Paleontologie Dankzij twee uitzonderlijk goed bewaard gebleven fossielen is duidelijk dat reptielen 280 miljoen jaar geleden al ademhaalden door hun ribben te bewegen.
Wie als paleontoloog onderzoek wil doen naar de evolutie van onze ademhaling komt algauw bedrogen uit: het zachte longweefsel fossiliseert niet. Toch biedt de vondst van twee natuurlijk gemummificeerde reptielen van 280 miljoen jaar oud nu inzicht in de vroege ontwikkeling van het ademproces. Door de balseming is de ribbenkast van de fossielen (compleet met borstbeen en kraakbeen) bewaard gebleven, onthult een internationaal onderzoeksteam in Nature. Daarmee hebben de paleontologen de oudst bekende borstkas ontdekt van alle amnioten, de groep gewervelden waartoe ook de mens behoort.
Ademen met behulp van de ribbenkast was voor zoogdieren, vogels en reptielen een doorslaggevende evolutionaire innovatie om het land te veroveren, schrijven de auteurs in hun publicatie. Waar de vroegste, in het water levende amnioten waarschijnlijk ademhaalden zoals vissen of amfibieën, via kieuwen of de huid, was dat aan land niet langer afdoende. Daar leidde een actieve levensstijl ertoe dat er een boel koolstofdioxide moest worden uitgescheiden, en daar was de huid niet poreus genoeg voor.
Op dat moment zou de zogeheten ribademhaling z’n intrede kunnen hebben gedaan. Door de ribben met behulp van spieren naar buiten en binnen te bewegen wordt de daartussen liggende holte (waarin zich de longen bevinden) groter en kleiner, wat leidt tot respectievelijk inademing en uitademing. Zo werkt het bij hedendaagse reptielen en zo werkte het vermoedelijk ook bij de gemummificeerde reptielen uit het Perm, schrijven de paleontologen. Aan de fossielen is duidelijk te zien hoe de borstkas, met zeker vier paar ribben, vastzit aan de schoudergordel en zo een flexibel ademhalingssysteem vormde.
De vondst werd gedaan in een grottenstelsel in de Amerikaanse staat Oklahoma. Dat de reptielen zo goed bewaard zijn gebleven, is doordat ze bedekt waren door fijne, zuurstofloze klei en doordrenkt waren met aardolie. Door die bijzondere mummificatie is naast de ribbenkast ook de huid tot in ongeëvenaard detail bewaard gebleven. Zowel in het kraakbeen als in de huid zijn bovendien sporen van eiwitten gevonden – de oudste eiwitten die ooit bij amnioten zijn aangetroffen.
De ontwikkeling van de borstkas bij de vroege gewervelden heeft later mogelijk een hele reeks aan andere evolutionaire ontwikkelingen mogelijk gemaakt, speculeren de auteurs. Of zoals ze aan het einde van hun artikel concluderen: „[…] dankzij de ribademhaling werd het makkelijker om te experimenteren met diverse vormen van beweging, voeding en ademhaling, wat uiteindelijk leidde tot de ongelooflijke diversiteit die nu bij amnioten te zien is.”
Overigens is ribademhaling ook bij mensen nog belangrijk. Want waar in meditatielessen en ademhalingsoefeningen vaak wordt gefocust op de diepe, ontspannende ‘buikademhaling’, bestaat er ook een meer oppervlakkige ademhalingsvariant vanuit de borstkas. Die snelle ademhaling is minder efficiënt, maar kan nuttig zijn bij korte, intense inspanning.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin