Unglaubliche Vision in alten “strahlenden Zähnen” Tiefseekreaturen trieben ein evolutionäres Wettrüsten an.

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Uralte Meereslebewesen, Radiodonts genannt, hatten unglaubliche Visionen, die nach neuen Forschungsergebnissen, die am 2. Dezember 2020 veröffentlicht wurden, wahrscheinlich ein evolutionäres Wettrüsten auslösten.

Die internationale Studie unter der Leitung von Professor John Paterson vom Paläowissenschaftlichen Forschungszentrum der Universität von Neuengland in Zusammenarbeit mit der Universität von Adelaide, dem South Australian Museum und dem Natural History Museum (UK) fand heraus, dass Radiodonts vor über 500 Millionen Jahren hochentwickelte Augen entwickelten, von denen einige an das schwache Licht des Tiefenwassers angepasst waren.

“Unsere Studie liefert entscheidende neue Informationen über die Entwicklung der frühesten Meerestier-Ökosysteme”, sagte Professor Paterson. “Insbesondere unterstützt sie die Idee, dass das Sehvermögen eine entscheidende Rolle während der Kambrischen Explosion spielte, einer entscheidenden Phase in der Geschichte, als die meisten wichtigen Tiergruppen zum ersten Mal während eines raschen Ausbruch der Evolution vor über einer halben Milliarde Jahren auftauchten.

Radiodonten, was “strahlende Zähne” bedeutet, sind eine Gruppe von Gliederfüssern, die vor etwa 500 Millionen Jahren die Ozeane beherrschten. Die vielen Arten haben ein ähnliches Körperlayout gemeinsam, das aus einem Kopf mit einem Paar großer, segmentierter Anhängsel zum Fangen von Beute, einem kreisförmigen Maul mit gezackten Zähnen und einem kalmarähnlichen Körper besteht. Heute scheint es wahrscheinlich, dass einige von ihnen in Tiefen von bis zu 1000 Metern lebten und große, komplexe Augen entwickelt hatten, um den Lichtmangel in dieser extremen Umgebung auszugleichen.

“Wenn komplexe visuelle Systeme entstanden, konnten die Tiere ihre Umgebung besser wahrnehmen”, erklärte Professor Paterson. “Das könnte ein evolutionäres Wettrüsten zwischen Raubtieren und Beutetieren ausgelöst haben. Einmal etabliert, wurde das Sehvermögen zu einer treibenden Kraft in der Evolution und trug dazu bei, die biologische Vielfalt und die ökologischen Wechselwirkungen zu formen, die wir heute sehen”.

Einige der ersten Radiodont-Fossilien, die vor über einem Jahrhundert entdeckt wurden, waren isolierte Körperteile, und erste Rekonstruktionsversuche führten zu “Frankensteins Monstern”.

Doch in den letzten Jahrzehnten haben viele neue Entdeckungen – darunter ganze Radiodont-Körper – ein klareres Bild ihrer Anatomie, ihrer Vielfalt und ihrer möglichen Lebensweise vermittelt.

Co-Autor, Associate Professor Diego García-Bellido von der University of Adelaide und dem South Australian Museum, sagte, dass insbesondere der reiche Fossilienschatz im Emu Bay Shale auf der südaustralischen Känguru-Insel dazu beigetragen hat, ein klareres Bild der frühesten Tiere der Erde zu zeichnen.

“Der Emu Bay Shale ist der einzige Ort auf der Welt, der Augen mit Linsen kambrischer Radiodonts bewahrt. Die mehr als dreißig Exemplare von Augen, die wir heute haben, haben ein neues Licht auf die Ökologie, das Verhalten und die Evolution dieser größten Tiere geworfen, die vor einer halben Milliarde Jahren lebten”, sagte A/Prof. García-Bellido.

Im Jahr 2011 veröffentlichte das Team in der Zeitschrift Nature zwei Arbeiten über fossile Facettenaugen aus dem 513 Millionen Jahre alten Emu Bay Shale auf Kangaroo Island.

Die erste Arbeit zu diesem Thema dokumentierte isolierte Augenpräparate mit einem Durchmesser von bis zu einem Zentimeter, die das Team jedoch nicht einer bekannten Arthropodenart zuordnen konnte. Die zweite Arbeit berichtete sehr detailliert über die gestielten Augen von Anomalocaris, einem Top-Raubtier von bis zu einem Meter Länge.

“Unsere neue Studie identifiziert den Besitzer der Augen aus unserem ersten Papier von 2011: ‘Anomalocaris’ briggsi – repräsentiert eine neue Gattung, die noch nicht offiziell benannt wurde”, sagte Prof. Paterson.

“Wir entdeckten viel grössere Exemplare dieser Augen mit einem Durchmesser von bis zu vier Zentimetern, die eine ausgeprägte ‘spitze Zone’ besitzen, d.h. einen Bereich mit vergrösserten Linsen in der Mitte der Augenoberfläche, der den Lichteinfang und die Auflösung verbessert”, so Prof. Paterson.

Die großen Linsen von ‘Anomalocaris’ Briggsi deuten darauf hin, dass er bei sehr schwachem Licht in der Tiefe sehen konnte, ähnlich wie Amphipoden-Krebstiere, eine Art von garnelenähnlichen Lebewesen, die es heute gibt. Die rüschenförmigen Stacheln an seinen Anhängseln filtrierten Plankton, das er beim Blick nach oben entdeckte.

Dr. Greg Edgecombe, Forscher am The Natural History Museum, London, und Mitautor der Studie, fügte hinzu, dass die südaustralischen Radiodonts zeigen, dass die unterschiedlichen Fütterungsstrategien, die zuvor durch die Anhängsel angezeigt wurden – entweder zum Fangen oder Filtern der Beute – durch Unterschiede in den Augen parallel verlaufen.

“Beim Raubtier sind die Augen am Kopf auf Halmen befestigt, aber beim Filterspeiser befinden sie sich an der Oberfläche des Kopfes. Je mehr wir über diese Tiere lernen, desto vielfältiger wird ihr Körperbau und ihre Ökologie”, sagte Dr. Edgecombe.

“Die neuen Proben zeigen auch, wie sich die Augen mit dem Wachstum des Tieres verändert haben. Die Linsen bildeten sich am Rand der Augen und wurden bei großen Exemplaren – wie bei vielen lebenden Gliederfüßern – größer und zahlreicher. Die Art und Weise, wie zusammengesetzte Augen wachsen, ist seit mehr als 500 Millionen Jahren beständig.

Referenz: “Disparate Facettenaugen kambrischer Radiodonten offenbaren ihren Entwicklungs-Wachstumsmodus und ihre vielfältige visuelle Ökologie” von John R. Paterson, Gregory D. Edgecombe und Diego C. García-Bellido, 2. Dezember 2020, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abc6721.

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