Abonnieren Sie den Wonder Theory-Newsletter von CNN. Entdecken Sie das Universum mit Neuigkeiten über faszinierende Entdeckungen, wissenschaftliche Fortschritte und mehr.
CNN
—
Ein uraltes, insektenähnliches Meerestier mit einem fächerförmigen Schwanz und einem Schild, das seinen Körper umhüllt, schwimmt kopfüber und sieht aus wie ein Taco – aber dieser Taco konnte beißen.
neu Ausgrabungen Eine aktuelle Studie des ausgestorbenen Arthropoden Odaraya alata hat Wissenschaftlern einen ersten Blick auf kieferähnliche Strukturen, sogenannte Mandibeln, ermöglicht. Diese kleinen, paarigen Fortsätze in der Nähe des Mundes beißen, greifen und zerreißen Nahrung. Arthropoden, die diese Mundwerkzeuge besitzen, werden Mandibeln genannt.
Die ersten Kiefer entwickelten sich in den Ozeanen während des Kambriums (vor 541 bis 485,4 Millionen Jahren) und umfassen moderne Krebstiere, Insekten und viele Beine, wie zum Beispiel Tausendfüßler und Tausendfüßler. Unabhängig davon, ob sie Arthropoden beim Schneiden, Reißen oder Greifen helfen, haben sich die Kiefer so erfolgreich diversifiziert, dass sie heute mehr als die Hälfte aller Tierarten ausmachen, heißt es in der Studie Königliches Ontario Museum.
Die Identifizierung von Odarayas Unterkiefer löst ein seit langem bestehendes Rätsel darüber, wie die Kreatur ihre Mahlzeiten aufgenommen hat, und weist darauf hin, dass Odaraya zu den ältesten Unterkiefern im Stammbaum der Arthropoden gehört, berichteten Forscher am 24. Juli in der Zeitschrift Nature Community. Verfahren der Royal Society B:Biologische Wissenschaften.
Die Art wurde 1912 anhand von Fossilien beschrieben, die im Burgess-Schiefer von British Columbia, Kanada, in etwa 505 Millionen Jahre alten Gesteinen gefunden wurden. Allerdings waren die Köpfe dieser Fossilien unvollständig. Dies machte Wissenschaftler unsicher, ob Odaraia zu den Kieferkiefern gehörte, da Kopfanhänge für die Taxonomie ausgestorbener Arthropoden wichtig sind, sagte der Hauptautor der Studie, Alejandro Izquierdo Lopez. Er führte die Forschung am Royal Ontario Museum durch und erwarb gleichzeitig seinen Doktortitel in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie der University of Toronto.
Im Rahmen der neuen Untersuchung untersuchten Forscher etwa 150 Fossilien, die das Royal Ontario Museum während Expeditionen zwischen 1975 und 2000 gesammelt hatte. Izquierdo Lopez sagte, dass es sich bei den meisten Proben um neue Materialien handele, die zuvor noch nicht in wissenschaftlichen Publikationen erschienen seien.
„Nur zwei dieser Knochen wurden bisher veröffentlicht“, sagte er in einer E-Mail. „Wir haben bei etwas mehr als zehn von ihnen offensichtliche Kiefer gefunden, was zeigt, wie schwierig es ist, sie konserviert zu finden!“
Jean-Bernard Caron/Royal Ontario Museum
Wissenschaftler entdeckten erstmals 1912 Udaraya-Fossilien im Burgess-Schiefer.
Der erhaltene Unterkiefer war bisher nur anhand von Muskelnarben bei anderen Udaraya-Exemplaren bekannt, berichteten die Autoren der Studie. Izquierdo Lopez fügte hinzu, dass die neu entdeckten Mundwerkzeuge von Odaraya „kurze, starke Fortsätze mit einer Reihe von Zähnen sind. Genau so erwarten wir, dass der Unterkiefer aussieht.“
Ihre Entdeckung bestätige, dass neue Fossilien selbst für bekannte Arten voller Überraschungen sein könnten, sagen sie. Dr. Joanna Wolfwissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Organismal and Evolutionary Biology der Harvard University.
„Es ist wichtig, Arten, die wir bereits kannten, noch einmal zu besuchen“, sagte Wolf. In diesem Fall hatten sie (die Autoren der Studie) viel neues Material. Manchmal sind Merkmale nur in einer Probe sichtbar, daher sollten Sie immer nachsehen.“
Odaraya sind etwa 15 cm lang und betrachten ihren Lebensraum im Meer durch große, auf Stielen montierte Augen. Sein Körper war in Dutzende Teile unterteilt und hatte mehr als 30 dünne Beinpaare.
Was ihn umhüllte, war die sogenannte Tako-Hülle – eine röhrenförmige Rüstung, die sich um Odarayas Körper wickelte, so dass sein Kopf vorne und sein Schwanz hinten herausragte. Viele Arthropoden haben dieses Taco-ähnliche Merkmal, das als Muschelpanzer bekannt ist, „einschließlich lebender Arthropoden wie Samengarnelen und Fächergarnelen“, sagte Wolfe.
Die Rüstung beugte sich über Odarayas Gliedmaßen, so dass er möglicherweise nicht auf dem Meeresboden laufen konnte Königliches Ontario MuseumStattdessen verbreitete sich der Seewanzen-Taco wahrscheinlich auf die gleiche Weise wie moderne Pfeilschwanzkrebse: indem er kopfüber schwamm.
Jean-Bernard Caron/Royal Ontario Museum
Die Odaraya gehören wahrscheinlich zu den ältesten Kieferarten, einer Gruppe von Arthropoden mit kauenden Mundwerkzeugen, den sogenannten Kiefern.
Obwohl ihre Beine möglicherweise nicht zum Gehen verwendet wurden, waren sie wahrscheinlich wichtig für den Nahrungsfang kleinerer Meeresbewohner im Kambrium, berichteten die Forscher. Als sie die Fossilien untersuchten, fanden sie harte, haarähnliche Strukturen, sogenannte Borsten, die die Beine der Tiere auskleideten. Diese winzigen Stacheln haben möglicherweise Nahrung gefangen, so wie Rochenreihen im Maul der Wale Meerwasser filtern und Plankton fangen.
„Wir glauben, dass sich die Stacheln zwischen den Beinen verfangen und ein Netz bilden könnten, das vorbeiziehende Beute fängt“, sagte Izquierdo Lopez.
Wolf fügte hinzu, dass diese Art der Nahrungsaufnahme bei vielen modernen Krebstieren üblich sei, die über unterschiedliche Arten und Längen von Borsten verfügen, mit denen sie Nahrung auffangen.
Weitere Geheimnisse des Unterkiefers
Es gab ein Merkmal, das die Wissenschaftler verwirrte und faszinierte und das noch nie zuvor bei kambrischen Tieren beobachtet worden war: eine zahnähnliche Struktur zwischen den Kiefern von Odaraya.
„Wir wissen immer noch nicht genau, was diese Struktur war, selbst im Vergleich zum heutigen Unterkiefer“, sagt Izquierdo Lopez. „Aber wir glauben, dass es möglicherweise mit dem Unterkiefer zum weiteren Kauen von Nahrung verwendet wurde. Diese Struktur könnte sich zu anderen ähnlichen Strukturen bei Tausendfüßlern oder Krabben entwickelt haben, aber mehr können wir noch nicht sagen.“
Das Auffinden weiterer Fossilien könnte die Funktion dieser Struktur klären und dabei helfen, andere ungewöhnliche Details über Udaraya zu erklären, wie zum Beispiel das Vorhandensein von drei kleinen Augen zwischen den größeren. Frühere Studien haben diese lichtempfindlichen Organe kurz beschrieben, obwohl die Forscher bei ihren Untersuchungen keine primitiven Augen entdeckten.
„Wir konnten diese drei Augen in dieser Studie nicht gut erkennen, aber wir können ihre Existenz nicht vollständig leugnen. Zukünftige Proben könnten einen komplexeren Kopf offenbaren als den, den wir heute haben“, sagte Izquierdo Lopez.
Mindy Weissberger ist eine Wissenschaftsautorin und Medienproduzentin, deren Arbeiten in Live Science, Scientific American und How It Works erschienen sind.