Ein 500 Millionen Jahre altes kleines Raubtier enthüllt den Aufstieg von Skorpionen und Spinnen

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Zwei Paläontologen, die am weltberühmten Burgess Shale arbeiten, haben eine neue Art entdeckt: Mollisonia plenovenatrix. Sie gilt als die ältester bekannter Kieferklauenträger (Chelicerata). Diese Entdeckung legt den Ursprung dieser riesigen Tiergruppe – von über 115.000 Arten, darunter Pfeilschwanzkrebse, Skorpione und Spinnen – in eine Zeit vor mehr als 500 Millionen Jahren. Die Ergebnisse der Studie wurden nun in der renommierten Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Mollisonia plenovenatrix wäre aufgrund ihrer Größe ein gefürchtetes Raubtier gewesen. Daumengroß rühmte sich die Kreatur eines Paares großer eiförmiger Augen und eines “Multi-Tool-Kopfes” mit langen Beinen sowie zahlreicher “Armpaare”, die allesamt spüren, greifen, zerquetschen und kauen konnten. Aber vor allem hatte die neue Art auch ein Paar winziger “Zangen” vor dem Mund, die sogenannten Chelicerae. Diese typischen Anhängsel geben der Gruppe der Skorpione und Spinnen, der Chelicerates, den Namen. Sie benutzen sie, um ihre Beute zu töten, zu halten und manchmal zu zerteilen.

“Vor dieser Entdeckung konnten wir die Chelicerae in anderen kambrischen Fossilien nicht lokalisieren, obwohl einige von ihnen eindeutig ähnliche Merkmale aufweisen”, sagt Hauptautor Cédric Aria, seit 2012 Mitglied der Burgess Shale Expeditionen des Royal Ontario Museums und derzeit Postdoc am Nanjing Institute of Geology and Palaeontology (China). “Dieses wichtige Merkmal, dieses Wappen der Cheliceraten, fehlte noch.”

Mollisonia plenovenatrix in dorsaler Ansicht erhalten, die die großen Augen, die Beine und die kleinen Chelicerae an der Vorderseite zeigt. (Bild: ROMIP 62978, Jean-Bernard Caron© Royal Ontario Museum)

Andere Merkmale dieses Fossils, einschließlich der Hinterbeine, die mit Kiemen verglichen werden, deuten weiter darauf hin, dass Mollisonia keine “primitive” Version eines Kieferklauenträgers war, sondern dass es in der Tat bereits morphologisch nahe an die modernen Arten angrenzte.

“Kieferklauenträger haben das, was wir entweder Buchkiemen oder Buchlungen nennen”, erklärt Aria. ” Es handelt sich um Atmungsorgane, die aus vielen zusammengestellten dünnen Blättern bestehen, ähnlich einem Buch. Dadurch wird die Oberfläche und damit die Effizienz des Gasaustauschs stark erhöht. Mollisonia hatte Fortsätze, die nur drei dieser Blätter enthielten, die sich wahrscheinlich aus einfacheren Gliedmaßen entwickelten.”

Die Autoren glauben, dass Mollisonia vorzugsweise in der Nähe des Meeresbodens gejagt hat, was auf die gut entwickelten Beine zurückzuführen ist. Diese Form der Jagd wird als “benthische Prädation” bezeichnet. Weil Mollisonia so modern aussieht, scheinen Kieferklauenträger daher schnell gediehen zu sein und eine ökologische Nische besetzt zu haben, die sonst von anderen Gliederfüßern zu dieser Zeit nur unzureichend genutzt wurde. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass der Ursprung der Kieferklauenträger noch tiefer im Kambrium liegen muss, also in dem Moment, in dem das Herz der „kambrischen Explosion” wirklich angefangen hat zu schlagen.

“Die Beweise wachsen zusammen und legen nahe, dass die kambrische Explosion noch schneller abgelaufen ist, als wir dachten”, sagt Aria. “Eine fossile Stätte wie den Burgess Shale zu finden der den Beginn des Kambriums darstellt, wäre wie in das Auge des Zyklons zu schauen.”

Die Bedeutung des Burgess Shales und ähnlicher Lagerstätten, wie der Chengjiang Biota in China, liegt in der außergewöhnlichen Erhaltung der frühesten marinen Tiergemeinschaften in einer Zeit der einzigartig schnellen Diversifizierung der Körperformen, der so genannten “kambrischen Explosion”. Fossile Tiere aus diesen Stätten zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine große Anzahl von morphologischen Merkmalen wie Gliedemaßen und Augen, aber auch Eingeweide und viel seltener Gewebe des Nervensystems erhalten.

Evolutionärer Baum, der die Beziehung von Mollisonia zu anderen Arthropoden veranschaulicht. Diese Studie stellt es als Basis für Kieferklauenträger, eine Gruppe, die Spinnentiere (Skorpione, Spinnen, Milben und ihre Verwandten), Pfeilschwanzkrebse, Asselspinnen und Seeskorpione umfasst. Bestimmte kambrische Fossilien (Orange) haben in letzter Zeit eine wichtige Rolle beim Verständnis des Ursprungs moderner Arthropodengruppen, Unterkiefer und Kieferklauen gespielt. (Ill.: Cédric Aria© Royal Ontario Museum)

Mollisonia wurde erstmals vor mehr als einem Jahrhundert vom Entdecker des Burgess Shales, Charles Doolittle Walcott, beschrieben. Bisher waren jedoch nur seltene Exoskelette dieses Tieres bekannt. “Es ist das erste Mal, dass Beweise für die Gliedmaßen und andere Weichteile dieser Tierart beschrieben werden, die der Schlüssel zur Aufdeckung ihrer Verwandtschaft waren”, sagt Jean-Bernard Caron, Co-Autor, Richard M. Ivey Curator of Invertebrate Palaeontology am Royal Ontario Museum (Kanada). Die außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien stammen aus einer neuen Burgess Shale Lagerstätte in der Nähe des Marble Canyon, im Kootenay Nationalpark, British Columbia.

“Marble Canyon ist das größte Highlight meiner bisherigen Karriere. Dieses Gebiet gibt uns Jahr für Jahr wunderbare Schätze”, sagt Caron, der seit 10 Jahren die Burgess Shale Expeditionen des Royal Ontario Museums leitet.

“Ich hätte mir nicht vorstellen können, dass wir den Burgess Shale mit all den neuen Arten, die wir immer noch finden, praktisch wiederentdeckt haben.”

Die in dieser neuen Studie beschriebenen Exemplare von Mollisonia plenovenatrix sind besser erhalten, als die im ursprünglichen Walcott-Steinbruch, der sich etwa 40 Kilometer nordwestlich des Steinbruchs Marble Canyon befindet. Viele andere Fossilien, die im Marble Canyon und in der Umgebung gefunden wurden, haben bereits eine entscheidende Rolle für unser Verständnis der frühen Evolution vieler Tiergruppen gespielt. Dazu gehören vor allem die Wirbeltiere, unsere eigene Linie, dank zahlreicher und außergewöhnlich gut erhaltener Exemplare der primitiven Fische Metaspriggina walcotti. Viele neue Arten warten darauf, beschrieben zu werden; die neueste, ein “fliegender Untertassen-ähnlicher” neuer Raubarthropode mit riesigen harkenartigen Krallen namens Cambroraster falcatus, wurde gerade erst veröffentlicht.

Die fossilen Standorte von Burgess Shale befinden sich innerhalb der Yoho- und Kootenay-Nationalparks und werden von den Parks Canada verwaltet. Parks Canada ist stolz darauf, mit führenden wissenschaftlichen Forschern zusammenzuarbeiten, um das Wissen und Verständnis über diese Schlüsselperiode der Erdgeschichte zu erweitern und diese Orte mit der Welt durch preisgekrönte geführte Wanderungen zu teilen. Der Burgess Shale wurde 1980 wegen seines außergewöhnlichen universellen Wertes zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt und ist heute Teil des größeren kanadischen Weltkulturerbes Rocky Mountain Parks.

Mollisonia wird zu den vielen außergewöhnlichen Fossilien aus dem Burgess-Schiefer gehören, die in der zukünftigen neuen Galerie des ROM, The Willner Madge Gallery, Dawn of Life, ausgestellt werden sollen. Sie soll 2021 eröffnet werden.


Veröffentlichung: A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1525-4 , https://nature.com/articles/s41586-019-1525-4

Quelle: off. Pm des Royal Ontario Museum

Titelbildunterschrift: Rekonstruktion von Mollisonia plenovenatrix. Mollisonia war nur etwa 2,5 cm lang. (Ill.: Joanna Liang, © Royal Ontario Museum)


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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