Tacoförmige Arthropodenfossilien geben neue Einblicke in die Geschichte der ersten Mandibularien

Eine neue Studie unter der Leitung von Paläontologen des Royal Ontario Museum (ROM) trägt dazu bei, die Evolution und Ökologie von Odaraia zu klären, einem tacoförmigen Meerestier, das im Kambrium lebte.

Von ROM gesammelte Fossilien zeigen, dass Odaraia Mandibeln hatte. Paläontologen können ihn nun endlich den Mandibulata zuordnen, womit seine lange rätselhafte Klassifizierung unter den Arthropoden seit seiner Entdeckung im Burgess-Schiefer vor über 100 Jahren und enthüllt mehr über die frühe Evolution und Diversifizierung.

Die Studie „Die kambrische Odaraia alata und die Besiedlung nektonischer Suspensionsnischen durch frühe Mandibulata
“ War veröffentlicht im Journal Proceedings of the Royal Society B: Biowissenschaften.

Den Autoren der Studie gelang es, in der Nähe des Mundes ein Paar großer Gliedmaßen mit gezackten Greifkanten zu identifizieren, die eindeutig auf Mandibeln hinweisen, die eines der wichtigsten und charakteristischsten Merkmale der Mandibula-Gruppe der Tiere sind.

Dies lässt darauf schließen, dass Odaraia eines der frühesten bekannten Mitglieder dieser Gruppe war. Die Forscher machten eine weitere erstaunliche Entdeckung: Bei einer detaillierten Analyse seiner über 30 Beinpaare wurde ein komplexes System aus kleinen und großen Stacheln entdeckt. Den Autoren zufolge konnten sich diese Stacheln miteinander verflechten und kleinere Beute wie ein Fischernetz fangen, was darauf schließen lässt, dass einige dieser ersten Mandibularien den Meeresboden verließen und die Wassersäule erkundeten und so den Grundstein für ihren zukünftigen ökologischen Erfolg legten.

„Der Kopfschild von Odaraia umhüllt praktisch die Hälfte seines Körpers, einschließlich seiner Beine, fast so, als wäre er in einer Röhre eingeschlossen. Frühere Forscher hatten vermutet, dass diese Form es Odaraia ermöglicht hätte, seine Beute zu fangen, aber der Fangmechanismus war uns bis jetzt entgangen“, sagt Alejandro Izquierdo-López, der Hauptautor, der während dieser Arbeit als Doktorand an der Universität von Toronto am ROM tätig war.

„Odaraia wurde in den 1980er Jahren wunderschön beschrieben, doch angesichts der damals noch geringen Zahl an Fossilien und seiner bizarren Form blieben zwei wichtige Fragen unbeantwortet: Handelt es sich wirklich um ein Mandibulat? Und wovon hat es sich ernährt?“

Die Autoren erklären, dass frühe Mandibula wie Odaraia mit einer Größe von fast 20 cm Teil einer Gemeinschaft großer Tiere waren, die in der Lage gewesen sein könnten, von den für das Kambrium charakteristischen marinen Ökosystemen am Boden in die oberen Schichten der Wassersäule zu migrieren. Diese Arten von Gemeinschaften könnten die Wassersäule bereichert und einen Übergang zu komplexeren Ökosystemen ermöglicht haben.

Fossilien aus dem Kambrium zeugen von der großen Divergenz der Tiergruppen, die vor über 500 Millionen Jahren entstanden. In dieser Zeit entwickelten sich unzählige Neuerungen wie Augen, Beine oder Schalen und viele Tiergruppen diversifizierten sich erstmals, darunter auch die Mandibulata, eine der größten Gruppen der Arthropoden (Tiere mit gegliederten Gliedmaßen).

Mandibulate sind ein Beispiel für evolutionären Erfolg und stellen über die Hälfte aller heutigen Arten auf der Erde dar. Heute sind Mandibulate überall zu finden: von Meereskrabben bis hin zu Tausendfüßlern, die im Unterholz lauern, oder Bienen, die über Wiesen fliegen, aber ihre Anfänge waren bescheidener. Während des Kambriums waren die ersten Mandibulate Meerestiere, die meisten davon mit ausgeprägten Kopfschilden oder Panzern.

„Der Burgess-Schiefer ist eine wahre Fundgrube paläontologischer Informationen“, sagt Jean-Bernard Caron, Richard Ivey-Kurator am Royal Ontario Museum und Co-Autor der Studie.

„Dank unserer Arbeit am ROM an erstaunlichen fossilen Tieren wie Tokummia und Waptia wissen wir bereits eine ganze Menge über die frühe Evolution der Mandibularien. Allerdings blieben andere Arten, wie etwa Odaraia, ziemlich rätselhaft.“

Das Royal Ontario Museum besitzt die größte Sammlung kambrischer Fossilien aus dem weltberühmten Burgess-Schiefer in British Columbia. Fossilien aus dem Burgess-Schiefer sind außergewöhnlich, da sie Strukturen, Tiere und Ökosysteme konservieren, die unter normalen Bedingungen verfallen und vollständig aus dem Fossilienbestand verschwunden wären.

Mandibulae sind in Fossilienfunden jedoch generell selten. Die meisten Fossilien enthalten nur harte Teile der Tiere, wie Skelette oder die mineralisierten Kutikeln der bekannten Trilobiten – Strukturen, die Mandibulae fehlen.

Seit über 40 Jahren ist Odaraia eines der ikonischsten Tiere des Burgess Shale, mit seinem charakteristischen tacoförmigen Panzer, seinem großen Kopf und Augen und einem Schwanz, der an den Kiel eines U-Boots erinnert. Die Öffentlichkeit kann Exemplare von Odaraia im Willner Madge Gallery, Morgendämmerung des Lebens im Royal Ontario Museum.