Videos: 3D-Modelle von 300 Millionen Jahre alten Weberknechten

Zwei urzeitliche Arten von Weberknechten oder “Opa Langbeins”, die vor über 300 Millionen Jahren durch Wälder krabbelten, werden in neuen dreidimensionalen virtuellen Fossilienmodellen gezeigt, die am 23. August im Journal Nature Communications veröffentlicht wurden.

Ein internationales Team unter Leitung des Imperial College London hat 3D-Modelle von zwei fossilen Weberknechtarten der Unterordnungen Dyspnoi und Eupnoi erzeugt. Die urzeitlichen Kreaturen leben während des Karbon vor den Dinosauriern auf der Erde. Die 3D-Modelle liefern neue Einblicke darüber, wie diese alten achtbeinigen Kreaturen mit ihren einen Zentimeter großen knopfartigen Körpern in den urzeitlichen Wäldern der Erde überlebten und wie Weberknechte als Gruppe sich entwickelt haben.

Andere Wissenschaftler haben früher schon nahegelegt, dass Weberknechte unter den ersten Gruppen an Land gehörten, deren Körper sich zu der heutigen modernen Form entwickelt hat, während andere Landtiere wie Spinnen und Skorpione noch in den frühen Stadien ihrer Evolution waren. Die Forscher sagen, dass der Vergleich zwischen den 3D-Fossilien von Dyspnoi und Eupnoi mit modernen Mitgliedern dieser Weberknechtgruppen weitere Belege dafür liefert, dass urzeitliche und moderne Spezies sich in ihrem Erscheinungsbild sehr ähnelten und es nur geringe Veränderungen über Millionen von Jahren gab.

Dr. Russel Garwood arbeitet zurzeit am Computertomografie-Labor des Natural History Museum in London und führte diese Studie durch, als er am Department of Earth Science an Engineering des Imperial College London war. Er sagt:

“Es ist absolut bemerkenswert, wie wenig Weberknechte ihr Erscheinungsbild in der Zeit vor den Dinosauriern verändert haben. Wenn man nach draußen in den Garten geht und eine dieser Kreaturen findet, ist es so, als hielte man ein kleines Stück Vorgeschichte in den Händen. Wir können noch nicht sicher sein, warum Weberknechte so modern erscheinen, während die meisten Landtiere, ihre Cousins wie Skorpione eingeschlossen, zu der Zeit in einer primitiven Form existierten. Es könnte sein, dass sie sich früh in ein Stadium entwickelten, das ihnen genügte für das, was sie tun und ihre Körper keine weiteren Veränderungen brauchten.”

Die virtuellen 3D-Modelle der Fossilien haben den Wissenschaftlern auch weitere Beweise dafür geliefert, dass die Abstammungslinien von Dyspnoi und Eupnoi vor etwa 305 Millionen Jahren aus einem gemeinsamen Weberknecht-Vorfahren hervorgingen. Die Forscher sagen, ihre Arbeit unterstütze frühere DNA-basierte Untersuchungen und ist wichtig, weil sie ein klareres Bild der frühen Evolution dieser Spezies geben.

Die Wissenschaftler fanden auch Anhaltspunkte dafür, wie beide Kreaturen vor Hunderten Millionen Jahren gelebt haben könnten. Das Team glaubt, dass Eupnoi wahrscheinlich im Laubwerk kurz über dem Waldboden lebte, was ihm möglicherweise half, sich vor lauernden Fressfeinden zu verstecken. Das 3D-Modell von Eupnoi enthüllte, dass er lange Beine mit einer Krümmung am Ende besaßen, die mit den Beinen seiner modernen Verwandten vergleichbar sind, welche sich mit den gekrümmten Beinteilen auf der Vegetation von Blatt zu Blatt bewegen.

Durch die Analyse einer Sektion des 3D-Fossils, welches einen Teil seines Abdomens zeigt, konnten sie auch bestimmen, dass der Körper von Eupnoi eine sehr dünne und weiche äußere Hülle oder Exoskelett besaß, der im Laufe des Fossilisationsprozesses zerstört wurde. Daraus schloss das Team auf die Fragilität von Eupnois Exoskelett.

Das Fossil von Dyspnoi hatte Stacheln auf seinem Rücken und die Wissenschaftler glauben, dass es ihm etwas Schutz vor Fressfeinden gab, die in der Kreatur eine leckere Mahlzeit sahen. Dyspnoi könnte in feuchtem Unterholz auf dem Waldboden gelebt haben. Dyspnois moderner amerikanischer Abkömmling Acudavella cosmetoides besitzt ebenfalls Stacheln zum Schutz und lebt in ähnlichen Umweltbedingungen.

Es ist selten, fossile Überreste von Weberknechten zu finden, weil ihre kleinen, weichen, zerbrechlichen Körper während des Fossilisationsprozesses schwierig zu konservieren sind. Es wurden bislang nur 33 fossile Spezies entdeckt.

Derzeit analysieren die meisten Paläontologen Fossilien, indem sie einen Stein aufschneiden und die darin eingeschlossenen Kreaturen anschauen. Das bedeutet, dass sie oft nur einen Teil des dreidimensionalen Fossils sehen und nicht alle Merkmale des Fossils erforschen können. Die in der aktuellen Studie benutzte Methode nennt sich ‘computed tomography’ und versetzt die Wissenschaftler in die Lage, unter Verwendung eines Computertomografen am Natural History Museum in London sehr detaillierte, virtuelle Modelle zu erstellen. In dieser Forschungsarbeit machten sie 3.142 Röntgenaufnahmen der Fossilien und setzten die Bilder mit einer speziell entwickelten Computersoftware zu exakten 3D-Modellen zusammen.

Diese Forschungsarbeit basiert auf vorherigen Computermodell-Studien, die von Forschern des Imperial College über andere prähistorische Kreaturen durchgeführt wurden, darunter etwa urzeitliche Spinnen namens Anthracomartus hindi und Eophrynus prestivicii, sowie ein urzeitlicher Vorfahre der Kakerlake namens Archimylacris eggintoni.

Die Arbeit wurde durch ein Stipendium des Natural Environment Research Council finanziert.

Quelle: http://www3.imperial.ac.uk/newsandeventspggrp/imperialcollege/newssummary/news_23-8-2011-17-4-41

(THK)