Das älteste Tierfossil der Welt - wissenschaft.de
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Das älteste Tierfossil der Welt

Dickinsonia-Fossil
Dickinsonia-Fossil vom Weißen Meer (Foto: Ilya Bobrovskiy/ Australian National University)

Wann entwickelten sich die ersten mehrzelligen Tiere auf unserem Planeten? Diese Frage ist bis heute ungeklärt – unter anderem weil bei vielen frühen Fossilien nicht eindeutig erkennbar ist, ob es sich um einen großen Einzeller, ein Pilzgewächs oder einen Mehrzeller handelt. Jetzt aber haben Paläontologen im Norden Russlands ein Schlüsselfossil entdeckt: das versteinerte Relikt eines 558 Millionen Jahre alten Wesens, das noch Überreste von Biomolekülen in sich barg. Deren Analyse enthüllte, dass Dickinsonia – so der Name der fossilen Art – schon ein mehrzelliges Tier gewesen sein muss. Es handelt sich damit um den ältesten Beleg eines Tieres in der Erdgeschichte, so die Forscher.

Vor 571 bis 541 Millionen Jahren, im Zeitalter des Ediacarium, tauchten die ersten mehrzelligen Wesen auf unserem Planeten auf. Doch der Körperbau dieser Organismen war völlig verschieden von dem heute lebender Tiere oder Pflanzen: Einige glichen gelappten Gebilden ohne Kopf oder Darm, andere waren röhrenförmige Riffbauer und wieder andere ähnelten einer halb aufgeblasenen Luftmatratze. „Die ediacarische Lebenswelt ist eines der großen Mysterien der Paläontologie“, erklären Ilya Bobrovskiy von der Australian National University in Canberra und seine Kollegen. Denn bis heute ist für die meisten dieser bizarren Bewohner der Urmeere nicht einmal klar, zu welcher der Großgruppen im Organismenreich sie gehören: Sind es riesenhafte Amöben oder ähnliche Einzeller, Flechten, Algen oder doch schon echte mehrzellige Tiere?

Rätselhafte Wesen

Eines dieser Rätselwesen ist Dickinsonia – ein rund 1,40 Meter großer, ovaler Organismus, dessen Körper eine klare Mittellinie zeigt, von der beiderseits feine, gebogene Linien abgehen. Ein Kopf, innere Organe oder Gliedmaßen scheinen jedoch zu fehlen. Paläontologen vermuten daher, dass Dickinsonia Nährstoffe direkt aus der Umwelt aufnahm oder vielleicht eine externe Verdauung praktizierte. Vollends unklar aber ist, ob diese Organismen ein- oder mehrzellig waren. „Einige moderne Protisten können bis zu 25 Zentimeter groß werden“, erklären die Paläontologen. „In Abwesenheit von Konkurrenz durch Mehrzeller könnten sie damals noch größer geworden sein – was eine Erklärung für die Größe der Fossilien aus dem Ediacarium liefern könnte.“ Dickinsonia könnte demnach ein riesenhafter Ur-Einzeller, eine Flechte, aber auch ein extrem primitives mehrzelliges Tier gewesen sein. Was aber trifft zu?

Eine Antwort auf diese Frage könnten charakteristische Stoffwechselprodukte der verschiedenen Organismenklassen liefern. Fette und andere Biomoleküle bleiben zwar nur selten intakt über die Jahrmillionen erhalten, wohl aber ihre Abbauprodukte, bestimmte Kohlenwasserstoffe. An der Zahl der Kohlenstoffatome in ihren Molekülketten können Wissenschaftler erkennen, aus welchen Verbindungen diese Biomarker einst entstanden sind – und damit auch, von welchem Organismus sie stammen. „Das Problem war jedoch, dass wir dafür erst einmal Dickinsonia-Fossilien finden mussten, in denen noch organisches Material erhalten war“, erklärt Bobrovskiy. „Die meisten Gesteinsschichten mit solchen Fossilien, wie beispielsweise die Ediacara-Formation in Australien, waren starker Hitze, hohem Druck und der Verwitterung ausgesetzt.“ Dadurch wurden organische Relikte weitgehend zerstört.

Das Fossil und seine Bedeutung (Video: ANU)

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Fettmoleküle belegen tierische Natur

Jetzt jedoch haben Bobrovskiy und sein Team Fossilien entdeckt, die deutlich besser erhalten sind – und die noch die entscheidenden Kohlenwasserstoff-Biomarker enthielten. Fündig wurden sie an einer steilen, 60 bis 100 Meter hohen Klippe an der Küste des Weißen Meeres im arktischen Russland. Um an die Gesteinsschicht aus dem Ediacarium zu kommen, mussten sich die Forscher abseilen, in der Schwebe Sandsteinbrocken herausbrechen und diese nach unten transportieren. Doch der Aufwand lohnte sich: In der Formation fanden die Wissenschaftler mehrere rund 558 Millionen Jahre alte Dickinsonia-Fossilien in ungewöhnlich gutem Erhaltungszustand. In den versteinerten Abdrücken der Wesen waren noch Reste von organischem Material erhalten geblieben.

Analysen enthüllten, dass diese Biomarker zu 93 Prozent aus Cholesterin-ähnlichen Molekülen bestanden – Verbindungen, die für tierische Lebensformen typisch sind. Nur 1,8 Prozent der organischen Relikte bestanden dagegen aus Ergosteroiden, einer für Pilze und Flechten charakteristischen Verbindung. „Das widerlegt die Flechten-Hypothese“, so die Forscher. Auch eine Zugehörigkeit zu riesenhaften Einzellern halten sie für eher unwahrscheinlich, weil diese ebenfalls meist mehr Ergosteroide und dazu noch weitere, längere Biomoleküle enthalten. „Das fossile Fett, das wir gefunden haben, belegt damit, dass Dickinsonia das älteste bekannte Tierfossil ist – und es löst ein Jahrzehnte altes Rätsel“, konstatiert Co-Autor Jochen Brocks von der Australian National University. Damit scheint klar, dass es schon vor 558 Millionen Jahren die ersten mehrzelligen Tiere auf unserer Erde gab – und dass zumindest einige der bizarren Rätselwesen aus dem Ediacarium unsere fernsten Vorfahren waren.

Quelle: Ilya Bobrovskiy (Australian National University, Canberra) et al., Science, doi: 10.1126/science.aat7228

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