Oefentoets Biologie: Evolutie - uitsterven | VWO 4/VWO 5/VWO 6

1/11 Een catastrofe.
DE CATASTROFE.
Waarom de dino's uitstierven en de mens ontstond.

Waarom stierf 65 miljoen jaar geleden bijna al het leven uit en bleef er een grote rat met knobbelkiezen over, waaruit razendsnel onze eerste vooronder ontstond? Jan Smit en Walter Alvarez zochten door tot ze het antwoord te pakken hadden. De moraal van hun queeste is dat je in het leven niet sterk hoeft te zijn of slim, je moet gewoon geluk hebben.

Meer dan twintig jaar zijn Jan Smit uit Amsterdam en Walter Alvarez uit Berkeley, Californië, bezig geweest om de massaslachting te construeren. Ze sliepen in de modder, kropen door rivierbeddingen, crossten met jeeps door woestijnen en moerassen, dronken tequila in jofele cantina's met foto's van Pancho Villa aan de muur en ze groeven in de grond. Vooral dat laatste. Veel gegraaf. Net zolang tot het laatste stuk van de puzzel was blootgelegd, in een dorpje dat volgens het plaatselijke Indianendialect ‘het achterwerk van de duivel' heette.

Dankzij het speurwerk van Smit, Alvarez en anderen weten we nu met vrij grote zekerheid wat er 65 miljoen jaar geleden is gebeurd. Een ontploffing met de kracht van tienduizend maal de totale atoomvoorraad. Gedurende duizenden jaren bleef de aarde vrijwel onleefbaar en van alle toen bestaande soorten dieren, planten en bacteriën werd 65 tot 75 procent weggevaagd, waaronder de dinosauriërs.

Een onvoorstelbare catastrofe die - wie zei daar dat de natuur wreed is? - tevens de wieg van de mensheid was. Jan Smit: "Zonder die catastrofe zouden wij er niet geweest zijn. Oh nee. Niet in de huidige vorm."

Krijtrotsen
De speurtocht van Jan Smit en Walter Alvarez begon in de jaren zeventig. Onafhankelijk van elkaar besloten de twee onderzoekers zich te buigen over de grenslaag tussen de geologische tijdperken van het Krijt en dat van het Tertiair. Deze grenslaag is meestal één millimeter dik, bestaat uit roodbruine klei (door geoxideerd ijzer) en dateert van 65 miljoen jaar geleden. Er was iets bijzonders met die dunne kleilaag, zo was in de jaren zestig al duidelijk geworden. Een Italiaanse gravin, tevens biologe (Isabella Premoli-Silva), en een Zwitser (Hans Peter Luterbacher) hadden bij onderzoek in Gubbio, in de Italiaanse Apennijnen, ontdekt dat allerlei microscopische diertjes 65 miljoen jaar geleden waren uitgestorven.

Een paar jaar later, in 1972, studeerde Jan Smit af aan de Universiteit van Amsterdam en besloot zijn promotie aan de grenslaag te wijden. In Caravaca, in Zuid-Spanje, kwam deze laag heel goed geconserveerd aan de oppervlakte. Het was ook een beetje een Amsterdamse plek - diverse onderzoekers hadden er al studies verricht. Smit ging daar en bij El Kef (Tunesië) - allebei plaatsen waar vroeger een zee was - zoeken naar de skeletjes van eencellige beestjes en plantjes zoals algen en plankton. Wie op de juiste plek even in de rotsen peutert, vindt miljarden skeletjes van deze kleine zeediertjes. De witte krijtrotsen van Dover bestaan er vrijwel volledig uit.

Walter Alvarez koos voor Italië, mede omdat hij zijn hele leven al op dat land verliefd is. De Amerikaan had een aantal jaren als geoloog voor de olie-industrie gewerkt, woonde toen ook korte tijd in Den Haag ("Hoe gaat het met u?" komt er nog steeds redelijk uit) en was nu onderzoeker aan de universiteit van Berkeley, Californië, dezelfde universiteit waar zijn vader Luis hoogleraar was en de Nobelprijs voor de natuurkunde had gewonnen.

Zie volgende scherm

2/11 Een catastrofe.

Alvarez kwam naar Gubbio om met behulp van de magnetische ompolingen de ouderdom van de gesteenten daar te bepalen. Een magneetnaald wijst tegenwoordig naar de noordpool, maar dat is niet altijd zo geweest. Eens in de zoveel miljoen jaar, volgens een ingewikkelde ‘chaotische' willekeur, poolt het magneetveld van de aarde om. Die ompolingen vertellen iets over de ouderdom van grondlagen, zoals de jaarringen van bomen gehanteerd kunnen worden om de ouderdom van hout te bepalen.

Zowel Smit als Alvarez raakte er bij zijn onderzoek van overtuigd dat er 65 miljoen jaar geleden iets buitengewoons moest zijn gebeurd. De grens tussen het Krijt en het Tertiair was zo scherp, zo abrupt. Van de ongeveer vijftig verschillende soorten kalkvormende eencelligen die Smit vlak onder de grenslaag determineerde, vond hij er een paar millimeter hoger vrijwel geen enkele terug. De Nederlander sloeg aan het rekenen. Een paar centimeter sediment komt overeen met duizend jaar en een paar millimeter staat dus gelijk aan enkele tientallen jaren. Hier ging het om één millimeter! Met andere woorden: "Binnen een paar jaar, misschien enkele tientallen jaren, was het afgelopen met het merendeel van het leven in zee. Dat is waanzinnig snel."

De Amerikaan en de Nederlander raakten steeds meer geïntrigeerd door de gebeurtenissen van 65 miljoen jaar geleden. Ze streepten alle mogelijke aardse verklaringen zoals vulkanisme af, en begonnen voorzichtig te denken aan buitenaardse verklaringen zoals een supernova (een exploderende ster) of een botsing met een komeet.
Ze lieten zoveel mogelijk technieken op de kleilaag los. Zo besloten ze allebei, los van elkaar, om naar buitenissige chemische elementen te kijken met de zogenaamde neutronenactiveringsanalyse. Dat is een ingewikkelde nucleaire techniek. Jan Smit liet haar uitvoeren bij de kleine kernreactor in Delft, Walter Alvarez stuurde materiaal naar zijn vader, de Nobelprijswinnaar, die het liet analyseren bij het Lawrence Berkeley-instituut, een van de meest gerenommeerde nucleaire laboratoria ter wereld.

Buitenaardse vingerafdruk
De grotere ervaring van de Amerikanen gaf de doorslag. Zij hanteerden een techniek die honderd maal zo gevoelig was als de Delftse methode. Alvarez vond een abnormaal hoge (meer dan honderd maal zoveel als de gebruikelijke) concentratie van het edelmetaal iridium in zijn monsters uit de grenslaag. Daarmee had hij een buitenaardse vingerafdruk. Het aan goud en platina verwante zilverwitte iridium komt slechts zeer sporadisch in de aardkorst voor, maar is buiten de aarde minder zeldzaam.

In één klap was Alvarez beroemd. In kranten over de hele wereld dook zijn naam op. Jan Smit werd nergens genoemd. Later ging de VU-onderzoeker zijn oude monsters nog eens en nu nauwkeuriger analyseren en vond ook een ongebruikelijk hoge iridiumconcentratie. Alvarez: "Jan heeft toen veel pech gehad. Anders had hij het iridium ook ontdekt en misschien zelfs iets eerder dan wij."
Dat laatste is niet ondenkbaar. In 1980 publiceerden zowel Smit als Alvarez hun bevindingen: Smit was in Nature precies twee weken eerder dan Alvarez in Science. Allebei spraken het vermoeden uit dat de aarde 65 miljoen jaar geleden door een meteoriet was getroffen. Smit baseerde dat op zijn planktonskeletjes, Alvarez op de vondst van iridium.

Het jaar daarvoor waren Smit en Alvarez elkaar voor het eerst tegengekomen, op een congres in Kopenhagen. De twee, allebei boomlang, slank en easy going, konden het gelijk goed met elkaar vinden. Alvarez: "In die tijd waren er diverse wetenschapsmensen die zeiden dat ze ook iridium in de grenslaag hadden gevonden en dan suggereerden dat zij eigenlijk de eersten waren geweest. Jan Smit zei slechts dat hij mijn resultaten kon bevestigen. Dat was eersteklas ethisch gedrag. Want van alle wetenschapsmensen die naar iridium hadden gezocht, was Jan de enige die volledig onafhankelijk van ons daarmee bezig was geweest. Eigenlijk moet hij zelfs als mede-ontdekker worden beschouwd."

Zie volgende scherm





-

3/11 Een catastrofe.

Alvarez, tegenwoordig hoofd van de geologiefaculteit in Berkeley, geeft Smit de eer die hij naar het oordeel van Alvarez te weinig heeft gekregen: "De meeste wetenschappers die ontdekken dat iemand anders hen net voor is geweest, zouden gedemoraliseerd zijn. Jan niet. Hij ging door en heeft in de afgelopen zestien jaar meer aan het debat over de grenslaag tussen het Krijt en het Tertiair bijgedragen dan wie ook in de wereld."

Vloedgolven
In 1980 vond Jan Smit (samen met zijn collega Gerard Klaver) minuscule druppeltjes gesmolten en weer gestolde steen in de grenslaag. Op tal van plaatsen in de wereld trof de VU-onderzoeker deze druppeltjes in de rode kleilaag aan. Vaak waren ze kleiner dan een millimeter en soms zaten er wel tienduizenden per kubieke centimeter.

Smit zag hier een extra aanwijzing in voor een meteorieteninslag. Hij vermoedde dat zich door de enorme hitte-ontwikkeling bij de inslag wolken verdampt gesteente hadden gevormd, die zich in enkele seconden over de hele wereld verspreidden en vervolgens condenseerden tot gloeiende steenvonken. Die hebben op hun beurt vermoedelijk overal de bossen in brand gestoken (in de grenslaag is ook veel roet aangetroffen). Alvarez: "Jan ontdekte de druppels niet alleen als eerste, vanaf het allereerste begin heeft hij het ontstaan ervan in detail correct geïnterpreteerd."
Enkele jaren later werkte Smit een tijd lang aan de universiteit van Californië in Los Angeles. Regelmatig trok hij er toen tijdens vakanties enkele weken op uit om, soms samen met zijn dochtertje en hoogzwangere vrouw, in de buurt van opmerkelijke geologische formaties te speuren naar de grenslaag van 65 miljoen jaar. Zo kwam hij ook op een plek in het zuiden van Texas, tussen Houston en Dallas. Daar, in de bedding van het riviertje de Brazos, vond Smit in plaats van een laagje klei van een millimeter een laag zandsteen van een meter.

De Golf van Mexico strekte zich 65 miljoen jaar geleden tot voorbij die plek uit en Smit vermoedde dat zich daar bizarre verschijnselen hadden voorgedaan. Welke dat waren, kon hij op dat moment niet bevroeden. Een Amerikaanse collega, Jody Bourgeois, analyseerde in 1989 Smits bevindingen. In de zandsteenlaag zaten ook stukken rots van soms wel tachtig centimeter groot. Die stukken rots hadden zich destijds ongeveer honderd meter onder het wateroppervlak bevonden en waren zo'n zestig kilometer (van de toenmalige kust- lijn) verplaatst, beredeneerde Bourgeois. Nu slaagt zelfs een orkaan er maar net in om zandkorrels op twintig meter diepte te beroeren. Er moesten destijds vloedgolven (tsunami's) van honderden meters hoog zijn geweest in de Golf van Mexico. In de zandsteen liepen ribbels, vergelijkbaar met de sporen die golven op het strand nalaten. Daaraan valt af te lezen hoe de vloedgolven hebben gelopen. Smit: "De Golf van Mexico is een soort badkuip. Een stuk of zes, zeven immense vloedgolven zijn heen en weer gekaatst en hebben enorme hoeveelheden zand afgezet."

Druppels glas
Het werd steeds waarschijnlijker dat de meteoriet de aarde had getroffen ergens in de buurt van wat nu Midden-Amerika wordt genoemd. In 1983 had de Amerikaanse geoloog Bruce Bohor ontdekt dat de mineralen in de grenslaag op karakteristieke wijze waren vervormd, net zoals in meteorietkraters en bij atoomexplosies. Ze waren van één atmosfeer (de normale druk in de buitenlucht) naar tachtigduizend atmosfeer en weer terug gegaan. Deze mineralen met schokverschijnselen (onder meer kwarts) vind je overal in de wereld. In Afrika en Europa zijn ze echter tamelijk klein en in Amerika groter. Reis je in Noord-Amerika naar het zuiden, dan worden ze bovendien steeds groter.

Zie volgende scherm




-

4/11 Een catastrofe.

In 1989 vond de Amerikaan Alan Hildebrand van de universiteit van Arizona in Tucson, in Haïti op de plek van de grenslaag een tien centimeter dikke zandsteen met daarin druppels gestold gesteente die centimeters groot waren, veel groter dan die Jan Smit eerder had gevonden. Toen hij dit op een conferentie meldde, bleken nog drie groepen monsters uit Haïti te hebben, en toen ze daar nog eens beter naar keken, zaten daar overal druppels glas in, van zand en steen dat bij de inslag was gesmolten. Dergelijk glas is ideaal onderzoeksmateriaal. Het is kurkdroog en daarom weerstaat het, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een gewone fles, de tand des tijds.
Uit de analyses van het glas bleek dat de meteoriet land had getroffen. Als de meteoriet in zee was gekomen, zou het glas magnesiumrijk zijn geweest, en dat was het niet. Ook werd het glas onderzocht op twee zeldzame aarden (neodymium en samarium). Uit hun onderlinge verhouding kon worden bepaald dat het glas 65 miljoen jaar geleden was ontstaan. Dat was inmiddels geen verrassing meer, maar wèl dat het glas afkomstig bleek van steensoorten die één miljard jaar oud waren. Daarmee was het gebied van de inslag weer verder verkleind. Grote delen van het noorden van de Verenigde Staten en van Canada werden daarmee uitgesloten, omdat het gesteente daar ouder is.
Alle ogen richtten zich inmiddels op de Golf van Mexico. Aan het begin van de jaren negentig werkte Smit gedurende enkele maanden als gasthoogleraar in Berkeley. Alvarez: "Ook wij begonnen te vermoeden dat we in de Golf van Mexico moesten zoeken. Jan en ik vonden toen in de bibliotheek een boek van een Amerikaanse geoloog uit 1936 met aanwijzingen dat er in Mexico destijds vreemde sedimenten waren gevonden."
In de winter van 1991 op 1992 gingen Alvarez en Smit op expeditie in noordoost-Mexico. Het zat aanvankelijk niet mee. Alvarez: "We hadden heel wat teleurstellingen maar Jan ging maar door, van de ene bizarre buitenplaats naar de andere." Op hun laatste expeditiedag, vlak voor het invallen van de avond, ontdekten ze in Arroyo de Mimbral een schitterende grenslaag. Alvarez: "Diepzeesedimenten die omhoog waren gedrukt, fijne korrels, een enorm zandbed, afval van de inslag, hout uit de moerassen van Mexico. We hadden allemaal het gevoel dat het een smoking gun was."
De krater was echter nog steeds niet gevonden. Op een conferentie in Houston, aan het begin van de jaren negentig, vertelde Alan Hildebrand over zijn vondst in Haïti. Hij werd geïnterviewd door een verslaggever van de Houston Chronicle, Carlos Byars. Die wist zich te herinneren dat hij tien jaar eerder, in 1981, een congres van oliegeologen had verslagen waar iemand had beweerd dat er vroeger een meteoriet op het Mexicaanse schiereiland Yucatán was gevallen.

Open wond
De desbetreffende geoloog, Glen Penfield, een Amerikaan die voor de staatsoliemaatschappij van Mexico werkte, had daar al in 1978 afwijkingen in het magneetveld en aan de zwaartekracht geconstateerd en meende dat die slechts waren te verklaren met een meteorietkrater, ver onder de Mexicaanse bodem. Wel veronderstelde Penfield, ten onrechte zo bleek later, dat de krater (onder het dorp Chicxulub - achterwerk van de duivel) veel ouder was dan 65 miljoen jaar.
Dat was één reden dat deze vondst niet werd opgemerkt. Bovendien is het circuit van oliezoekers tamelijk gescheiden van dat der wetenschappelijke geologen. Hildebrand spoorde Penfield op, ging opnieuw met hem naar het achterwerk van de duivel en bepaalde de grootte van de krater met behulp van een nauwkeurige slinger, die afwijkingen in het zwaartekrachtveld kan registreren.
De krater bleek 1200 meter onder de grond te zitten en was 210 kilometer in doorsnee. De Mexicaanse olie-industrie bleek bovendien in de jaren zestig op die plek drie boringen te hebben verricht. Die monsters bleken wonder boven wonder keurig bewaard en werden opnieuw geanalyseerd.

Zie volgende scherm

5/11 Een catastrofe.

Uit de analyses ontstond een duidelijk beeld van wat er 65 miljoen jaar geleden was gebeurd. De komeet was zo'n tien kilometer groot en heeft de aarde vermoedelijk met een snelheid van zo'n zeventigduizend kilometer per uur geraakt. Daarbij kwam zo ontzagwekkend veel energie vrij dat de komeet in zijn geheel is verdampt. Het iridium dat zich over de hele wereld heeft verspreid, is een restant van de meteoriet.
Op de landtong van Yucatán ontstond een gloeiend bad van gesmolten gesteente, dat honderden meters diep en honderden kilometers breed was. Dit lavameer deed er tienduizenden jaren over om te stollen. Al die tijd was de planeet ontsierd door een open wond die maar niet wilde dichten.
De chemische samenstelling van de gesmolten en opnieuw gestolde steen die met de olieboringen omhoog was gekomen, leek sprekend op de steendruppels die over de hele wereld waren gevonden. De ouderdom was 64,98 miljoen jaar, met een foutenmarge van veertigduizend jaar. Een detective story was tot een voorlopig einde gebracht. Smit: "Eindelijk bingo."

Kou en duisternis
De kracht van de botsing was gigantisch, miljarden maal zo groot als de explosie boven Hiroshima, in 1945. Daarna was het klimaat op aarde lange tijd volledig van slag. Vader en zoon Alvarez hadden dat al in 1980 gesuggereerd op basis van hun iridiumvondst in de Italiaanse Apennijnen. Zij beredeneerden dat er enorme stofwolken om de aarde moeten hebben gehangen. Volgens deze opvatting, die later bekend werd als de theorie van de nucleaire winter, komt het zonlicht niet door dergelijke wolken heen en blijft het dus gedurende lange tijd koud en donker. Diverse onderzoekers meenden dat het uitsterven aldus was geschied, in een poolnacht waar maar geen einde aan wilde komen. Dat was echter in tegenspraak met de metingen. Het is namelijk mogelijk om aan de hand van de eerder genoemde skeletjes van algen en plankton (de verhouding tussen twee verschillende varianten van het zuurstofatoom) de temperatuur van de toenmalige oceaan te meten. In de jaren zeventig ontdekte de Amerikaan Cesare Emiliani dat de temperatuur aan het einde van de Krijtperiode niet gedaald was maar gestegen. In 1981 spitste Jan Smit (en Gerald Ganssen) dat toe. De temperatuur van het zeewater was met zo'n acht graden omhoog gegaan.
Volgens Smit heerste er na de inslag van de meteoriet gedurende enkele maanden kou en duisternis (op het licht van de talloze bosbranden na), maar volgde daarna gedurende duizenden jaren een verwarming. Veel soorten die de klap en de daarop volgende donkerte plus kou overleefden, stierven alsnog.
De oorzaak van de verwarming was, zo vermoedden diverse onderzoekers, een broeikaseffect. Die opvatting kreeg steun toen eenmaal de krater was ontdekt. In Yucatán bleek de meteoriet zich eerst door een kalksteenlaag van drie kilometer dikte te hebben gevreten. Die kalksteen is verdampt en daardoor is, zo blijkt uit computerberekeningen, een hoeveelheid extra koolzuurgas in de atmosfeer terechtgekomen die tien tot twintig maal zo groot is als de huidige hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Het was alsof er een dikke deken om de aarde lag.

Knobbelkiezen
Door de massale sterfte nam de evolutie een totaal andere loop. Aan de hand van de sedimenten kan die ontwikkeling heel nauwkeurig, in stapjes van ongeveer duizend jaar, worden gevolgd. Smit: "Na een tijd ontstaan er in razend tempo allerlei nieuwe soorten. In een tijdsbestek van enkele duizenden jaren ontstaan er bijvoorbeeld drie, vier nieuwe planktonsoorten."

Zie volgende scherm

6/11 Een catastrofe.

Binnen de traditionele, darwinistische, opvatting van evolutie kan dat nauwelijks. De geboorte van een nieuwe soort vergt al gauw enkele tienduizenden jaren. Als het leven op aarde zich in een evenwicht bevindt, is het bovendien bijzonder moeilijk voor een nieuwe soort om een onbezet plekje, een niche, te vinden.
Na een catastrofe blijkt het allemaal heel anders te verlopen dan Darwin had gedacht. Juist omdat vrijwel alle soorten vernietigd waren, konden zich uit de overblijvers ongekend snel nieuwe soorten ontwikkelen. Voor zoogdieren bijvoorbeeld had de ramp grote gevolgen. Daarvóór speelden de zoogdieren een ondergeschikte rol. Het was immers het tijdperk der dinosauriërs. Weliswaar bestonden zoogdieren al honderden miljoenen jaren, langer dan de dino's, maar hun evolutie had niet meer opgeleverd dan enkele kleine en gespecialiseerde insecteneters. Er was één uitzondering. Een beestje, zo groot als een kat, dat op een kruising van rat, muis en mol leek. Dit beestje had niet het gebit van een insecteneter. Die hebben spitse kiezen die afbreken als er iets anders wordt gegeten. Dit zoogdier, een proto-hoefdier wordt het nu genoemd (Proto ungulatum), had een multifunctioneel gebit: vooraan spitse tanden en kiezen, achterin knobbelkiezen.
Het was dankzij die stevige kiezen in staat om nog wat te eten te vinden en plantte zich voort als de spreekwoordelijke konijnen. Smit: "Op de eerste fossielenvindplaatsen van ná de meteorietinslag vind je miljoenen kiezen van dit diertje. Je krabbelt even en de kiezen rollen eruit."

Het toeval
Uit het oerhoefdier ontstaan razendsnel nieuwe soorten. Binnen tien- tot dertigduizend jaar vertakken zich uit die ene overlever acht verschillende soorten en daaronder zit de eerste primaat (aapachtige), de directe voorouder van de huidige apen en ook van de mens.
Met andere woorden, wij allen hebben ons bestaan te danken aan het gelukje dat er 65 miljoen jaar geleden een grote rat was met knobbelkiezen, die in leven bleef toen de heersers van de schepping, de dinosauriërs, uitstierven.
In de jaren tachtig leverde Jan Smit ook nog een belangrijke bijdrage (onder meer in het gerenommeerde blad Science) aan de dino-discussie. Sommige paleontologen meenden dat de dinosauriërs al waren uitgestorven voor het einde van het Krijt. Smit geloofde dat niet en ging op onderzoek uit in Hell Creek, in de Amerikaanse staat Montana.
Smit: "Het vinden van dinoskeletten is zo makkelijk in staten als Montana en Alberta. Je rijdt een paar honderd mijl, graaft een paar weken en je hebt je kofferbak vol botten." Hij kon aantonen dat de bewuste paleontologen fouten hadden gemaakt bij het interpreteren van de sedimenten waarin ze de fossielen hadden aangetroffen. Walter Alvarez: "Dit was een discussie die al bijna honderd jaar voortzeurde en Jan Smit bracht haar tot een eind."
Inmiddels zijn bijna alle deskundigen overtuigd van de juistheid van de analyse van Jan Smit en Walter Alvarez. Onlangs kregen ze vanuit een onverwachte hoek nog eens ondersteuning. De afgelopen zomer was in huiskamers over de hele wereld te zien wat voor een kosmisch vuurwerk de meteorieteninslagen op Jupiter teweegbrachten. Smit: "Van iets dat in de perceptie van veel mensen uiterst onwaarschijnlijk was, is het geworden tot iets wat ze op de tv hebben gezien."
De filosofische consequenties van de catastrofe zijn groot. De in China opgegroeide en thans in Zürich werkende geoloog Kenneth Hsü ziet er zelfs een bevestiging van het taöistische wereldbeeld in (dat hij interpreteert als ‘een mens moet zich schikken in zijn lot'). Het traditionele beeld van evolutie - pech gehad voor de zwakken, hadden ze maar sterk moeten zijn -, dat ook buiten de biologie veel leeft, moet worden aangepast, daar is bijna iedereen het over eens. Het is geen of niet alleen een kwestie van sterk of fit zijn in het leven, minstens zo belangrijk is het om geluk te hebben.

Zie volgende scherm

7/11 Een catastrofe.

Walter Alvarez: "De meteoriet heeft Yucatán geraakt, een schiereiland. Had hij de aarde tien seconden eerder of later geraakt, dan was hij in zee gekomen. Dan was er niet zoveel koolzuur in de lucht gekomen, dan was er geen broeikaseffect geweest, dan waren de dinosauriërs niet uitgestorven en dan zouden u en ik op dit moment geen kopje espresso hebben gedronken. Dat hing allemaal af van een paar seconden, 65 miljoen jaar geleden. Met andere woorden, het toeval speelt de hoofdrol in het leven. De mens is een tamelijk toevallig verschijnsel."

'EEN SUPERBE VELDGEOLOOG'.
Volgens Walter Alvarez is een geoloog ‘iemand die de ene nacht in de modder slaapt en de volgende avond een smoking aantrekt om te vertellen wat hij in de modder heeft gevonden'. Op Jan Smit past vooral het eerste deel van die definitie. Hij hult zich bij voorkeur in kleding waarmee hij zo de bush in kan: spijkerbroek, sportschoenen en slobbertrui. Smit lijkt gebouwd voor de geologie. Philippe Claeys, een Waalse onderzoeker in Berkeley: "Jan is precies twee meter dus aan hem kun je handig de hoogte van allerlei lagen meten."
Smit werkt aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. Weinig Nederlandse wetenschapsmensen zullen zulk baanbrekend onderzoek hebben gedaan als Smit - met diverse publicaties in bladen als Science en Nature, en regelmatige optredens (volgend jaar weer) als gasthoogleraar aan een van ‘s werelds beroemdste universiteiten (Berkeley). Toch is Smit in eigen land nog geen hoogleraar. "Ach, daarvoor moet je ook goed kunnen organiseren en dat is niet mijn sterkste punt." Misschien speelt op de achtergrond ook de gebruikelijke kinnesinne mee. Zo slaagt de Leidse emeritus hoogleraar Brouwer, die in NRC Handelsblad regelmatig over geologie en dus ook over de meteorieteninslag van 65 miljoen jaar geleden schrijft, er op wonderbaarlijke wijze in Jan Smit keer op keer niet te noemen. De theorie van de meteorieteninslag vereist kennis op tal van verschillende gebieden. Evolutie, geologie, paleontologie, geochemie, nucleaire chemie, micro-paleontologie. Op al die terreinen weet Smit van wanten. Walter Alvarez: "Daarbij komt dat hij een absoluut superbe veldgeoloog is. Ik ben vaak met hem op expeditie geweest. Hij ziet in rotsen juist die details die van belang zijn maar moeilijk vallen te ontwaren. Het is een genoegen om hem in het veld bezig te zien. Binnen een paar dagen heeft hij in de gaten wat er in het verleden op een bepaalde plek is gebeurd. Ik zit langer dan dertig jaar in het vak en heb enorm veel geologen ontmoet. Jan Smit is één van de twee beste. Nee, wie de ander is, vertel ik niet."

CATASTROFE-TIPS
Er is ook in Europa een aantal plaatsen waar de overblijfselen van de catastrofe die de dinosauriërs wegvaagde, zijn te bewonderen. In de Pyreneeën, de klifkusten van Denemarken en vlak bij Alicante in Spanje, komt de grenslaag tussen het Krijt en het Tertiair bijvoorbeeld aan de oppervlakte. Ook in Limburg is die laag ontdekt. Daar was 65 miljoen jaar geleden een warme, ondiepe zee, waar onder andere de Mosasauriër (de allereerste grote sauriër die ooit is ontdekt, door de Fransen ontvreemd en daarom niet in Nederland maar in Parijs te bewonderen) rondzwom. In sommige mergelgrotten is de laag die Krijt van het Tertiair scheidt te zien. De verlaten cementgroeve Curfs, aan het Geuldal (de grenslaag ongeveer halverwege de groevewand), is voor het publiek toegankelijk. De champignongrotten van Geulhem zijn nog mooier; daar is een fraaie dikke kleilaag zichtbaar. Helaas mogen deze vanwege instortingsgevaar slechts bij hoge uitzondering worden betreden.
Smits favoriete plek bevindt zich bij de Golf van Biskaje. "In Spaans Baskenland, vlak over de grens. Bij het dorpje Zumaya uitstappen en een stukje over de rotsen lopen. Daar zie je dan een schitterende K-T-laag."

Zie volgende scherm

8/11 Een catastrofe.

DE KILLER-TOP-5
De slachting die de meteorieteninslag aan het eind van het Krijttijdperk heeft aangericht, was zeker niet de enige in de geschiedenis van het leven op aarde. Er zijn er tientallen geweest, en elke keer weer kreeg het leven een enorme opdonder. De grootste catastrofe was die aan het eind van het Permtijdperk, zo'n 250 miljoen jaar geleden. Toen verdween 95 procent van alle soorten in zee, zo kon uit sedimenten worden opgemaakt. De rest van de top-5 bestaat uit de crisis van 438 miljoen jaar geleden, en die van 360, 210 en 65 miljoen jaar geleden. Alleen van de catastrofe aan het eind van het Krijt staat inmiddels redelijk vast wat de oorzaak was: een meteorieteninslag. Daardoor denken veel onderzoekers dat ook de andere catastrofes door een komeet of meteoriet zijn veroorzaakt. Omdat de aarde een levende planeet is, zijn de kraters moeilijk terug te vinden. Wie door een telescoop naar de dichtbij gelegen maan kijkt, ziet dat die ontsierd is door ontelbare littekens.

(Elsevier, 17 december 1994).

Zie volgende scherm