Onze botten begonnen niet diep in het lichaam. Ze ontstonden in de huid, niet lang nadat de eerste complexe dieren vorm kregen – want waarom zou je het op de makkelijke manier doen als het ook op de rare manier kan?

Sindsdien zijn huidbotten een terugkerend motief in de evolutie, opduikend bij schildpadden, krokodillen, hagedissen, slangen en zelfs dinosauriërs. Toch weten we er nog verrassend weinig van. Waarom blijven ze terugkomen? Was er één enkele voorouder met huidbotten waar ze allemaal van afstammen?

In een nieuwe studie gepubliceerd in het Biological Journal of the Linnean Society combineerden onderzoekers fossiel bewijs met moderne computertools om 320 miljoen jaar evolutie van reptielenhuidbotten te reconstrueren. Wat ze vonden, maakt een einde aan een eeuwenoud debat: huidbotten zijn inderdaad onafhankelijk geëvolueerd in meerdere hagedissenlijnen. Daarbij traceerden ze ook een unieke evolutionaire comeback in een van hun meest iconische groepen – de varaanachtigen.

De oudste huidbotten in het fossielenbestand dateren mogelijk van 475 miljoen jaar geleden, toen sommige van de vroegste gewervelde dieren een uitgebreid benig exoskelet ontwikkelden. Dit lijkt tegenstrijdig, aangezien gewervelde dieren letterlijk worden gedefinieerd door het hebben van een ruggengraat, maar hun benige inwendige skelet evolueerde pas 50 miljoen jaar later. Prioriteiten, blijkbaar.

Gedurende de evolutionaire geschiedenis is het vermogen van de huid om botweefsel te vormen steeds weer opgedoken – visschubben bijvoorbeeld, of osteodermen, de huidbotten van landdieren. Na het verlaten van het water kunnen osteodermen dieren hebben geholpen zich aan te passen aan het leven op het land. Verder wordt het beeld minder duidelijk. Osteodermen verdwenen in de meeste lijnen, maar ze bleven terugkomen, vooral bij reptielen.

Om te begrijpen hoe dit gebeurde, puzzelden onderzoekers een complexe evolutionaire puzzel in elkaar, alsof ze lang na een bankoverval ter plaatse kwamen. Hun getuigen waren 643 levende en uitgestorven soorten, elk met een uniek perspectief. Ze bleven onderzoeken tot de verhalen begonnen samen te vallen.

Ze ontdekten dat de meeste hagedissen voor het eerst osteodermen ontwikkelden tijdens het Laat-Jura en Vroeg-Krijt, meer dan 100 miljoen jaar geleden, toen dinosauriërs zoals Brachiosaurus, Allosaurus en Stegosaurus rondzwierven. Pantser kan hagedissen hebben geholpen te overleven tegen roofdieren, om te gaan met barre omgevingen of naar nieuwe leefgebieden te trekken. Na die vroege uitbarstingen vertraagde het tempo en hielden de meeste groepen hun huidbotten sindsdien vast.

De voorouders van de varaanachtigen – in Australië bekend als goannas – verloren osteodermen volledig, waarschijnlijk omdat hun actieve levensstijl en efficiënte lichamen beter functioneerden zonder het extra gewicht. Maar toen hun nakomelingen ongeveer 20 miljoen jaar geleden Australië bereikten, gebeurde er iets opmerkelijks: ze groeiden ze terug. Onderzoekers plaatsen deze herevolutie in het Mioceen, toen het klimaat in Australië droger werd. Huidbotten kunnen hebben geholpen bij het verminderen van waterverlies en boden bescherming in open, dorre landschappen.

Opvallend is dat goannas de enige bekende hagedissenlijn zijn die osteodermen opnieuw hebben verworven nadat ze ze waren kwijtgeraakt. Dit daagt de wet van Dollo uit, die stelt dat zodra een complex kenmerk verdwijnt, het niet opnieuw kan evolueren. Begin 20e eeuw gingen onderzoekers ervan uit dat hagedissen osteodermen van een gemeenschappelijke voorouder hadden geërfd. Later maakte die opvatting plaats voor het idee dat deze botplaten onafhankelijk evolueerden tussen bepaalde groepen. Debatten over evolutionaire mechanismen volgden, maar ze renden vooruit zonder de oorsprong van osteodermen in een duidelijke tijdlijn te verankeren.

Deze studie biedt die basis – gepubliceerd in hetzelfde tijdschrift waar Charles Darwin voor het eerst zijn baanbrekende ideeën deelde. Fossiel bewijs hielp een langdurige vraag op te lossen, maar moderne computers maakten het mogelijk om duizenden evolutionaire scenario's te beperken tot één samenhangend verhaal. Het bewijs is duidelijk: osteodermen evolueerden meerdere keren, onafhankelijk, in verschillende hagedissenlijnen gedurende honderden miljoenen jaren.

Onder hagedissen vallen goannas op als de enige lijn waarvan bekend is dat ze dit pantser verloren, om het vervolgens terug te krijgen.