In der frühkambrischen Fossilienfundstelle Sirius Passet in Nordgrönland wurden Fossilien einer neuen Gruppe tierischer Raubtiere gefunden. Diese großen Würmer gehören möglicherweise zu den frühesten fleischfressenden Tieren, die vor mehr als 518 Millionen Jahren die Wassersäule besiedelt haben, und offenbaren damit eine frühere Raubtierdynastie, von deren Existenz Wissenschaftler nichts wussten.
Die neuen fossilen Tiere wurden Timorebestia genannt, was auf Lateinisch „Schreckensbestien“ bedeutet. Mit Flossen an den Seiten ihres Körpers, einem ausgeprägten Kopf mit langen Fühlern, massiven Kieferstrukturen im Maul und einer Länge von mehr als 30 cm waren sie einige der größten schwimmenden Tiere im frühen Kambrium.
„Wir wussten zuvor, dass primitive Arthropoden im Kambrium die vorherrschenden Raubtiere waren, wie zum Beispiel die bizarr aussehenden Anomalocarididen“, sagte Dr. Jakob Vinther von den Schools of Earth Sciences and Biological Sciences der University of Bristol, ein leitender Autor der Studie. „Timorebestia ist jedoch ein entfernter, aber enger Verwandter lebender Pfeilwürmer oder Chaetognathen. Dabei handelt es sich heute um viel kleinere Meeresräuber, die sich von winzigem Zooplankton ernähren.“
„Unsere Forschung zeigt, dass diese alten Meeresökosysteme ziemlich komplex waren und über eine Nahrungskette verfügten, die mehrere Ebenen von Raubtieren ermöglichte.“
„Timorebestia waren zu ihrer Zeit Riesen und standen fast an der Spitze der Nahrungskette. Das macht sie zu einer gleichwertigen Bedeutung wie einige der größten Fleischfresser in modernen Ozeanen, wie zum Beispiel Haie und Robben im Kambrium.“
Im versteinerten Verdauungssystem von Timorebestia fanden die Forscher Überreste eines häufigen schwimmenden Arthropoden namens Isoxys. „Wir können sehen, dass diese Arthropoden eine Nahrungsquelle für viele andere Tiere waren“, sagte Morten Lunde Nielsen, ein ehemaliger Doktorand. Student in Bristol und Teil der aktuellen Studie.
„Sie kommen bei Sirius Passet sehr häufig vor und hatten lange schützende Stacheln, die sowohl nach vorne als auch nach hinten zeigten. Allerdings ist es ihnen offensichtlich nicht ganz gelungen, diesem Schicksal zu entgehen, weil Timorebestia sie in großen Mengen gefressen hat.“
Pfeilwürmer gehören zu den ältesten Tierfossilien aus dem Kambrium. Während Arthropoden im Fossilienbestand vor etwa 521 bis 529 Millionen Jahren auftauchen, lassen sich Pfeilwürmer mindestens 538 Millionen Jahre zurückverfolgen.
Dr. Vinther erklärte: „Beide Pfeilwürmer und die primitiveren Timorebestia waren schwimmende Raubtiere. Wir können daher vermuten, dass sie aller Wahrscheinlichkeit nach die Raubtiere waren, die die Ozeane beherrschten, bevor die Arthropoden abhoben. Vielleicht hatten sie eine Dynastie von etwa 10–10 Jahren. 15 Millionen Jahre, bevor sie von anderen und erfolgreicheren Gruppen abgelöst wurden.“
Luke Parry von der Universität Oxford, der an der Studie beteiligt war, fügte hinzu: „Timorebestia ist ein wirklich bedeutender Fund für das Verständnis, woher diese Raubtiere mit Kiefer kommen. Heute haben Pfeilwürmer an der Außenseite ihres Kopfes bedrohliche Borsten, mit denen sie Beute fangen können, während Timorebestia.“ hat Kiefer im Kopf.
„Das ist es, was wir heute in mikroskopisch kleinen Kieferwürmern sehen – Organismen, mit denen Pfeilwürmer vor über einer halben Milliarde Jahren einen gemeinsamen Vorfahren hatten. Timorebestia und ähnliche Fossilien stellen Verbindungen zwischen eng verwandten Organismen her, die heute ganz anders aussehen.“
„Unsere Entdeckung bestätigt, wie sich Pfeilwürmer entwickelt haben“, fügte Tae Yoon Park vom Koreanischen Polarforschungsinstitut, der andere leitende Autor und Feldexpeditionsleiter, hinzu. „Lebende Pfeilwürmer haben ein ausgeprägtes Nervenzentrum auf ihrem Bauch, ein sogenanntes ventrales Ganglion. Es gibt es nur bei diesen Tieren.“
„Wir haben dies in Timorebestia und einem anderen Fossil namens Amiskwia gefunden. Die Menschen haben darüber diskutiert, ob Amiskwia als Teil ihrer evolutionären Stammlinie eng mit Pfeilwürmern verwandt war oder nicht. Die Erhaltung dieser einzigartigen ventralen Ganglien gibt uns viel mehr Vertrauen diese Hypothese.“
„Wir freuen uns sehr, solch einzigartige Raubtiere im Sirius Passet entdeckt zu haben. Bei einer Reihe von Expeditionen zum sehr abgelegenen Sirius Passet im äußersten Norden Grönlands, mehr als 82,5˚ nördlich, haben wir eine große Vielfalt an spannenden Tieren gesammelt neue Organismen. Dank der bemerkenswerten, außergewöhnlichen Konservierung in Sirius Passet können wir auch spannende anatomische Details enthüllen, darunter ihr Verdauungssystem, ihre Muskelanatomie und ihr Nervensystem.“
„Wir haben in den kommenden Jahren noch viele weitere spannende Erkenntnisse zu berichten, die dazu beitragen werden, zu zeigen, wie die frühesten Tierökosysteme aussahen und sich entwickelten“, schloss Dr. Park.
Die Arbeit ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftliche Fortschritte.
Mehr Informationen:
Tae-Yoon Park et al., Ein riesiger Stammgruppen-Chaetognath, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adi6678. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi6678