Ein Team von Paläontologen hat das älteste Tier mit Skelett entdeckt. Der als Coronacollina acula bezeichnete Organismus ist zwischen 560 Millionen und 550 Millionen Jahre alt, was ihn in die Ediacara-Periode einordnet, bevor die Explosion des Lebens und die Diversifizierung von Organismen auf der Erde im Kambrium stattfanden.
Das Ergebnis gibt Einblick in die Evolution des Lebens – insbesondere des frühen Lebens – auf dem Planeten, warum Tiere aussterben und wie Organismen auf Umweltveränderungen reagieren. Die Entdeckung kann Wissenschaftlern auch dabei helfen, anderswo im Universum Leben zu erkennen.
Die Ediacara-Periode, benannt nach den Ediacara-Hügeln in Südaustralien, reicht von vor 630 bis 542 Millionen Jahren. Das Kambrium, das durch eine rasche Diversifizierung der Lebensformen auf der Erde sowie den Aufstieg mineralisierter Organismen gekennzeichnet ist, reicht von vor 542 bis 488 Millionen Jahren.
Die besten Coronacollina-Exemplare zeigen den Hauptkörper mit artikulierten Nadeln. Exemplare stammen von verschiedenen Fundorten. Pfeile zeigen den Hauptkörper von Coronacollina an. Weiße/schwarze Balken zeigen 1 cm an. A, C, D und E sind Fotografien fossiler Abdrücke im Gestein. B und F sind Latexabgüsse, die zeigen, wie die Fossilien nach der Kompression im Leben ausgesehen hätten. Bildnachweis: Droser-Labor, UC Riverside.
"Bis zum Kambrium war bekannt, dass Tiere einen weichen Körper haben und keine harten Teile haben", sagte Mary Droser, Professorin für Geologie an der University of California, Riverside, deren Forschungsteam die Entdeckung in South machte Australien. „Aber wir haben jetzt einen Organismus mit einzelnen Skelettkörperteilen, der vor dem Kambrium erscheint. Es ist daher das älteste Tier mit harten Teilen, und es hat eine Reihe von ihnen - sie wären strukturelle Stützen gewesen -, die es im Wesentlichen h alten. Dies ist eine große Innovation für Tiere."
Coronacollina acula ist in den Fossilien als wenige Millimeter bis 2 Zentimeter tiefe Vertiefung zu sehen. Aber weil sich Gesteine mit der Zeit verdichten, hätte der Organismus größer sein können – 3 bis 5 Zentimeter groß. Bemerkenswerterweise ist es auf die gleiche Weise konstruiert, wie kambrische Schwämme konstruiert wurden.
"Es stellt also eine Verbindung zwischen den beiden Zeitintervallen her", sagte Droser. "Wir nennen es den 'Vorboten der kambrischen Baumorphologie', was bedeutet, dass es ein Vorläufer von Organismen ist, die im Kambrium zu sehen sind. Das ist enorm aufregend, weil es das erste Auftreten einer der wichtigsten Neuheiten der tierischen Evolution ist."
Laut Droser signalisiert das Auftreten von Coronacollina acula, dass die Entstehung von Skeletten im Kambrium nicht so plötzlich erfolgte wie angenommen, und dass Ediacara-Tiere wie sie Teil der evolutionären Abstammung von Tieren sind, wie wir sie kennen.
"Das Schicksal der frühesten Ediacara-Tiere war Gegenstand von Debatten, wobei viele vermuten, dass sie alle kurz vor dem Kambrium ausgestorben sind", sagte sie. "Unsere Entdeckung zeigt, dass sie es nicht getan haben."
Studienergebnisse erschienen online am 14. Februar in Geologie.
Die Forscher stellen fest, dass Coronacollina acula auf dem Meeresboden lebte. Coronacollina acula hat die Form eines Fingerhuts, an dem mindestens vier 20 bis 40 Zentimeter lange, nadelartige "Nadeln" befestigt sind, und hielt sich höchstwahrscheinlich an den Nadeln. Die Forscher glauben, dass es Nahrung auf die gleiche Weise wie ein Schwamm aufgenommen hat und dass es nicht in der Lage war, sich fortzubewegen. Wie es sich reproduziert hat, bleibt ein Rätsel.
Coronacollina acula wird so genannt, weil es übersetzt "kleiner umrandeter Hügel mit Nadeln" bedeutet (corona - Rand oder Krone; collis - Hügel; acula - Nadel). Der Name beschreibt die Morphologie des fossilen Organismus und insbesondere seine zwei Komponenten: den kegelstumpfförmigen Körper, der in den Fossilien als Grube erscheint, und die langen spröden Nadeln, die in den Fossilien als dünne Rillen erscheinen.
Ediacara-Fossilien zeigen oft den Abdruck des gesamten Körpers des Organismus. Bei Coronacollina acula hingegen wurden Skelettteile abgefallen gefunden.
"Wenn Sie weiche Teile haben, die Ihren Körper zusammenh alten, dann verlieren Sie Ihre Skelettteile, wenn sie zerfallen", erklärte Droser. „Deshalb findet man in Fossilien selten zwei Muschelschalen zusammen. Wir haben jetzt ganze Organismen von Coronacollina acula gefunden – den fingerhutförmigen Körper in der Mitte, von dem Nadeln wie Stricknadeln abgehen. Und wir haben Hunderte davon gefunden Sie scheinen eine gesellige Spezies gewesen zu sein, viele von ihnen lebten zusammen."
Droser erklärte, dass die Nadeln mineralisiert worden sein müssen, da die Abdrücke zeigen, dass sie gerade sind. Außerdem sind sie kaputt gegangen.
"Wir assoziieren Skelette oft mit Raubtieren, da Skelette Tieren in ihrem Kampf gegen Raubtiere sehr helfen", sagte Droser. "Aber Coronacollina acula benutzte sein Skelett nur als Stütze, es gab keine Raubtiere im Ediacaran."
Die Forschungsarbeit begann als Masterarbeitsprojekt in Drosers Labor. Erica Clites, jetzt Physiktechnikerin im Glen Canyon National Recreation Area für den National Park Service, entschied sich für die Arbeit an diesem Projekt, weil es eine gute Herausforderung mit lohnenden Ergebnissen versprach.
"Jeder Aspekt der Rekonstruktion des Organismus musste durch unterstützende Statistiken untermauert werden", sagte Clites, der 2009 seinen Abschluss an der UCR machte und der Erstautor der Forschungsarbeit ist. „Durch akribische Messungen und detaillierte Beschreibungen wurden die im Gestein enth altenen Gruben und Nadeln als schwammartiges Tier entlarvt.“
Droser und Clites nahmen an der Studie von James G. Gehling vom South Australian Museum, Adelaide, teil.
Die Forschung wurde durch Zuschüsse der NASA, der National Science Foundation, eines UC Riverside John Dunham Field Grant und eines Australian Research Council Discovery Grant unterstützt.
