ongeveer 4,6 miljardjaar oud. De maan en de planeten lijken dezelfde ouderdom te hebben. De zon(een ster) is ouder, omdat die als eerste na de Oerknal is ontstaan. Uit deovergebleven materie hebben zich daarna de aarde en andere hemellichamengevormd. De oudste gesteenten op aarde zijn vier miljard jaar oud. Het heeftdus ongeveer 600 miljoen jaar geduurd voordat de aarde voldoende was afgekoeldom de aardkorst te vormen. Die korst is op sommige plaatsen wel 60 km dik, opandere plekken ook weer zo dun dat de lava (bij vulkanen) naar buiten stroomt.
Na het afkoelen van de aarde isgeologisch gezien heel snel leven ontstaan. De oudste levensvormen ontstondenongeveer 3,7 miljard jaar geleden. Uit chemische reacties in zeewater zijn oponbekende manier ééncellige organismen ontstaan. Dit zijn zgn. Prokaryoten, dienog geen celkern hadden. 2,1 Miljard jaar geleden verschijnen de zgn.Eukaryoten, de eerste ééncelligen met celkern, waarin het erfelijk materiaal(DNA) is geconcentreerd.
Hoe het leven is ontstaan zal wel niet teachterhalen zijn. Maar het waarom is duidelijker. Alle voorwaarden zijn opaarde aanwezig: voldoende zonlicht, de juiste temperatuur, en water. Het feitdat de aarde leven bevat is eigenlijk gewoon toeval. Voor het ontstaan en deontwikkeling van leven is allereerst een stabiele moederster nodig (in onsgeval de zon), die miljarden jaren gestaag een vrijwel constante hoeveelheidenergie levert. Op een planeet die niet te dicht bij zo’n ster staat (anders ishet te warm) en ook niet te ver er vandaan (anders is het te koud), kan danleven ontstaan. De massa van de aarde is ook van groot belang. Als de aardekleiner was geweest, zou de aantrekkingskracht te klein zijn en zouden deatmosferische gassen (incl. zuurstof) de ruimte instromen. Als de aarde groterzou zijn, zou de aantrekkingskracht te groot zijn. De atmosfeer zou zo dichtzijn dat het zonlicht er niet meer door zou komen. Verder is er ook nog eenreuzenplaneet als Jupiter nodig. Die zorgt ervoor dat rondzwervende kometen enplanetoïden zoveel mogelijk worden opgevangen, waardoor een kwetsbaar planeetjeals de aarde nog enigszins wordt beschermd. Ook onze maan is van belang. Zijn aantrekkingskrachtzorgt ervoor dat de stand van de aardas stabiel blijft.
Eéncelligen hebben zich bijna éénmiljard jaar lang niet verder ontwikkeld, tot er aan het eind van hetPrecambrium opeens meercelligen ontstonden. De eerste meercellige algen ontstondenongeveer 1,3 miljard jaar geleden, de eerste meercellige dieren ongeveer éénmiljard jaar geleden. Dit komt waarschijnlijk omdat er toen pas voldoendezuurstof aanwezig was voor ‘hogere’ levensvormen. Ten tijde van de ééncelligenwas de aarde nog zuurstofloos. De ééncelligen gaven echter zuurstof af(fotosynthese; de cellen nemen uit de lucht of het water koolstofdioxide op,zetten dit om in koolhydraten en geven als afvalprodukt zuurstof af). Deozonlaag in onze atmosfeer is ook opgebouwd uit zuurstof (O3 i.p.v. O2), en heeft bij het ontstaanvan meercelligen waarschijnlijk ook een grote rol gespeeld, omdat ozon hetleven op aarde tegen ultraviolette straling van de zon beschermt.
Tegenwoordig wordt het Pre-Cambriumook wel in drie perioden verdeeld: het Hadaïcum is de periode van 4,6 tot 4miljard jaar geleden, waarin er nog geen leven was en de gesteenten nogvloeibaar waren. Het Archaïcum is de periode van 4 tot 2,5 miljard jaargeleden, waarin zich continenten vormden en de eerste ééncelligen betrekkelijkveelvuldig voorkomen. Het Proterozoïcum is de periode van 2,5 miljard tot 542miljoen jaar geleden, de periode waarin ook meercelligen ontstaan.
Zo’n 542 miljoen jaar geleden vond er werkelijk eenexplosie van nieuw leven plaats. Deze nieuwe periode wordt Cambrium genoemd.
Eukaryotes 
Cambrium (542 mln jr – 488 mln jr)
(Paradoxides gracilis)
Inhet Cambrium bevinden zich op het noordelijk halfrond de continenten Laurentia(bestaande uit het huidige Noord-Amerika), Baltica (Noord-Europa) en Siberia,en op het zuidelijk halfrond het supercontinent Gondwana, dat het huidigeAfrika, Zuid-Amerika, Antarctica, Australië, China, India en Zuid-Europa omvat.Grote landdelen staan onder water door overstromingen van de zee. Rond de polenbevinden zich geen continenten.
Uit het Onder-Cambrium stammen deeerste gewone en algemeen verspreide fossielen. De toen alleen nog in zeelevende dieren ontwikkelden pantsers en schalen (ter ondersteuning, en terbescherming tegen rovers). Hun overblijfselen blijven natuurlijk beter bewaarddan de ‘zachte’ levensvormen uit het Precambrium.
In het water hadden zich reeds vele vormen van levenontwikkeld. De meeste dieren waren planteneters die van algen leefden. Deoceanen waren druk bevolkt met wieren, brachiopoden (vastzittende, op mosselslijkende zeedieren), sponsen, wormen, stekelhuidigen, zeeslakken, kwallen,schelpdieren en gesegmenteerde geleedpotigen, de zgn. trilobieten (zo genoemdomdat hun lichaam uit drie delen, ‘lobben’, bestaat). Van alle leven waren detrilobieten duidelijk de hoogst ontwikkelde dieren in deze wateren. Er zijnmeer dan 10.000 verschillende soorten bekend, in lengte variërend van 1 mm totmeer dan een halve meter. Ze maakten toentertijd ongeveer 60 % van de faunauit.
In het Onder-Cambrium ontstaan deeerste vissen. Dit zijn tevens de eerste chordaten (gewervelde dieren, dus meteen wervelkolom, waartoe ook de mens behoort). De wervelkolom diende alshulpmiddel tegen het samendrukken, als aanhechtingsplaats voor de spieren, enals ‘kapstok’ voor de organen in het lichaam.
De overgang van Cambrium naarOrdovicium wordt gekenmerkt door het (bijna) uitsterven van veel diersoorten.Vooral de trilobieten, tot dan toe dominant, moeten sterk inboeten en zullennooit meer hun grote veelzijdigheid behalen.
Ordovicium (488 mln jr – 444 mln jr)
(Mytrocystites)
Hetnoordelijke deel van het huidige Midden-Europa splitst zich van Gondwana af envoegt zich aan het eind van het Ordovicium met Baltica tot het huidigeNoord-Europa samen. Het huidige Zuid-Europa is nog deel van Gondwana, en ligttegen de zuidpool aan.
In het Ordovicium veroveren deeerste organismen het land. De ondiepe zeeën van het Cambrium komen bij ebdroog te liggen, waardoor blauwwieren genoodzaakt zijn kortstondig op het landte leven. Ze zijn in staat om in de getijdencyclus enkele uren de lucht en hetzonlicht te trotseren, meer niet. Maar ze hebben wel een belangrijke bijdragegeleverd aan het ontstaan van het leven op het land.
Water is een mengsel van waterstofen zuurstof. Door de waterstof uit het water te halen maakten de blauwwierenzuurstof vrij, essentieel voor de productie van de energie die veel landdierenin grote hoeveelheden nodig hebben. Ook kunnen ze stikstof, noodzakelijk voorde vorming van eiwitten, uit de lucht halen. Eiwitten zijn de bouwstenen vanelk organisme. In het Ordovicium hebben de planten dankzij de blauwwieren hetland kunnen betreden. Zoutwaterplanten zijn naar zoet water verhuisd, en vanuithet zoete water hebben de planten het land bereikt.
De overgang van het Ordovicium naarSiluur wordt weer gekenmerkt door grote uitstervingen, waarschijnlijkveroorzaakt door het verschuiven van de continenten rond de noord- en zuidpool.Als de poolregionen door land bedekt worden (zoals de zuidpool tegenwoordigdoor Antarctica), leidt dit tot zeer dikke en uitgebreide ijslagen, en eenverlaging van de zeespiegel. Dit heeft een soort koelkasteffect tot gevolg opde oceanische en atmosferische circulatie, waardoor wereldwijd de temperaturenteruglopen. Voor deze theorie spreken de mariene diersoorten die vooral in Europauit deze tijd zijn gevonden; de soortenrijkdom is klein en aangepast aan koudwater.
Siluur (444 mln jr – 416 mln jr)
(Koremagraptus)
Balticaen Laurentia komen tegen elkaar aan te liggen en vormen het continentEuramerika. Door deze ‘botsing’ worden de Caledonische bergruggen inScandinavië, het noorden van Groot-Brittannië en in Groenland gevormd.
De fauna van het Siluur verschiltvan die van het Ordovicium, meer door de aanwezigheid van nieuwe families engeslachten dan door het verschijnen van volledig nieuwe diergroepen. Eenbelangrijke ontwikkeling is het ontstaan van kaken. Voorheen hadden vissen weleen mond, waarmee echter alleen voedsel naar binnen kon worden gezogen. Deontwikkeling van kaken en tanden was een uiterst belangrijke innovatie voor degewervelden, want dat hield in dat ze veel meer soorten voedsel konden benuttendan er beschikbaar waren voor de kaaklozen. Door de kaken, die vermoedelijkzijn ontstaan uit de eerste rij kieuwbogen, konden ook veel carnivoren(vleeseters) opkomen die op hun beurt hun prooi ertoe dwongen hetvluchtvermogen te verbeteren. De kaakloze vissen waren geheel of gedeeltelijkbepantserd met benen platen. De ‘nieuwe’ vissen met kaken ontwikkeldenschubben.
In het Siluur vinden we de eersteechte landplanten (tot 5 cm hoog), met watertransporterende vaten, een sterkestengel en een wasachtige buitenlaag om waterverlies tegen te gaan. Ze zijnechter nog aan het water verbonden door hun manier van voortplanten m.b.v.sporen. De mannelijke kiemcellen kunnen alleen als er voldoende stromend wateraanwezig is naar de vrouwelijke kiemcellen van een andere plant ‘zwemmen’ endeze bevruchten. Ook nu nog zijn er planten die van sporen gebruik maken, bijv.de varens.
Ook de eerste diertjes wagen zich aan het eind vanhet Siluur uit het water op het land: insecten (nog zonder vleugels) alsspinnen, duizendpoten en pissebedden. De eerste gewervelde dieren op het landverschenen in het Devoon.
Devoon (416 mln jr – 360 mln jr)
(Left DevonianFish Gyroptychius)
In het Devoon ontstaan de eerste bomen, en deplanten ontwikkelen zaden, die door de wind verspreid worden, zodat ze voor hunvoortplanting niet meer afhankelijk zijn van water en het binnenland kunnenveroveren. Maar het is vooral het tijdperk van de vissen. In deze periode steegde temperatuur, waardoor meren en rivieren gingen opdrogen. Sommigezoetwatervissen stierven hierdoor uit, maar andere wisten zich met vlezigevinlobben van de ene naar de andere poel te bewegen; met andere woorden, zegingen ‘lopen’. Het centrale gedeelte van de vin bestaat uit een met schubbenbedekte, gespierde en met bot versterkte lob.
Of het opdrogen van poelen de reden is geweest datsommige vissen het water verlieten is omstreden. Een recente theorie gaat ervanuit dat deze vissen het land optrokken om te ontkomen aan de vele roofzuchtigewaterbewoners (haaien bijv., die zich in het Devoon ontwikkelen). Ook kan hetzijn dat ze het land opgingen omdat zich daar inmiddels vele insectensoortenhadden ontwikkeld die deze vissen tot voedsel dienden. Deze zgn. lob- ofspiervinnige vissen waren de eerste vissen waarvan de zwemblaas tot longenevolueerde.
De lobvinnigen worden in vijf groepen verdeeld, metnog maar één huidige vertegenwoordiger, de Coelacanth. Van de Coelacanth (eenzoutwatervis) werd gedacht dat hij al miljoenen jaren geleden was uitgestorven,tot er in 1938 in de buurt van Madagaskar een levende kolonie werd ontdekt. Watde lobvinnigen zo speciaal maakt is het feit dat ze als enige vissen botten inde borst- en buikvinnen hebben die vergelijkbaar zijn met het opperarmbeen,spaakbeen en ellepijp bij viervoetige dieren en de mens.
Uit de lobvinnigen ontwikkelden zichde amfibieën. Amfibieën zoals kikkers en salamanders kunnen zowel op het landals in het water leven, maar blijven o.a. door hun manier van voortplantingtoch aan het water gebonden; hun eieren worden namelijk in de vorm van dril inhet water gelegd. Ook blijven ze van water afhankelijk door hun huid. Hoewel zelongen hebben, halen ze ook voor een groot deel adem door hun zachte, vochtigehuid. Ze moeten ervoor zorgen dat deze huid niet uitdroogt.
Reptielen hebben hier geen last van.Zij ademen volledig met behulp van longen, en leggen eieren met een schaal.Reptielen ontstonden echter pas in het Carboon.
De overgang van Devoon naar Carboonwordt weer gekenmerkt door grote uitstervingen. Ongeveer 25 % van alle familiessterft uit. Van de ammonieten, vissen, amfibieën, koralen en trilobieten haaltmeer dan de helft van de families de overgang naar het Carboon niet.
Carboon (360 mln jr – 299 mln jr)
(Calamites)
Gondwanaen Euramerika naderen elkaar en komen tegen het eind van het Carboon met elkaarin ‘botsing’, waardoor in het huidige Midden-Europa en Noord-Amerika grotebergketens ontstaan.
Dit tijdperk wordt genoemd naar desteenkool die in deze periode wordt gevormd. Het was een tijd met ondiepe,warme zeeën. Op het land ontwikkelen de amfibieën zich verder, terwijl nu delandplanten in alle vochtige streken groeien. Uit deze moerassige bossen, metbomen tot wel 50 m hoog, zouden later de steenkoolafzettingen ontstaan. De“logge” gepantserde vissen sterven uit, omdat de roofvissen (haaien e.d.) zichverder ontwikkelen en snelheid en wendbaarheid een steeds grotere rol gaanspelen. De eerste insecten met vleugels ontstaan in het Carboon.
Uit de amfibieën ontwikkelen zich nude reptielen. In het Boven-Carboon verspreidden ze zich snel over het land.Door de verbeteringen aan hun tanden en kaken konden ze zich ontwikkelen totgrotere en betere carnivoren, waardoor ze een grote druk uitoefenden op hunprooidieren om een betere afweer te ontwikkelen of om harder te lopen. Ook deontwikkeling van eieren met een schaal heeft een grote rol gespeeld. De eierenkunnen nu op het land worden gelegd, en het embryo is tegen uitdrogingbeschermd.
De verbeteringen aan hetkauwapparaat stelden de reptielen ook in staat om planten te eten. De opkomstvan de herbivore (plantenetende) reptielen betekende ongetwijfeld een grotestimulans voor de ontwikkeling van ecosystemen op het land. De planten werdengedwongen afweermechanismen te ontwikkelen. Een taaie cuticula (buitenstebeschermende laag), bladeren met een waslaag, scherpe doorns en gifstoffenontstonden vermoedelijk in deze periode.
Maar de herbivoren konden ook eenpositieve invloed op de planten hebben. Zaden met een taaie schil kondenopgegeten worden, onaangetast het spijsverteringskanaal van het dier passerenen midden in een hoop mest, die een perfecte voeding was voor de plant, weerworden uitgescheiden. Op deze manier konden de zaden over een groot gebiedworden verspreid.
Op hun beurt ontwikkelden zichallerlei herbivoren die de verschillende in die tijd groeiende plantensoortenkonden eten, en er ontstond een even grote verscheidenheid aan carnivoren om opde herbivoren te jagen. Zo ontwikkelde zich een heel complex netwerk vanevolutionaire interacties op het land.
(Paramblypteris)
Allecontinenten (behalve het huidige Azië) komen samen en vormen het supercontinentPangaea. Het huidige Midden-Europa ligt ter hoogte van de evenaar, terwijl hethuidige Afrika, India, Zuid-Amerika en Australië op het zuidelijk halfrond doorijs worden bedekt. De amfibieën en reptielen verspreiden zich nu ook overGondwana.
In deze periode verschijnen velenieuwe insecten, zoals kevers en libellen, waarvan de laatste een vleugelspanwijdtevan 75 cm konden bereiken. Rivieren en plassen bevatten een verscheidenheid aanvissen. Amfibieën tierden welig langs de oevers, maar werden reeds overschaduwddoor nieuwere, actievere reptielen.
Eén groep carnivore reptielen, decynodonten, had al duidelijk zoogdierachtige kenmerken. Zij konden als eerstetegelijkertijd ademen en kauwen zonder zich te verslikken, omdat de neusgangvan de mondholte was gescheiden. Door het voedsel eerst te kauwen voor het doorte slikken wordt het spijsverteringsproces bespoedigd. Dit suggereert dat dezedieren snel over energie moesten kunnen beschikken. Mogelijk gebruikten ze dieom hun eigen lichaamswarmte te produceren. Het waren in tegenstelling tot hunvoorgangers kleine dieren. Een klein dier met een groot oppervlak in verhoudingtot zijn lichaamsvolume zal snel warmte kwijtraken. Er zijn bewijzen datcynodonten behaard waren, zodat ze minder warmte verloren. Moderne zoogdierenkenmerken zich door het bezit van haren, door de productie van lichaamswarmte (warmbloedigheid),en doordat ze hun jongen voeden met melk uit melkklieren. De cynodonten, dienog eieren legden, lijken de ontwikkeling tot echte zoogdieren dus voortweederde doorlopen te hebben.
Het einde van het Perm geeft heteinde van het Paleozoïcum (‘eerste leven’) aan, dat begon met het Cambrium.Vele dieren en planten stierven uit, zoals de trilobieten, de reusachtigeschubbomen, de meeste paardestaarten en vele varens. Amfibieën en sommigevissen ondergingen een drastische beperking. Dit hangt samen met uitzonderlijkeklimatologische veranderingen, o.a. ontstaan door het bewegen van decontinenten. In het Perm bewogen de zuidelijke landdelen zich noordelijker,waardoor het daar warmer werd. De tweede oorzaak ligt ook in de botsendecontinenten. Aan het einde van het Perm verenigden de grote landmassa’s zichtot één supercontinent. Het gevolg was dat de grote, mobiele dieren zich overalkonden verspreiden, wat tot minder typen dieren leidde. Ook heeft recentonderzoek aangetoond dat vulkanen in het huidige Siberië aan het eind van hetPerm grote hoeveelheden gesmolten steen hebben uitgestoten. Een gebied half zogroot als Australië werd bedekt onder een 1,5 km dikke laag lava. De stroommoet duizenden jaren hebben aangehouden en wereldwijd het klimaat hebbenbeïnvloed.
De overgang van Perm naar Triaswordt dus weer gekenmerkt door een grote ‘uitstervingsgolf’, waarbij meer dan80 % van alle dier- en plantensoorten uitstierf. Het Trias is het begin van eenperiode die Mesozoïcum (‘midden-leven’) wordt genoemd.
Trias (251 mln jr – 200 mln jr)
(Encrinus)
Dereptielen breiden zich in deze periode nog meer uit, niet alleen op het land,maar ook in het water en in de lucht. Sommige reptielen besloten terug te gaannaar het water, misschien omdat ze daar meer voedsel konden vinden. Eenvoorbeeld hiervan zijn de ichthyosauriërs. De vliegende reptielen, de zgn.pterosauriërs, ontwikkelden soorten die een vleugelspanwijdte van 12 m kondenbereiken, zo groot als een zweefvliegtuig. De moderne vogels zijn echter niet uitde vliegende reptielen ontstaan, maar uit landreptielen, waarschijnlijkdinosauriërs. De pterosauriërs en de vogels, die voor het eerst in het Juraverschenen, deelden samen nog bijna 100 miljoen jaar het luchtruim.
In het Boven-Trias ontstonden dedinosauriërs. Het verschil met andere reptielen is dat bij hen de poten rechtonder het lichaam staan, en niet meer opzij. Hierdoor werd de pas efficiënter,en kon een groter lichaamsgewicht worden gedragen.
In dezelfde periode ontwikkeldenzich nu ook de eerste echte zoogdieren, die nu ook jongen ter wereld brengendie in de baarmoeder zijn opgegroeid. Het voordeel daarvan is dat de jongen bijde geboorte al behoorlijk groot en sterk zijn. De zoogdieren blijven echteronder de heerschappij van de dino’s maar klein en komen pas na het uitstervenvan de grote reptielen tot bloei.
Aan het eind van het Trias is erweer een uitstervingsgolf, deze keer niet zo groot. Echter, vooral deammonieten, de reptielen en amfibieën op het land moeten sterk inboeten.
Jura (200 mln jr – 145 mln jr)
(Camarasaurus)
(Utah Raptor)
Pangaeabegint langzaam uit elkaar te vallen en nieuwe continenten ontstaan. Hethuidige Noord-Amerika maakt zich van Eurazië los, waardoor de AtlantischeOceaan ontstaat. Het algehele klimaat is zo warm, dat de polen ijsvrij zijn.
Waarschijnlijk onder druk van dedinosauriërs besluiten nog meer reptielen terug naar zee te gaan, waaruit o.a.de plesiosauriërs ontstaan. De dino’s beginnen hun bloeitijd, en sommigesoorten konden wel meer dan 30 m lang worden.
In deze periode ontstonden devogels. Een groep kleine vleesetende reptielen, hoogstwaarschijnlijk dino’s,heeft gereageerd op de prikkeling van het luchtruim, vermoedelijk omdat zichdaar inmiddels een rijke voedselbron had ontwikkeld in de vorm van ontelbaresoorten vliegende insecten. Het skelet werd opgebouwd uit lichte, met luchtgevulde botten, reptielschubben veranderden in primitieve veren op lichaam enstaart, maar de klauwen bleven nog lang behouden om in bomen omhoog te klimmen.Ze waren vermoedelijk niet in staat van de grond op te vliegen, maar kondenzich vanuit een boom glijdend wel over enige afstand in de lucht verplaatsen.Het was daarna nog slechts een kwestie van tijd voordat ze de korteglijbeweging wisten om te zetten in echte vleugelbewegingen en werkelijk gingenvliegen.
Krijt (145 mln jr – 65 mln jr)
(Mosasaur)
Pangaeavalt nog verder uit elkaar, en ook Gondwana breekt in stukken. In het zuidenleidt dit tot het ontstaan van Antarctica, in het zuid-oosten tot Australië,India drijft naar het noorden en Zuid-Amerika naar het westen. Op hetnoordelijk halfrond zijn er twee continenten: Aziamerika, bestaande uit hetlatere Azië en westelijk Noord-Amerika, en Euramerika, dat later Europa enoostelijk Noord-Amerika zal vormen.
Deze periode was de voorbode vanplanten en dieren die voorbestemd waren het Mesozoïsche leven te vervangen. Debelangrijkste nieuwelingen waren de bloemdragende planten. Vele van de onsbekende bomen en struiken verschenen in het Krijt. De dino’s maakten nog eenhoogtepunt door, maar tegen het einde van het Krijt zijn ze uitgestorven. Ditwas waarschijnlijk een geleidelijk proces, aangezien de plesiosauriërs en veelandere zeereptielen al in het Midden-Krijt waren uitgestorven. Naast de dino’sstierven ook de vliegende reptielen, enkele groepen beenvissen en deovergebleven ammonieten uit. Tot de groepen die grotendeels ongedeerd blevenbehoorden hagedissen, slangen, krokodillen, zeeschildpadden, amfibieën,zoogdieren, de meeste plantengroepen, tweekleppige schelpen en de vogels.
Eén van de eersteuitstervingstheorieën stelde dat de samenstelling van de atmosfeer door eenhoge vulkanische activiteit veranderde. Dit zou vooral in het nadeel zijn vande grote reptielen, maar in mindere mate voor de levendiger zoogdieren envogels. Zo’n 65 miljoen jaar geleden werden in India de zgn. Deccan Trapsgevormd. Gedurende een periode van tienduizenden jaren stroomde meer dan eenmiljoen kubieke km lava uit de aarde. De hierbij vrijkomende gassen en vastedeeltjes moeten het klimaat flink hebben verstoord.
Een andere theorie zegt dat eengrote meteoriet op aarde is gestort, of meerdere kleine binnen een tijdsbestekvan een paar jaar, waarbij zo veel stof in de atmosfeer terechtkwam dat hetzonlicht geblokkeerd werd, de planten geen fotosynthese meer konden bewerken,en er extreem koude jaren volgden. Voor deze theorie spreekt de hoeveelheidiridium die gevonden wordt in gesteenten die de grens van Krijt naar Tertiair(de zgn. K-T grens) markeren. Iridium is een metaal dat maar in kleinehoeveelheden in de aardkorst voorkomt, maar in meteorieten een belangrijkbestanddeel vormt.
Waarschijnlijk zijn meerderetegelijk of vlak na elkaar optredende rampen de oorzaak geweest. Feit is dat dedino’s opgevolgd werden door de zoogdieren, die, hoewel in vele opzichten beteraangepast, onder het juk van de grote reptielen in het verdomhoekje haddengezeten. Zij vulden de lege ruimten snel in, en zagen in de volgende periodenhun kans schoon tot een explosieve ontwikkeling.
Het einde van het Krijt is tevenshet einde van het Mesozoïcum. De nieuwe periode die begint met het Tertiairheet Kenozoïcum (‘nieuw leven’)
Tertiair
Paleoceen(65 mln jr – 56 mln jr)
Eoceen(56 mln jr – 34 mln jr)
Oligoceen(34 mln jr – 23 mln jr)
Mioceen(23 mln jr – 5,3 mln jr)
Plioceen(5,3 mln jr – 2,6 mln jr).
Paleocene Lepidotus
Eocene Dilpomystus (& Knigthia)
Oligocene Dapalis macrurus
Miocene M. Megalodon
Pliocene Hipparion
Decontinenten krijgen hun recente uiterlijk en ligging, hoewel Europa enNoord-Amerika in het begin nog met een landbrug in verbinding staan, waardoorvooral zoogdieren zich op beide continenten mengen. Dit gebeurt aan het eindvan het Tertiair ook in Noord- en Zuid-Amerika, wanneer deze continenten metelkaar in contact komen.
De meeste niet-dinosaurischereptielen – hagedissen, slangen, schildpadden, en krokodillen – overleefden hetuitsterven zonder dat zich in het fossiele materiaal een plotselingeverandering voordoet. Maar ondanks het feit dat zij een kans kregen om teprofiteren van de ondergang van de dino’s, grepen zij die kans niet. De dierendie na het Krijt werkelijk gedijden, waren de zoogdieren en vogels.
Zoogdieren en vogels hebben eenaantal kenmerken gemeen. Het opmerkelijkste is dat het zeer intelligente envindingrijke dieren zijn, met het vermogen om van hun ervaringen te leren. Zewerken geregeld samen, waarbij ze zich groeperen in kudden of zwermen die insommige opzichten de karakteristieken hebben van één groot superorganisme. Enze zijn natuurlijk warmbloedig: ze produceren hun eigen lichaamswarmte,waardoor ze niet afhankelijk van de uitwendige milieuomstandigheden zijn. Zekunnen leven in verschillende koudere omgevingen die voor koudbloedigen alsreptielen, die pas actief worden als ze door de zon zijn opgewarmd,onbewoonbaar blijven.
Het Paleoceen markeert de tijd van de verbreiding van de zoogdieren. Desoorten dieren die in de fossielenafzettingen uit deze tijd gevonden worden,omvatten een scala van betrekkelijk kleine zoogdieren: kleine insecteneters enenkele heel vroege primaten (aapachtigen). In het Boven-Paleoceen verschenen deeerste grote golven herbivore zoogdieren. De vleesetende zoogdieren zijn nogklein. De plaats van de grote carnivoren wordt ingenomen door enkele ongewoongrote loopvogels (tot drie m hoog). Ze hadden sterke renpoten, kleine,functieloze vleugels, en grote koppen met een forse haaksnavel. Ongeveer 40miljoen jaar geleden begonnen de hond- en katachtigen op te komen, en de grotelooproofvogels stierven langzaam uit.
In het Eoceen schuift India tegen Azië aan, waardoor het Himalaya-gebergtewordt gevormd. Australië maakt zich los van Antarctica en drijft naar hetnoorden. Vanaf deze periode begonnen de zoogdieren de belangrijkste rol in hetleven op aarde te spelen. Niet alleen kregen ze vaste voet in alle belangrijkeecosystemen op het land, ze keerden ook weer terug naar de zeeën (walvissen endolfijnen), en ze gingen de lucht in (vleermuizen).
Tijdens het Oligoceen bleef de geografie van de wereld veranderen. Europamaakte zich los van Noord-Amerika, en op het zuidelijk halfrond vormde zich opAntarctica een ijskap. De knaagdieren, zoals ratten, muizen, hamsters enbevers, komen nu tot bloei. De grote planteneters brachten veel variantenvoort, waaronder soorten van vier m hoog. Ook de honden en katten (waaronder desabeltandkatten) vinden hier hun oorsprong.
In het Mioceen gaat de explosie van de zoogdierenfauna door. De met eenijskap bedekte zuidpool breidt zich uit, waardoor het geleidelijk kouder werd.De dichte regenwouden veranderen in open graslanden, die nog meer zoogdierenkonden voeden, zoals paarden, kamelen, herten, giraffen en olifantachtigen.Vooral de hoefdieren profiteren van het feit dat de grassen in het Mioceen deplantenwereld gaan domineren. In het begin van het Mioceen komt Africa inaanraking met Eurazië, waardoor dieren van Eurazië naar Afrika kunnen trekken(o.a. neushoorns) en andersom (o.a. olifanten).
In het begin van het Plioceen waren de omstandigheden doorde trend naar een koeler, droger klimaat ongeveer net als tegenwoordig. In dietijd ontstonden ook de belangrijke vegetatietypen zoals we die nu kennen. Veelgespecialiseerde soorten stierven uit en werden verdrongen door types met eengemengd dieet, die zich beter aan plotselinge veranderingen konden aanpassen.
Halverwege het Plioceen komtZuid-Amerika in contact met Midden- en Noord-Amerika, waarna veel dieren uitZuid-Amerika naar het noorden trekken, maar ook andersom. Tot het Plioceenkwamen in Zuid-Amerika veel buideldieren voor, die in het Plioceen wordenverdrongen door placentale zoogdieren uit Noord-Amerika. Tegenwoordig komenbuideldieren alleen nog veelvuldig voor in Australië.
De buideldieren ontstonden in het Boven-Krijt.Ongeveer 65 miljoen jaar geleden trokken Zuid-Amerikaanse buideldieren viaAntarctica naar Australië, wat in het Eoceen langzaam noordwaarts dreef,waardoor de Australische buideldieren zich, zonder concurrentie van placentalezoogdieren, sterk konden ontwikkelen. Alleen vleermuizen bereikten Australië inhet Boven-Oligoceen, en knaagdieren in het Boven-Mioceen, beide via Indonesië.
Doordat Noord-, Midden- enZuid-Amerika nu met elkaar verbonden zijn, kunnen de warme stromen uit deAtlantische Oceaan niet meer in de Grote Oceaan vloeien, maar worden ze naarhet noorden omgeleid. Hierdoor ontstaat de Golfstroom, en is de gemiddeldetemperatuur in Europa in de laatste drie miljoen jaar iets hoger geworden.
Kwartair
Pleistoceen(2,6 mln jr – 10.000 jr)(Mammuthus) 
(Mastodont)
Holoceen(10.000 jr – recent)
HetPleistoceen kenmerkt zich door tenminste vijf belangrijke ijstijden, waarin de ijskappen zich zuidwaartsuitbreiden in de vorm van enorme gletsjers. Het algehele klimaat was zo koud datin het noorden sneeuw niet meer smolt. Een groot deel van noordelijk Europa,Azië en Noord-Amerika was met ijs bedekt. Het gevolg was dat het klimaat in dehele wereld radicaal veranderde. Tussen de ijstijden door waren er echter weerwarme, soms subtropische tijden.
De IJstijd is eigenlijk een periodedie 2,6 miljoen jaar geleden begon en waarin de gemiddelde temperatuur een paargraden lager is dan voorheen. Koude periodes (ijstijden of glacialen, die soms100.000 jaar duurden) worden afgewisseld door warme periodes (interglacialen).We bevinden ons nu in een interglaciaal, maar een nieuwe ijstijd zou elk momentweer kunnen beginnen.
Hoe ijstijden (maar ook opvallend warme tijden)ontstaan is niet met zekerheid te zeggen. Maar hoogstwaarschijnlijk zijn eenaantal natuurverschijnselen de oorzaak. Eén van deze is het feit dat de as vande aarde schommelt a.g.v. de aantrekkingskracht van de zon en maan, waardoorvooral de noordpool minder/meer licht dan normaal ontvangt. Ook is deomloopcirkel van de aarde om de zon niet altijd perfect rond, maar verandertdeze in de loop van duizenden jaren van rond naar elliptisch. Andere theorieëngaan uit van het feit dat de continenten in beweging zijn, waardoor bijv.bergketens die ontstaan als delen ‘botsen’ leiden tot uitgebreide gletsjers, ofdat warme en koude zeestromen van richting veranderen en zo het wereldwijdeklimaat beïnvloeden.
De meest recente ijstijd eindigde ongeveer 10.000jaar geleden. In die tijd stierven veel grote zoogdieren uit, zoals de mammoeten mastodont, reuzenhert, reuzenluiaard, wolharige neushoorn en sabeltandkat.Deze uitstervingen zijn waarschijnlijk ten eerste het gevolg van deverspreiding van de mensenpopulaties over de hele wereld die op deze dierenjaagden, en ten tweede van de temperatuursstijging. Als het klimaat verandert,verandert ook de vegetatie en wordt het voedsel dat dieren gewend zijn te etenschaarser. Grote dieren zijn dan kwetsbaarder omdat ze nu eenmaal veel meermoeten eten dan een klein dier. Ook is de draagtijd bij grote zoogdierenlanger. Na periodes van sterfte kan het dan zeer moeilijk zijn om snel genoegweer een voldoende grote populatie op te bouwen.
De moderne mens behoort tot de groepzoogdieren die we kennen als primaten. Er zijn ongeveer 200 levende soorten, enzijn in wezen boombewonende dieren. Ze worden gekenmerkt door behendigheid(grote bewegingsmogelijkheid in armen en benen, en een grijphand),intelligentie, en ouderlijke zorg.
De oorsprong van de grote mensapenligt in het Mioceen, in Afrika. Tegen het einde van het Mioceen zijn ze overEuropa en Azië uitgezworven. De algemene opvatting is dat de mensaap zichtussen zeven en vijf miljoen jaar geleden van de apen afscheidde en rechtopging lopen, waarschijnlijk door het terugtrekken van de tropische wouden en hetontstaan van open vlakten. Door de rechtopgaande houding konden ze langerepassen nemen en roofdieren of een mogelijke buit of voedsel eerder waarnemen.Bovendien kwamen nu de handen vrij, die gebruikt konden worden om kinderen,voedsel en wapens te dragen.
Mensapen die rechtop lopen en(daardoor) hun handen kunnen gebruiken worden Hominiden genoemd. De oudsteHominide is Australopithecus, die ongeveer vier miljoen jaar geleden in Afrikaontstond. Uit het Onder-Pleistoceen van Afrika stammen de eerste fossielen vanHomo habilis, de eerste mens, die uit Australopithecus ontstond. Daaruitontwikkelde zich op zijn beurt ongeveer 1,9 miljoen jaar geleden in Afrika Homoerectus (‘rechtopgaande mens’). Vanaf ongeveer twee miljoen jaar geleden wordthij ook in andere delen van de wereld gevonden. Hij bereikte China en Javaomstreeks 1,7 miljoen jaar geleden, en Europa 800.000 jaar geleden. Uit Homoerectus ontwikkelde zich ongeveer 160.000 jaar geleden in Oost-Afrika demoderne mens, Homo sapiens. Daaruitontstonden weer ondersoorten, waaronder de Neanderthaler, die leefde van tenminste 500.000 tot 30.000 jaar geleden.
Uit Homo sapiens heeft zich 100.000 jaar geleden inAfrika de huidige mens, Homo sapiens sapiens, afgescheiden. Homo sapienssapiens is de voorouder van alle mensen op aarde. Ook hij verspreidde zich overde continenten, en onder invloed van klimaat en omstandigheden ontstondenverschillende vormen. Een daarvan was de Cro-Magnon, die ongeveer 40.000 jaargeleden Europa binnentrok. In de 10.000 jaar die daarop volgden, verdrongen zede Neanderthaler. De Cro-Magnon is de voorouder van de moderne Europeanen.
HetHoloceen ontstond na de laatsteijstijd. In deze periode begon de landbouw op te komen. De bekwaamheid van demens om ecosystemen te manipuleren begon op dat tijdstip. In de stabielegemeenschappen die van landbouwprodukten konden leven, begon eenbeschavingsproces dat resulteerde in een steeds snellere ontwikkeling vanbiologische manipulatie en technologie. Eerst werden eenvoudige werktuigenuitgedacht om de landbouwtechnieken te verbeteren. Dieren werden getemd engebruikt om het land te bewerken en om voedsel en kleding te leveren. Deconcentraties van sociale groepen mensen deden ook een grotere complexiteit vaninteractie ontstaan, en de ontwikkeling van gespecialiseerde vaardighedenbinnen de gemeenschap; vaardigheden die vervolgens ‘verkocht’ konden worden inruil voor levensnoodzakelijke dingen. De vestiging van stabielelevensgemeenschappen leidde tot stadjes en steden, en uiteindelijk totnationale staten. Vanaf dat moment heeft de bevolking wereldwijd een steiletoename gekend, en de technologische vooruitgang heeft zich met een geologischgezien adembenemende snelheid voorgedaan. De mensen domineren de planeet op eenongeëvenaarde manier.
