20/06/2012 - Die Vorfahren der Seesterne hatten ihren Körper symmetrisch geteilt

Menéame

Ein neuer Fossil der Stachelhäuter, der im Naturpark Moncayo (Zaragoza) gefunden wurde, zeigt, dass die ersten Vertreter dieser Gruppe bilateral, mit einer Symmetrie, die den Körper in zwei gleiche Teile, und nicht radial, mit einem symmetrischen Muster wie ein Rad, wie bisher gedacht.

Der aragonische Forscher Samuel Zamora hat gerade in der wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht PLOS ONE dass die entferntesten Vorfahren der Seesterne bilateral und nicht-radial Wie ich es mir bisher gedacht habe. Zamora, Forscher eines Forschungsprojekts der Universität von Zaragoza über die Zeit der Kambriker, das derzeit im Londoner Naturhistorischen Museum arbeitet, hat diese Ergebnisse gemeinsam mit Andrew Smith (Forscher im gleichen Londoner Museum) und Imran Rahman von der Universität Birmingham erzielt.

Die embryonale Entwicklung der Stachelhäuter hat die Biologen seit Jahrzehnten fasziniert, weil die Erwachsenen dieser Tiere radiale Symmetrie haben. Diese Symmetrie, die eines der wichtigsten Merkmale der Gruppe ist, fehlt jedoch in den Larven, die bilateral sind. Das bedeutet, dass eine sehr komplexe Metamorphose dieser Larven zur Entwicklung eines radialen Erwachsenen führt.

Paläontologen haben seit Jahrzehnten in den ältesten Felsen des Kambriks gesucht - Moment, in dem es zu einer großen Explosion des Tierlebens auf Erden kommt -, wo die ersten Stachelhäuter erscheinen, um herauszufinden, ob die Fossilien Informationen liefern konnten, und alle Schlussfolgerungen waren die gleichen: Die ersten Stacheltiere waren bereits radial.

Mit dem vom aragonischen Forscher geleiteten Fund stimmen die embryonalen, evolutionären und paläontologischen Daten überein und schließen eine Debatte, die seit Jahrhunderten zwischen Biologen und Paläontologen bestand. Das neue Fossil wurde als Ctenoimbricata spinosa getauft, und es fügt sich zu den paläontologischen Funden hinzu, die in den letzten Jahren in dieser Lagerstätte gemacht wurden.

Für jedes Fossil 1.200 Röntgenaufnahmen

Die beiden Exemplare dieses neuen Fossils wurden in den Jahren 2009 und 2010 bei Ausgrabungen im Dorf Purujosa im Naturpark Moncayo (Provincia de Saragossa) gefunden, der Tausende sehr gut erhaltener Fossilien aus der Zeit der Kambrien zur Verfügung gestellt hat. Diese Periode der Erdgeschichte ist gekennzeichnet, weil es der Moment ist, in dem das komplexe Leben in den Meeren unterschiedlich zu sein beginnt, in dem, was man die Kaminexplosion nennt.

Die Fossilien wurden mittels computergesteuerter Mikrotomographie untersucht, einer neuen Technik, die es ermöglicht, das Fossilium in 3D zu sezieren, ohne es zu zerstören und es auf einem Computer zu visualisieren. Zwei 3D-Scanner, einer für jedes Exemplar, wurden im Natural History Museum in London und an der Universität Birmingham durchgeführt. Von jedem Fossil wurden insgesamt 1200 Röntgenaufnahmen aufgenommen, die dann mehrere Monate lang analysiert wurden, um jeden anatomischen Teil der Fossile erkennen zu können. Das Ergebnis waren zwei dreidimensionale Modelle von Fossilien, die es ermöglichen, die Anatomie dieser Tiere genau zu beobachten und sie zu studieren.

Gerade im Jahr 2009 hat Samuel Zamora zum ersten Mal dieses neue 3D-Visualisierungssystem in einem Fossil des spanischen Cambrics eingesetzt, um das Innere eines kleinen Fossiliums zu beobachten, das vor 510 Millionen Jahren im Naturpark Moncayo gefunden wurde. Die Vorteile dieser Methode haben sich gegenüber den bisher angewandten zerstörerischen Techniken als unberechenbar erwiesen, um zu erkennen und zu studieren, was Kappen, Gestein oder Knochen verbergen.

Diese neue Methode der Penetration innerhalb des Fossils wurde durch die Zusammenarbeit mit Forschern des Imperial College in London entwickelt, einem Zentrum mit hoher Auflösungstechnologie, das sogar höher ist als das, was bei der Computer-Axialtomographie (TAC oder Scanner) bei der Diagnose des Menschen angewandt wird.

Dornhai und bilateral

Cteno-Fabrikat spinosa ähnelt keinem Exemplar, das heute in den Meeren lebt, geschweige denn einem Seestern. Eine Analyse seiner Anatomie zeigt jedoch, daß es sich um ein Tier handelt, das mit Stachelhäutern verwandt ist. Dieses Tier war bilateral geformt und wahrscheinlich kaum beweglich, da es keine Lokomotiven-Anhänger hatte. Es hat ein defensives System aus Dornen, das es ihm ermöglichte, sich vor Raubtieren zu schützen, ähnlich dem der heutigen Igel. Seine Nahrung war eine Mischung aus Detritivor und Suspensivor, indem er Partikel aus dem Meeresboden aufnahm, die in einem inneren Faring verarbeitet wurden.

Zum ersten Mal hat Cteno-Branche den evolutionären Baum der Stachelhäuter vollständig neu aufgebaut und bietet einen Überblick darüber, wie diese Tiere kurz vor ihrem Ursprung waren. Diese Entdeckung hat gezeigt, dass die radiale Symmetrie der Sterne und Seeigel, die uns so vertraut ist, eine Veränderung der bilateralen Symmetrie ist, die die ersten Stachelhäuter bereits besaßen. Diese Schlussfolgerung ändert radikal die Vision, die man über die Form und die Ernährungsgewohnheiten der frühen Stachelhäuter und Cteno-Firma hatte, ermöglicht es, diesen Zustand zu kennen.

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Bibliographische Referenz:

Zamora, Samuel. Imran A. & Smith, Andrew, B. 2012. Plated Cambrian bilaterians reveal the earliest stages of echinoderm evolution. PlosOne

http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0038296

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