Tierreich viel älter als bisher angenommen, offenbaren Wissenschaftler

Wann haben Tiere ihren Ursprung?

In einer in der Zeitschrift Palaeontology veröffentlichten Studie zeigen wir, dass diese Frage von kambrischen Fossilien einer frondartigen Meereskreatur namens Stromatoveris psygmoglena beantwortet wird.

Die Ediacaran Periode dauerte von 635 bis 542m Jahren.

Diese Ära ist der Schlüssel zum Verständnis der Tierherkunft, da sie kurz vor der "Kambrium-Explosion" vor 541 Millionen Jahren stattfand, als viele der heute lebenden Tiergruppen zum ersten Mal im Fossilienbestand auftauchten.

Als jedoch im 20. Jahrhundert zum ersten Mal große Fossilien aus der Ediacaran-Zeit entdeckt wurden, enthielten sie einzigartige wedelartige Formen, die keinem lebenden Tier ähnelten.

Dies führte zu einer der größten Debatten in der Evolution. Was genau waren diese rätselhaften Fossilien, die oft als Ediacaran Biota bezeichnet werden?

Verbindung von Fossilien aus dem Ediacara- und Kambrium

Durch den Vergleich von Mitgliedern der Ediacaran-Biota mit einer Reihe von anderen Gruppen in einer Computeranalyse der evolutionären Beziehungen, fanden wir, dass Stromatoveris psygmoglena eine entscheidende Verbindung zwischen der älteren Periode und den Tieren in erstaunlicher Anzahl und Vielfalt während des Kambriums darstellt.

Fossilien von Stromatoveris psygmoglena werden nur an einem Ort der Welt gefunden: Chengjiang, China. Diese Region ist für besonders gut erhaltene kambrische Fossilien vor 518m Jahren bekannt.

Während der Fossilienbestand meist nur harte Schalen oder Knochen konserviert, bewahren einige besondere Fundorte wie Chengjiang die Überreste von Weichkörpern wie Stromatoveris psygmoglena.

Ursprünglich im Jahr 2006 aus acht bekannten Exemplaren beschrieben, untersuchten wir über 200 neue Fossilien des Organismus, die von Forschern der Northwest University, China, entdeckt wurden und auf das Kambrium zurückgehen.

Die Art und Weise, in der Fossilien der Ediacaran-Zeit erhalten blieben, war ein anderes ihrer Geheimnisse. Diese Fossilien zeigen oft Anzeichen von Biegung, Verdrehen und Reißen, was darauf hindeutet, dass sie Weichkörper ohne harte Teile erhalten.

Von den Weichteilen selbst ist jedoch kaum noch etwas übrig.

Stattdessen hinterließen sie Schimmelpilze im umgebenden Sediment, ein wenig wie ein Fußabdruck am Strand.

Im Gegensatz dazu behalten die neu untersuchten kambrischen Fossilien von Stromatoveris psygmoglena Kohlenstoffgewebe, so dass wir die detaillierte und innere Anatomie des Körpers selbst sehen können.

Während eines Forschungsstipendiums am Tokyo Institute of Technology und der University of Cambridge wurden die neuen kambrischen Fossilien von Stromatoveris psygmoglena mit früheren Ediacara-Fossilien in einer Computeranalyse von Anatomie und evolutionären Beziehungen verglichen.

Dies war auch die erste Analyse, um die Beziehungen zwischen den Ediacaran-Biota und einer Reihe anderer Organismen zu testen, die einzellige Kreaturen, die Protozoen, Algen, Pilze und neun Arten von Tieren, einschließlich Stromatoveris psygmoglena genannt werden.

Diese Analyse verwendete über 80 Fotografien von einzelnen fossilen Proben, um anatomische Merkmale über diese Gruppen hinweg zu vergleichen.

Die Analyse zeigte, dass Stromatoveris psygmoglena und sieben wichtige Mitglieder der Ediacaran-Biota sehr ähnliche Anatomien teilen, einschließlich multipler, verzweigter Wedel, die wie Seetang nach außen strahlen und sie alle in einer neuen Gruppe früher Tiere namens Petalonamae vereinigen.

Der Name bedeutet "Nama Petals" und wurde gewählt, um den Biologen Hans Pflug und seine Arbeit über die Ediacara-Flora in Namibia zu ehren, eine Anspielung auf die blütenblattartigen Wedel, die, wie Pflug bemerkte, diese ungewöhnlichen Tiere unterscheiden.

Tierische Evolution neu denken

Die Vereinigung dieser Mitglieder der Ediacaran-Biota und von Stromatoveris psygmoglena in einer einzigen Gruppe von Tieren hat große Auswirkungen auf die Tierherkunft. Angesichts dieser neuen Erkenntnisse müssen möglicherweise einige ältere Ideen zur frühen Tierentwicklung überarbeitet werden.

Da die Mitglieder der Ediacaran-Biota nun als Tiere eingestuft werden können, können wir den Ursprung des Tierreichs zumindest bis zu dem Zeitpunkt bestimmen, an dem diese Fossilien auftauchten.

Die ältesten Mitglieder dieser Gruppen sind als "rangeomorphs" bekannt und erscheinen im Fossilbericht vor ca. 571m Jahren, in der späten Ediacaran Periode.

Dies bedeutet, dass sich Tierarten bereits vor der kambrischen Explosion diversifizieren.

Es kann auch bedeuten, dass die Suche nach tierischen Ursprüngen sich jetzt auf die Zeit davor konzentrieren sollte, in den frühen Ediacara- und noch älteren geologischen Perioden.

Auf dieser Grundlage könnten Tiere viel früher entstanden sein, als das traditionelle Lesen des Fossilienberichts nahelegte.

Diese Studie hat auch Schlüsselimplikationen für die Ökologie und das endgültige Aussterben der Petalonamids.

Viele Ediacara-Arten wurden in späteren Gesteinen nicht gefunden, was einige Forscher dazu brachte zu glauben, dass sie ein "gescheitertes Experiment" in der Evolution waren und zu Beginn des Kambriums verschwanden.

In der Tat, das war meine eigene Ansicht, bis ich die bemerkenswerten neuen Fossilien von Stromatoveris psygmoglena sah.

Die Einbeziehung dieses kambrischen Tieres in die Petalonamiden verändert das Bild der Ediacaran Biota.

Stromomatoveris psygmoglena zeigt, dass die Petalonamids über 20 Jahre alt waren und gut über 20 Jahre bis zum Kambrium lebten und nicht von Anfang an ausstießen, wie man dachte.

Noch faszinierender ist, dass mehr als 200 Fossilien von Stromatoveris psygmoglena gefunden wurden, trotz der Tatsache, dass es keine harten Teile gab, die normalerweise am leichtesten erhalten sind.

Dies deutet darauf hin, dass diese Art ein wichtiger Bestandteil ihres marinen Meeresökosystems war und nicht ein seltener oder marginaler Überlebender.

Dies könnte bedeuten, dass sich die Petalonamids besser an die Veränderungen des Kambriums angepasst haben als gedacht, oder dass die Ediacaran-Periode und ihre Tiere weniger fremd und fortgeschrittener waren als bisher angenommen.

Wir können jedoch darauf vertrauen, dass das Tierreich, das wir besetzen, viel älter ist als wir früher dachten.

Dr. Jennifer Hoyal Cuthill ist Gastforscherin für Paläobiologie an der Universität Cambridge.

Dieser Artikel wurde ursprünglich in The Conversation veröffentlicht.

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