Teylers Mosasaurus of de opkomst van de paleontologie

Transcriptie

1 Teylers Mosasaurus of de opkomst van de paleontologie Elk fossiel vertelt een verhaal. Het vormt een momentopname uit de geschiedenis van het leven op aarde, en zoals we ons uit geschreven archiefmateriaal een beeld kunnen vormen van het leven van onze voorouders, zo kunnen we uit het fossiele bodemarchief een idee krijgen van de levensvormen die in eerdere geologische tijden de aarde bewoonden. De fossielen van Mosasaurus in Teylers Museum vertellen zo een verhaal over het leven in de Krijtzee, zo'n zestig miljoen jaar geleden. Maar de mosasaurusbeenderen vertellen nog een tweede verhaal, zoals trouwens alle fossielen in Teylers Museum. Hier blijkt weer eens dat we te maken hebben met een 'museum van een museum', want dat tweede verhaal is een episode uit de 'geschiedenis van de geschiedenis', oftewel een episode uit de geschiedenis van de paleontologie. Teylers mosasaurusfossielen hebben zelfs aan de wieg gestaan van de paleontologie, de wetenschap die zich bezighoudt met de historische ontwikkeling van het aardse leven. Ze werden ontdekt in een tijd eind achttiende eeuw dat de paleontologie de status van een zelfstandige discipline kreeg, met haar eigen doelstellingen, methoden en werkwijzen. En ze werden in die jaren tot de paradepaardjes van die succesvolle nieuwe discipline gerekend. Over dit wetenschapshistorische verhaal zal ik hier iets vertellen. i De mosasaurus in Teylers Museum Walvis of krokodil? De eerste vondst van mosasaurusfossielen werd gedaan in de Maastrichtse St. Pietersberg, in 1766, en het betrof hier fragmenten van de onder- en bovenkaak van het dier. De stukken kwamen eerst in het bezit van een verzamelaar, J.B. Drouin, maar werden in 1784 door Martinus van Marum aangekocht voor Teylers Museum. Ze vormen nu nog steeds de pronkstukken van de Haarlemse mosasauruscollectie. Een tweede belangrijke vondst, een bijna complete schedel, werd in 1770 gedaan door de chirurgijn J.L. Hoffmann. Dit stuk werd in 1794, na het beleg van Maastricht, door de Franse troepen geconfisceerd en afgevoerd naar het Musée d'histoire Naturelle in Parijs, waar het nog steeds te bezichtigen is. Rond 1800 volgde een derde grote vondst, nu niet in de St. Pietersberg, maar in Sichem, een dorpje ten zuidoosten van Maastricht. Het ging om een grote verzameling wervels, die in 1805 eveneens naar Parijs verdween. Wat dacht men nu van deze opzienbarende vondsten, die al snel internationaal de aandacht trokken? In Maastricht hield men het beest voor een krokodil van een niet nader aangeduide soort. De beroemde medicus en vergelijkend anatoom Petrus Camper dacht er echter anders over. Hij kocht verscheidene stukken van de Maastrichtse verzamelaars en bracht ook een bezoek aan Maastricht. Hierna kwam hij tot de conclusie dat er geen sprake was van een krokodil, maar van een walvis van een onbekende soort. Dit was een merkwaardige misser voor iemand van Campers reputatie, maar het was waarschijnlijk juist die reputatie die ervoor zorgde dat de walvistheorie algemeen werd aanvaard. Martinus van Marum nam het idee bijvoorbeeld klakkeloos over. Maar na enige tijd kwam er toch verzet. De Duitse natuuronderzoeker J.F. Blumenbach vroeg zich in 1797 af of het niet toch om een krokodil ging. Twee jaar later sloot de Franse geoloog B. Faujas de St. Fond zich bij hem aan. Petrus Camper was inmiddels overleden, maar zijn zoon Adriaan Gilles nam het voor hem op. In het jaar 1800 begon Camper junior aan een nauwgezet onderzoek van de mosasaurusfossielen om het gelijk van zijn vader voor eens en altijd te bewijzen. Althans, dat was zijn bedoeling toen hij zich aan de studie zette. Al snel moest hij constateren dat de zaak ingewikkelder was dan hij had gedacht: er waren wel duidelijke verschillen te zien tussen het Maastrichtse fossiel en de hedendaagse krokodillen, maar de verschillen met de walvissen waren zo mogelijk nog groter. Niemand, kortom, had het beest tot dan toe correct geïdentificeerd. We weten vrij nauwkeurig hoe de jonge Camper zijn onderzoek aanpakte en hoe zijn mening over de mosasaurusfossielen veranderde. Hij correspondeerde in die tijd namelijk met George Cuvier, de beroemde Parijse vergelijkend anatoom. Cuvier was ook hevig in fossielen geïnteresseerd en probeerde een complete inventaris van de op dat moment bekende fossiele gewervelde dieren op te stellen. Met Camper wisselde hij informatie uit over de stukken in hun beide verzamelingen, en zo kwam Camper ertoe om Cuvier stap voor stap van zijn vorderingen in het mosasaurusonderzoek op de hoogte te houden. In een brief van Camper aan Cuvier uit augustus 1800 lezen we dat Camper, tot zijn eigen verbazing, had

2 10 13 Georges Cuvier moeten vaststellen dat de walvistheorie onhoudbaar ( ) was. De Maastrichtse fossielen waren echter ook niet van een krokodil, maar van een reusachtige, onbekende hagedis. Het dier leek nog het meest op de hedendaagse varanen en leguanen, maar het was vele malen groter dan enige nog levende hagedissoort, zodat er geen twijfel over kon bestaan dat het om een uitgestorven soort ging. Dit laatste was een uiterst belangrijk gegeven. Het 12 Adriaan Gillis idee dat er ooit dieren op aarde hadden geleefd die Camper( ) op een gegeven moment waren uitgestorven, begon namelijk juist in die tijd vaste vorm aan te nemen. Campers identificatie van de mosasaurus als een uitgestorven soort was een van de meest spectaculaire bewijzen voor dit idee die tot op dat moment waren geleverd. Nog maar vier jaar daarvoor, in 1796, had Cuvier zich veel moeite getroost om aannemelijk te maken dat de mammoet uit Siberië wezenlijk verschilde van zowel de Indische als de Afrikaanse olifant. Omdat een zo groot dier, als het nog ergens leefde, inmiddels toch wel door de mens ontdekt zou zijn, concludeerde Cuvier dat de mammoet was uitgestorven. De mosasaurus leverde nu een sprekend nieuw voorbeeld van hetzelfde fenomeen. Cuvier was dan ook razend enthousiast over Campers resultaten, en hij zorgde ervoor dat Camper zijn bevindingen in een Frans tijdschrift kon publiceren. Samen met een aantal andere opzienbarende fossielvondsten vormde de Maastrichtse mosasaurus het kapitaal waarmee Cuvier in de eerste decennia van de negentiende eeuw een nieuwe zoölogische onderneming op touw zette, namelijk de 'zoölogie du passé', zoals hij het zelf noemde, oftewel de paleontologie. Cuvier publiceerde in 1812 het eerste standaardwerk waarin de nieuwe discipline definitief gestalte kreeg, de Recherches sur les ossemens fossiles de quadrupèdes, en het hoofdstuk over de mosasaurus was een van de hoogtepunten van dit werk. Het hoofdstuk laat nog eens zien dat Adriaan Gilles Camper uitstekend vergelijkend anatomisch werk had verricht, want Cuvier nam diens argumenten en eindconclusies grotendeels over. Doordat hij over meer vergelijkingsmateriaal beschikte dan Camper, kon hij nog overtuigender aantonen dat het dier beslist geen krokodil was en binnen de hagedissen het dichtst bij de varanen stond. De correlatiewetten van de paleontologie Een aardige bijkomstigheid van Campers en Cuviers werk aan de mosasaurus is, dat het ons een

3 11 i4 De schedel van Mosasaurus (boven), vergeleken met die van een aantal hagedissen. Uil: G. Cuvier, Recherches sur les ossmens fosstles de quadrupèdes (Paris, 1812.) onverwacht kijkje in de keuken van de vroege paleontologie geeft. Zoals reeds gezegd, rapporteerde Camper in zijn brieven aan Cuvier steeds over zijn vorderingen in het onderzoek, en ook uit Cuviers antwoorden kunnen we de ontwikkeling van diens ideeën over de mosasaurus nauwkeurig volgen. Dit stelt ons in de gelegenheid de algemene uitspraken die Cuvier her en der over zijn 'zoölogie du passé' deed, te vergelijken met hoe hij in de praktijk te werk ging. We zien dan dat theorie en praktijk bepaald niet naadloos op elkaar aansloten, en dat leert ons iets over 'hoe wetenschap werkt'. De 'wetenschap der fossielen' die door Cuvier in het leven werd geroepen, had als uitgangspunt dat elk dier, in verleden en heden, een perfect georganiseerde eenheid vormde. Elk onderdeel van het lichaam was functioneel gesproken precies afgestemd op elk ander onderddeel, zodat een gecoördineerd geheel ontstond. Neem bijvoorbeeld het spijsverteringsstelsel. Bij herkauwers zoals de koe is alles afgestemd op de verwerking van moeilijk verteerbaar plantaardig voedsel: er zijn platte kiezen om het gras te vermalen, er zijn meerdere magen die het voedsel in stadia bewerken, er is een herkauwmechanisme, en het darmstelsel is zeer lang om het langzame verteringsproces alle tijd te geven. Vergelijk dit met een roofdier als de tijger: daar vinden we enorme hoektanden om de prooi te doden, kiezen die het vlees in stukken knippen, een sterk zure maag waarin ook botmateriaal kan worden afgebroken, en een kort darmkanaal, want de vertering van vlees gaat betrekkelijk snel. Deze aanpassing aan de leefwijze strekt zich in feite uit tot alle kenmerken van het dier: de herkauwers hebben hoeven, geschikt voor de graslanden waarop ze leven; de tijger heeft klauwen om zich aan zijn prooi vast te grijpen, enzovoort. Deze onderlinge afstemming van de organen, die we bij elk dier terugvinden, leverde Cuvier de basis voor zijn paleontologie. In zijn ogen berustte deze 'correlatie van de onderdelen' (zoals hij het noemde) namelijk op vaste fysiologische wetmatigheden. De fysiologie van een dier schreef als het ware voor hoe de organen er uit moesten zien om een functioneel geheel te verkrijgen. Het dier zou niet levensvatbaar zijn als het anders was: een koe met klauwen of een herkauwende tijger, dat kan eenvoudig niet. De consequentie hiervan is we komen nu tot de kern dat het mogelijk is een dier aan elk van zijn onderdelen te herkennen en zelfs bij benadering te reconstrueren. Geef de ervaren zoöloog een kies of een bot en hij weet onmiddellijk met welke diergroep hij te maken heeft en hoe het totale dier er ongeveer moet hebben uitgezien. Het zal duidelijk zijn waarom Cuvier precies in dit gegeven de basis zag voor zijn 'zoölogie du passé'. De paleontoloog vindt zelden complete skeletten, meestal vindt hij fragmenten, losse kiezen, geïsoleerde botten. Maar het principe van de correlatie van de onderdelen stelt hem in staat toch een uitspraak te doen over de diergroep waarmee hij te maken heeft, en zelfs om bij benadering aan te geven hoe de rest van het betreffende dier er uit moet hebben gezien. Het correlatieprincipe werd zo het fundament van Cuviers paleontologie. Cuvier liet er zich graag op voorstaan met zijn correlatieprincipe van de paleontologie een echte wetenschap te hebben gemaakt. Al tijdens zijn leven beschouwde men hem als de grondlegger van het vak, en hij was het daar zelf van harte mee eens. Tot op de dag van vandaag heeft hij de reputatie van de man die bij wijze van spreken aan een graat genoeg had om een vis te reconstrueren, de man die uit wat schamele botfragmenten een hele fossiele dierentuin tevoorschijn toverde. Maar kon Cuvier dit wel waar maken? Was de praktijk werkelijk zo spectaculair als de theorie beloofde? Hier biedt het mosasaurusonderzoek ons, zoals ik al aankondigde, een mooie gelegenheid om Cuvier bij zijn bezigheden aan de onderzoekstafel te bespioneren. En wat we daar zien is opmerkelijk. De paleontoloog aan het werk Kort nadat hij zijn artikel over de mosasaurus voor publikatie naar Parijs had gestuurd, deed Adriaan Gilles Camper opnieuw een belangrijke ontdekking. Studie van de wervels van de mosasaurus bracht hem tot het inzicht dat het om twee verschillende soorten hagedisachtigen ging, een grote en een kleine. %\ m ^ ^ *'"* * i i ir,' i J»"-***'. " >c 5;-UU**»" (Camper zag het goed: de grote soort staat nu bekend als Mosasaurus hoffmanni, de kleine als Plioplatecarpus tnarshi.) Camper vond verdere bevestiging voor dit idee toen hij enige tijd later een rapport over de

4 12 i 5 Een bijna compleet skelet van wervelvondst bij Sichem onder ogen kreeg. Ook deze wervels leken duidelijk in twee groepen uiteen te vallen. Cuvier beschikte eveneens over dit rapport, maar hij had de grootste moeite met de interpretatie van de wervels. Hij raakte het spoor zelfs helemaal bijster toen hij op een gegeven moment overeenkomsten met vissewervels meende te bespeuren. Het kostte Camper aanzienlijke moeite Cuvier van dit idee af te brengen, en zelfs nadat hem de volledige beschrijving van de Sichemwervels was toegezonden bleef hij twijfelen. Maar wat lezen we in Cuviers latere artikel over de mosasaurus in de Recherches sur les ossemens fossiles} Daar zegt hij, vrij vertaald: 'Waarop ik met name wil wijzen, dat is op de bewonderenswaardige constantheid van de wetten van de zoölogie, die zich Paleotherium, zoals in in geen enkele dierklasse of familie verloochenen. het sediment werd Toen ik me met de tanden en de kaken [van de aangetroffen. Uit G. mosasaurus] bezighield had ik noch de wervels, noch Cuvter, Recherches sus de ledematen bestudeerd, maar een enkele tand les ossmens fossiles de kondigde zogezegd alles al aan. Eenmaal de aard van quadrupèdes (Paris, het dier op basis van die tand vastgelegd, ging de rest 1812; eigenlijk vanzelf, zonder moeite of aarzeling van mijn kant.' Hier wordt, dat is duidelijk, schaamteloos overdreven. Cuviers poging tot interpretatie van de wervels liep aanvankelijk volledig spaak. Hoewel hij het met Campers interpretatie van de schedel en het gebit volkomen eens was, was de samenhang tussen wervelen gebitskenmerken hem een groot raadsel; en zelfs vroeg hij zich af of de wervels wel bij de schedel hoorden. 'Zonder moeite en aarzeling' verliep het onderzoek dus bepaald niet. Cuvier kwam uiteindelijk wel tot de correcte interpretatie, zoals Camper hem die had voorgezegd. Maar dat lukte pas, zo blijkt ook uit zijn artikel over de mosasaurus, nadat hij een hele serie hagedisachtige dieren had bestudeerd. Pas toen zag hij in dat de combinatie van wervelen gebitskenmerken bij de mosasaurus helemaal niet zo vreemd was als hij eerst dacht en bij hagedissen algemeen voorkomt. We kunnen uit dit voorbeeld (dat met vele andere van gelijke strekking kan worden aangevuld) een paar belangrijke conclusies trekken over de theorie en praktijk van Cuviers werk, en we kunnen er ook iets uit opmaken over wetenschappelijk werk in het algemeen. Eerst Cuviers beginsel van de correlatie der onderdelen, dat in zijn ogen het fundament moest zijn van het paleontologisch onderzoek. We zien uit het voorbeeld duidelijk waartoe dit beginsel wel en niet in staat was. Cuvier stelde de onderlinge verbondheid van de organen voor als iets dat door strikte fysiologische wetten werd voorgeschreven. De hedendaagse zoöloog die de evolutietheorie aanhangt denkt daar anders over. Hij ziet het verband tussen bijvoorbeeld maalkiezen en een lang maag-darmkkanaal niet als een fysiologische wetmatigheid, maar als een evolutionaire aanpassing aan een bepaalde levenswijze, ontstaan door een langdurig proces van natuurlijke selectie een evolutionaire aanpassing bovendien die niet noodzakelijkerwijs zo moet zijn als ze is (zoals Cuvier dacht), maar die ook anders had kunnen uitvallen. Di ontneemt Cuvier natuurlijk niet het recht om daar, in zijn tijd en binnen het toentertijd geldende wereldbeeld, een andere opvatting over te hebben. W moeten het verleden niet met hedendaagse maatstaven beoordelen. Maar wat we wel kunnen zeggen is dat Cuvier de zaken graag mooier voorstelde dan ze waren. Om van de 'correlatiewetten' gebruik te kunnen maken bij paleontologisch onderzoek moet men die wetten wel eerst tot zijn beschikking hebben. Wie nog nooit een koe heeft gezien, kan de fossielen van een fossiel rund ook niet als zodanig herkennen, en al helemaal niet zeggen hoe het beest er uit heeft gezien. Alleen een grote kennis van het dierenrijk stelt men in staat de 'correlatiewetten' op fossiele resten toe te passen. Pas als je het skelet van de koe van binnen en van buiten kent kan men zeggen dat een bepaalde fossiele kies van een dier stamt dat hoeven had. Zo ook Cuvier: pas toen hij verschillende hagedissen had bestudeerd, begreep hij hoe hij de wervels van de mosasaurus moest interpreteren. Kortom, Cuviers succes als paleontoloog was meer te danken aan hard werken, aan zijn enorme ervaring en aan zijn grote kennis van het dierenrijk, dan aan zijn 'correlatiewetten'. Cuviers succes Maar hiermee is niet alles gezegd. Er waren meer hardwerkende paleontologen in de negentiende eeuw,

5 13 en Cuvier overtrof ze allemaal. Waarom? Allereerst omdat Cuvier met zijn theorie over 'correlatiewetten' meer in de strijd wierp dan alleen zijn ervaring. De paleontologie was een kersverse wetenschap die een theoretisch fundament en een vastomlijnde methode van werken nodig had. Cuvier voorzag hierin. Hij wilde niet laten zien hoe je, op basis van veel ervaring, paleontologie zou kunnen bedrijven; hij wilde laten zien hoe het, op basis van zijn theoretische overwegingen, moest. Hij pretendeerde de wetten van de dierlijke organisatie te hebben blootgelegd. Een wetenschappelijk verantwoorde paleontologie was alleen mogelijk wanneer de wetten van Cuvier in acht werden genomen en wanneer de methode van Cuvier werd gevolgd. Hij slaagde er zo in zijn naam onlosmakelijk met de paleontologie te verbinden. Belangrijk daarbij was dat Cuvier precies wist hoe hij zijn ideeën aan de man moest brengen. Wat we hem in zijn artikel over de mosasaurus hoorden beweren over die ene tand die 'alles al aankondigde', zodat de rest vanzelf ging, stond wel erg ver af van zijn onzekerheid over de wervels in de briefwisseling met Camper. De betreffende passage in het artikel was dan ook niets meer dan reclame voor de 'bewonderenswaardig constante wetten van de zoölogie' lees: de bewonderenswaardige wetten van Cuvier. Met dit feilloze gevoel voor zelfpromotie is Cuvier er zelfs in geslaagd historici tot op den dag van vandaag zand in de ogen te strooien. Want nog steeds geniet hij die reputatie van de tovenaar die een dier kon laten materialiseren door het met de toverstok van zijn correlatiebeginsel aan te raken. Nog steeds vermelden historische werken dat Cuvier in zijn Recherches sur les ossemensfossiles een hele fossiele dierenwereld reconstrueerde. Terwijl dat eenvoudig niet zo is. En het zou ook niet kunnen: alleen een diersoort die men al kent kan men op basis van één van zijn onderdelen herkennen en dus 'reconstrueren'. Hoe onbekender de soort, des te meer is reconstructie een kwestie van 'wetenschappelijke fanatasie' en des te minder heeft men aan de 'correlatiewetten'. Cuvier was zich van dit probleem terdege bewust. Wie zijn Recherches doorbladert, zal daarin niet één voorbeeld vinden van een reconstructie van een dier uit één, of slechts enkele botten. Cuvier waagde zich alleen aan reconstructie wanneer hij een nagenoeg compleet skelet tot zijn beschikking had, zoals bij zijn reconstructies van de mastodon en van Paleotherium. Wanneer dat niet het geval was en dat was meestal zo dan beperkte hij zich tot het beschrijven en identificeren van het materiaal. Want wanneer het er echt op aan kwam, had hij aan fantaseren een broertje dood. In de inleiding van zijn Recherches is de propagandist Cuvier aan het woord die gouden bergen belooft; direct daarna neemt Cuvier de solide systematicus het over die zijn verzameling beschrijft en zich nooit in gis- en gokwerk verliest. Wie het niet zo'n prettig idee vindt dat een wetenschappelijke reputatie deels op retoriek kan berusten, moet maar bedenken dat een trefzekere retoriek en goede public relations toch ook een snelle en succesvolle ontwikkeling van een nieuwe discipline kunnen bewerkstelligen of is dat een nog akeliger gedachte? Hoe dan ook, het voorbeeld van Cuviers paleontologie laat naar mijn idee duidelijk zien dat het in de wetenschap soms belangrijker is dat men gelooft wat je zegt dan dat het klopt. Geloof dat maar van mij. Bert Theunissen [Dit artikel is een bewerking van de kabinetslezing, gehouden op 16 januari 1990 in Teylers Museum. Het is gebaseerd op een serie artikelen, gepubliceerd in het Tijdschrift voor de Geschiedenis van de Geneeskunde Natuurwetenschappen, Wiskunde en Techniek, jrg. 3, 1980, pp ; jrg- 6, 1983, pp. 1-17; jrg. 7, 1984, pp Wie geïnteresseerd is in de geschiedenis van de paleontologie kan terecht bij: M.J.S. Rudwick, The Meaning of Fossils. Episodes in the History of Palaeontology (London, 1972), en E. Buffetaut, A Short History of Vertebrate Palaeontology (London, 1987).]