480 Millionen Jahre alte Fossilien enthüllen die uralten Wurzeln der Seelilien

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9. Dezember 2019

by Field Museum

Eine moderne Seelilie in der Marianenregion. Credit: (c) NOAA Ocean Research and Exploration

Seelilien sind, trotz ihres Namens, keine Pflanzen. Sie sind Tiere, die mit Seesternen und Seeigeln verwandt sind, mit langen gefiederten Armen, die auf einem Stiel ruhen, der sie auf dem Meeresboden verankert hält. Seelilien gibt es seit mindestens 480 Millionen Jahren – sie entwickelten sich bereits Hunderte von Millionen Jahren vor den Dinosauriern. Fast zwei Jahrhunderte lang haben Wissenschaftler darüber nachgedacht, wie sich die modernen Seelilien aus ihren alten Vorfahren entwickelt haben. In einer neuen Studie, die im Journal of Paleontology veröffentlicht wurde, schreiben die Forscher den Stammbaum der Seelilien neu und stützen sich dabei auf neu entdeckte Fossilien, die zeigen, wie sich die Arme dieser Tiere entwickelt haben.

„Diese frühen Fossilien liefern neue Schlüsselbeweise, die zeigen, dass das, was wir seit 1846 über den Ursprung der Seelilien dachten, falsch ist“, sagt Tom Guensburg, der Hauptautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Field Museum in Chicago. „Es kommt nicht oft vor, dass wir Ideen in Frage stellen, die fast zweihundert Jahre alt sind.“

Meerlilien sind formell als Seelilien bekannt, aber sie haben ihren Spitznamen verdient – sie sehen wirklich aus wie Blumen, die auf dem Meeresgrund wachsen. Sie verbringen ihr ganzes Leben an einem Ort, mit stielartigen Stängeln, die sie am Meeresboden festhalten. An der Spitze dieser Stängel befindet sich ein Bündel von Armen, die etwa so groß sind wie eine Handfläche. Diese Arme fangen winziges Plankton ein, das im Wasser schwimmt und von der Seelilie gefressen wird.

„Manche Menschen halten Seelilien und ihre Verwandten, die Federsterne, für die schönsten Tiere. Es gibt sie in allen Farben – lila, leuchtend rot, grün“, sagt Guensburg. „Sie sehen pflanzenähnlich aus, aber wenn man sich ihren Körper ansieht, findet man die übliche Anatomie komplexer Tiere wie einen Verdauungstrakt und ein Nervensystem – sie sind den Wirbeltieren und uns näher als fast alle anderen wirbellosen Tiere.“

In der neuen Arbeit beschreiben Guensburg und seine Kollegen eine neue Art fossiler Seelilien, die sie Athenacrinus broweri nannten, nach der griechischen Göttin Athene. „Athena wird auf altgriechischen Vasen oft mit schlaksigen, fast schlaksigen Gliedmaßen dargestellt; auch die Arme dieses Fossils sind lang und dünn“, erklärt Guensburg. Und er fügt hinzu: „Athene ist die Göttin der Weisheit, und dieses Fossil sagt uns etwas Wichtiges über den Ursprung dieser Gruppe. Dieses Fossil ist von großer Bedeutung.“

Diese Entdeckung hat lange auf sich warten lassen. Im Jahr 1846 stellten Wissenschaftler den Stammbaum der Stachelhäuter zusammen – Tiere wie Seelilien, Seesterne, Sanddollars, Seeigel, Seegurken und eine Reihe von ausgestorbenen Gruppen. In den Fossilien fanden sie uralte Tiere, die wie moderne Seelilien aussehen, mit Stängeln, die in einem Bündel zarter Arme enden, den so genannten Cystoiden. Sie gingen davon aus, dass diese beiden alten Tiere eng miteinander verwandt sein mussten. Doch seit den 1950er Jahren bezweifelten einige Wissenschaftler, dass die Cystoiden zu den Seelilien gehörten und dass die Ähnlichkeiten nur oberflächlich waren. Bis heute werden die Beweise, die dafür sprechen, dass Seelilien und Cystoide nur entfernt miteinander verwandt sind, von den Befürwortern der alten traditionellen Vorstellung vom Ursprung der Seelilien kritisiert.

Die Armstruktur von Athenacrinus erwies sich als Schlüssel zur Klärung der Frage, wie sich die Seelilien aus den frühesten bekannten Stachelhäutern entwickelten, von denen einige bis zu 515 Millionen Jahre alt sind. Diese frühesten Stachelhäuter hatten noch keine Arme, aber sie hatten Platten in ihrem Körper, die denen der frühesten Seelilienarme ähnelten. Einige der Platten in den frühesten Seelilienarmen gingen also der Entstehung der Arme selbst voraus. Diese Platten sind bei den Seelilien, die vor 450 Millionen Jahren entstanden, nirgends zu finden. Und während moderne Seelilien andere Armplatten haben, haben sie Gewebe, die Überbleibsel dieses alten Musters sind. Die neue Arbeit im Journal of Paleontology zeigt, dass frühe Seelilien aus der Zeit vor 480 Millionen Jahren das fehlende Bindeglied zwischen den frühesten Vorfahren der Seelilien und dem sind, was wir bei den lebenden Seelilien sehen.

Cystoide haben unterdessen andere Armstrukturen, die, so Guensburg, darauf hindeuten, dass Cystoide nicht einmal zur selben Tierklasse gehören wie Seelilien. „Diese neuen Fossilien liefern zum ersten Mal ein genaues Bild davon, wie die frühesten Crinoidenarme aussahen, und sie unterscheiden sich in wichtigen Punkten von allen Cystoiden“, sagt Guensburg, „kein Cystoid hat eine solche Anatomie.“ Das bedeutet, so Guensburg, dass Crinoide und Cystoide nur auf der tiefsten, primitivsten Ebene der Stachelhäutergeschichte verwandt sind. „Einer der faszinierendsten Zweige des Stammbaums des Lebens, die Stachelhäuter, muss neu geordnet werden“, stellt er fest. „Das ist eine große Sache.“

Und er sagt, dass das Zusammensetzen der Entwicklungsgeschichte der Seelilien dazu beiträgt, unser Verständnis des gesamten Lebens zu erweitern: „Was den Menschen von anderen Tieren unterscheidet, ist, dass wir neugierig sind, unseren Platz im Universum und in der Geschichte des Lebens zu verstehen. Dies ist ein Teil davon – es ist das, was das Leben interessant macht.“

Zeitschrifteninformationen: Journal of Paleontology

Zur Verfügung gestellt vom Field Museum

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