Eine überraschende neue Studie zeigt, dass – entgegen bisheriger Annahmen – eine große Anzahl Überreste von Chitin-Protein-Komplexen (organische Baumaterialen, die Proteine und Polysaccharide enthalten) in Fossilien von Arthropoden aus dem Erdzeitalter des Paläozoikums vorhanden sind. Zuvor wurden die ältesten molekularen Signaturen von Chitin-Protein-Komplexen in 25 Millionen Jahre alten känozoischen Fossilien entdeckt, außerdem fand man Überreste von strukturellen Proteinen in 80 Millionen Jahre alten mesozoischen Fossilien.
Ein internationales Wissenschaftlerteam um George Cody von der Carnegie Institution entdeckte Relikte von Chitin-Protein-Komplexen in Fossilien von Arthropoden aus der paläozoischen Ära. Ihre online veröffentlichten Ergebnisse könnten erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis von derart alten organischen Fossilien haben.
Neben anderen gemeinsamen Merkmalen besitzen Arthropoden Exoskelette oder eine Kutikula (Oberhaut). Die äußeren Teile dieser Kutikula bestehen aus einem Verbund von Chitin-Fasern, die in eine Proteinmatrix eingebettet sind. Es ist bekannt, dass Chitin und Strukturproteine sehr schnell und einfach von Mikroorganismen abgebaut werden. Deswegen hatte man lange Zeit angenommen, dass Chitin und Strukturproteine nicht in verhältnismäßig alten Fossilien nachweisbar sind, schon gar nicht in Fossilien aus dem frühen Paläozoikum.
Cody und sein Team studierten fossile Überreste einer 310 Millionen Jahre alten Skorpion-Kutikula aus dem Norden von Illinois (USA) und eines 417 Millionen Jahre alten Eurypteriden – ein skorpionartiger Arthropode, der möglicherweise mit heutigen Pfeilschwanzkrebsen verwandt ist und in Ontario (Kanada) gefunden wurde. Mit den ausgefeilten analytischen Instrumenten der Advanced Light Source Facility untersuchte das Team die Absorptionsspektren von niedrigenergetischen Röntgenstrahlen an Kohlenstoff-, Stickstoff-, und Sauerstoffatomen in den Fossilien. Diese Messungen wurden in einer Auflösung der Größenordnung von 25 Nanometern durchgeführt. Die Forscher zeigten, dass der Großteil des Kohlenstoffs, Stickstoffs und Sauerstoffs in den Fossilien der paläozoischen Ära aus Chitin-Protein-Komplexen stammt. Daher war es auch nicht überraschend, dass das Protein-Chitin-Material etwas abgebaut war, entweder durch chemische Prozesse oder teilweise durch bakteriologische Zersetzung.
Cody vermutet, dass der rudimentäre Chitin-Protein-Komplex möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung organischer Fossilien spielt, indem er ein Substrat bereitstellt, welches vor totaler Zersetzung schützt, weil es die Arthropoden mit wachsähnlichen Substanzen überzieht, die sie vor Austrocknung bewahren.
Quelle: http://carnegiescience.edu/news/unexpected_exoskeleton_remnants_found_paleozoic_fossils
(THK)
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