Charles Darwin was een poëtisch natuuronderzoeker. De laatste passage van zijn boek On the Origin of Species by Means of Natural Selection uit 1859 illustreert dit het best van allemaal. Wie had kunnen denken dat al die complexe schoonheid van “een warrige oever, begroeid met vele planten van vele soorten, met vogels die zingen op de struiken, met verschillende insecten die rondfladderen, en met wormen die door de vochtige aarde kruipen” zou kunnen zijn ontstaan door de eeuwige “oorlog van de natuur”? De grote waarheid en paradox van de natuur was dat competitie, dood en uitsterven direct verbonden waren met de oorsprong van wat Darwin zo prachtig omschreef als “eindeloze vormen die het mooist en het wonderlijkst zijn”. Darwin had duidelijk ontzag voor de natuurlijke wereld, maar gedurende ten minste één periode van zijn leven had hij ook een meer letterlijke smaak voor de wezens die hem zo fascineerden.
Darwin bracht zijn jaren na zijn studie door met het zeilen rond de wereld op de HMS Beagle. Tijdens zijn expeditie in Argentinië kreeg hij de kans om de culinaire kwaliteiten van enkele plaatselijke dieren te onderzoeken. In zijn dagboekaantekeningen voor 17 en 18 september 1832 schreef Darwin:
Wat we die dag te eten kregen zou in Engeland heel vreemd klinken. Struisvogelknoedel & Gordeldieren; de eerstgenoemde zouden nooit als vogel worden herkend, maar eerder als rundvlees. De armadillo’s, in tegenstelling tot de Gauchos, gekookt zonder hun hoes, smaken &als een eend. Beiden zijn zeer goed.
Armadillos waren niet alleen voedsel voor Darwin’s maag, hoewel. Ze voedden ook zijn ontluikende ideeën over hoe het leven veranderde in de loop van de geschiedenis van de planeet. Toen Darwin door Zuid-Amerika reisde, vond hij de versteende resten van enorme, uitgestorven, gepantserde zoogdieren die later bekend zouden worden als glyptodonten. Het pantser van deze dieren leek op de koepels die de hedendaagse gordeldieren bedekken, net zoals de skeletten van de reuzenluiaards leken op de levende luiaards die in Zuid-Amerika werden gevonden. Er bestond een diep verband tussen de levende dieren en hun uitgestorven neven — het is duidelijk dat de oudere soorten gepantserde zoogdieren in de loop der tijden waren vervangen door andere, verwante soorten. Een dergelijke eenvoudige observatie vormde een deel van het grondwerk voor de evolutionaire hypothesen die Darwin later zou formuleren.
Natuurkundigen leren nog steeds evolutionaire lessen van gordeldieren. In een onlangs in het Journal of Mammalian Evolution gepubliceerd artikel hebben de biologen Mariella Superina en W.J. Loughry zich gebogen over de wijze waarop de evolutie van een taai schild bij gordeldieren hun evolutie en levenswijze heeft beïnvloed. Wat zijn de gevolgen, zo vragen Superina en Loughry zich af, van het zijn van een gepantserd zoogdier?
Het pantser dat de 21 bekende soorten bestaande gordeldieren bedekt is een combinatie van beenplaten met taaie, overlappende scutes. (Onder de moderne soorten is het roze gordeldier – Chlamyphorus truncatus – tegelijkertijd een van de vreemdste en schattigste zoogdieren die ik ooit heb gezien.) In tegenstelling tot wat je zou verwachten, weten we echter niet echt of het pantser enig voordeel biedt als verdediging tegen roofdieren. Het pantser beschermt gordeldieren waarschijnlijk tegen schuren door vegetatie en hun graafactiviteiten, en parasieten hebben minder plekken om zich aan vast te klampen (ze klampen zich meestal vast aan de onbeschermde onderkant van de zoogdieren), maar er is een gebrek aan onderzoek over de vraag of gordeldieren al dan niet minder te lijden hebben van predatie in vergelijking met zoogdieren van vergelijkbare grootte. Dit is een belangrijk stukje over het hoofd gezien onderzoek. Als het schild van gordeldieren werkelijk een beschermend voordeel biedt, kan dit feit gedeeltelijk helpen verklaren waarom ze traag zijn en een lage stofwisseling hebben. Als je altijd een schild draagt, hoef je niet zo snel te zijn om jezelf tegen aanvallers te beschermen.
Toch wijzen Superina en Loughry erop dat de verscheidenheid aan gordeldiersoorten “een formidabele variëteit aan carapaces bezit,” en de onderzoekers suggereren dat zo’n beschermende vacht de levensstijl van de gordeldieren waarschijnlijk op vergelijkbare manieren heeft beïnvloed. Over het algemeen zijn gordeldieren gravende insecteneters met een relatief lage stofwisseling en ze houden hun snuit zo diep in de grond dat dit soms de opname van zuurstof in hun lichaam belemmert. De vraag is hoe de evolutie van een schild gordeldieren kan hebben geholpen een dergelijke levensstijl te ontwikkelen.
Ten eerste lijkt het schild van gordeldieren van invloed te zijn op hoe zij omgaan met lage zuurstofniveaus. Onder verwijzing naar een eerdere studie, gepubliceerd door D.F. Boggs en collega’s in 1998, wijzen Superina en Loughry erop dat – wanneer ze geconfronteerd worden met een laag zuurstofgehalte – gordeldieren niet kunnen doen wat andere zoogdieren doen en dieper ademhalen. Het schild van een gordeldier maakt zijn borstkas zo stijf dat hij in plaats daarvan sneller en oppervlakkiger ademhaalt om voldoende zuurstof op te nemen. Ook, ondanks wat je zou verwachten van een pantser, zorgt het schild van een gordeldier voor een maximaal warmteverlies en houdt het de zoogdieren relatief koel in een warme omgeving. Als gevolg hiervan is het verspreidingsgebied van gordeldier soorten waarschijnlijk beperkt door de temperatuur, en hun eigenaardige fysiologie kan ook verklaren waarom je voorzichtig moet zijn als je ooit wat gordeldier chili opgraaft. Negenbandgordeldieren zijn soms drager van natuurlijk voorkomende infecties van lepra — een bacteriële ziekte die gedijt bij koele temperaturen in een gastheer. Omdat negenbandgordeldieren gemakkelijk warmte afstaan en een relatief lage lichaamstemperatuur hebben, lijkt hun fysiologie het optreden van de ziekte te vergemakkelijken (hoewel het een mysterie is waarom lepra niet regelmatig voorkomt bij andere gordeldiersoorten). Zorg ervoor dat je gordeldier-chili goed doorbakken is als je besluit deze regionale lekkernij te proberen.
Dan is er nog de kwestie van hoe gordeldieren zich voortplanten. Hoewel een schild een intimiteit in de weg lijkt te staan, omzeilen mannelijke gordeldieren dit – letterlijk – door een penis te bezitten die tot 60% van hun lichaamslengte kan bedragen. (Misschien kan deze opstelling, en de angstaanjagende organen van mannelijke schildpadden, ons enkele aanwijzingen geven over hoe goed bewapende dinosaurussen het bed rots maakten). Zoals de fictieve wiskundige Ian Malcolm het op zijn smarmhartige manier formuleerde: “Het leven vindt een weg.” En, natuurlijk, kunnen we niet negeren hoe gordeldier vrouwtjes kleine, gepantserde baby’s baren. Hoewel een jong gordeldier al wordt geboren met een goed ontwikkeld schild, is zijn schild zachter en nog niet volledig verbeend (net zoals onze skeletten relatief flexibel zijn en nog niet volledig tot bot zijn omgevormd als we worden geboren).
Het is echter frustrerend om uit te zoeken hoe de verschillende kenmerken van gordeldieren zijn geëvolueerd, maar dat heeft te maken met het “kip en het ei” probleem. Zonder een gedetailleerd fossielenbestand – met name van de vroegste gordeldieren en hun voorouders – hoe kunnen we het patroon onderzoeken van hoe bepaalde eigenschappen bij deze dieren zijn geëvolueerd? Zelfs met een goede reeks gordeldieren met overgangskenmerken, die de evolutie van niet-gepantserde naar gepantserde vormen invullen, kunnen we de fysiologische kenmerken waar Superina en Loughry op wijzen niet direct onderzoeken. Dat is het probleem met het proberen terug te extrapoleren van levende soorten. Wanneer eigenschappen in mozaïekvorm zijn geëvolueerd als reactie op een andere aanpassing, kan het moeilijk zijn om te bepalen welke aanpassing heeft geleid en welke volgde.
Niettemin legt het feit dat gordeldieren bedekt zijn met een taai schild duidelijk beperkingen op aan de natuurlijke geschiedenis van levende soorten. De fysiologie en de voortplantingsgewoonten van gordeldieren worden op zijn minst beïnvloed door hun pantserbedekking. Eerdere gordeldieren werden bijna zeker op een gelijkaardige manier beïnvloed. Als gevolg hiervan kunnen gordeldieren dienen als een goed voorbeeld van beperkingen in de evolutie. De oorsprong van één aanpassing – zoals een pantser – kan de evolutie van andere eigenschappen van hetzelfde dier drastisch beïnvloeden. Een pantser kan voordelen hebben, maar hoe zijn gordeldieren in de afgelopen 55 miljoen jaar met de kosten om kunnen gaan?
Topbeeld: Een negenbandgordeldier (Dasypus novemcinctus). Afbeelding van Flickr gebruiker philipbouchard.