Video der Woche: Urzeitkrabbler in 3D



Vor rund 410 Millionen Jahren waren die Spinnentiere die unangefochtenen Herrscher über die Tierwelt an Land. Sie waren die Top-Räuber ihrer Zeit. Wie diese Urzeit-Spinnen sich bewegten, haben zwei Forscher jetzt erstmals in einer 3D-Animation detailgetreu rekonstruiert. Sie zeigt, wie die Spinne beim Laufen ihre Beine setzt und dass sie dabei eine ähnliche Bewegungsabfolge nutzt, wie heute noch die Wolfsspinnen und Taranteln. Diese virtuelle Wiederauferstehung des achtbeinigen Urzeit- Räubers ist unser Video der Woche.

Im Zeitalter des Silur spielte sich ein Großteil des Lebens noch immer im Meer ab. Hier dominierten riesige Seeskorpione die Tierwelt, gleichzeitig entstanden die ersten primitiven Vorfahren der Wirbeltiere. Auf den Landmassen der Erde hatten die Pflanzen bereits Fuß gefasst, erste Tausendfüßer und frühe Spinnentiere der Ordnung Trigonotarbida folgten ihnen in die neuen Lebensräume. "Lange bevor unsere Urahnen aus dem Meer stiegen, bildeten diese frühen Spinnentiere bereits die Spitze der Nahrungskette", erklärt Erstautor Russell Garwood von der University of Manchester. Diese Urzeit-Arachniden waren wahrscheinlich sogar die ersten Raubtiere an Land. Sie hatten acht Beine, einen von mehreren Chitinplatten bedeckten Hinterkörper und wurden wenige Millimeter bis einige Zentimeter groß. Am Vorderkörper trugen sie scharfe, gekrümmte Beißklauen, mit denen sie ihre Beute vermutlich festhielten und töteten. Obwohl ihre Beine denen heutiger Wolfsspinnen und Taranteln sehr ähnlich sind, war bisher nicht klar, ob die urzeitlichen Spinnentiere sie auch genauso einsetzten und wie sie liefen.

Garwood und sein Kollege Jason Dunlop vom Museum für Naturkunde in Berlin haben erstmals die Fossilien solcher Urzeit-Spinnentiere genutzt, um deren Laufstil in einer detailgetreuen Animation zu rekonstruieren. Dafür analysierten die Forscher zunächst Fossilien der Trigonotarbida-Gattung Palaeocharinus aus dem Rhynie Chert in Schottland. Dieser sehr feinkörnige Hornstein hat die Körper der Urzeit-Tiere so gut konserviert, dass Details der Gelenke und sogar versteinerte Sehnen und Muskelstränge zu erkennen sind. Aus Dünnschliffen dieser Fossilien konstruierten die Forscher zunächst ein dreidimensionales Gitternetz des Urspinnenkörpers und fütterten damit ein Computerprogramm namens "Blender". Mit diesem Open-Source-Programm lassen sich aus Daten zur Bewegungsfreiheit der Gelenke und den Gitternetzen 3D-Modelle erstellen und diese dann animieren.

Doppelter Vierfüßergang

Das Ergebnis ist ein Video, das diese urzeitlichen Spinnentiere wieder zum Leben erweckt: Man sieht, wie sie ihre Beine anziehen, wie sie laufen und in welcher Abfolge sie ihre Füße dabei setzen. "Als ich begann, mit fossilen Arachniden zu arbeiten, waren wir froh, wenn wir skizzieren konnten, wie diese Tiere zu Lebzeiten aussahen", sagt Dunlop. "Jetzt können wir sie quer über unsere Computer-Bildschirme laufen sehen." Aus der Animation geht unter anderem hervor, dass die Urzeit-Spinnentiere ihre Beine in einer Art doppeltem Viererpack bewegten – ähnlich wie jagende Spinnen es heute noch tun. Dabei schwingt jedes zweite Bein nach vorn, und die einander gegenüberstehenden Beine eines Paares bewegen sich immer gegenläufig. Obwohl die Beine dieser ausgestorbenen Spinnentiere noch deutlich primitiver aufgebaut waren als die heutiger Jagdspinnen, war ihr Gang bereits sehr ähnlich.

Wie die Forscher betonen, liefert diese Animation nicht nur einen ganz neuen Einblick in die Biomechanik der ersten räuberischen Landtiere. Weil die dafür eingesetzte Software umsonst und mit frei zugänglichem Quellcode erhältlich ist, gibt sie Forschern ganz neue Möglichkeiten, ihre Forschungsobjekte zu animieren. "Das ist für mich das Aufregende daran: Dass Wissenschaftler solche Animationen nun selbst machen können – ohne den technischen Aufwand und die enormen Kosten eines Films nach dem Muster von Jurassic Park", sagt Dunlop.

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