Ein chinesisches Fossil entpuppt sich als Träger des ältesten bekannten Herz-Kreislauf-Systems: Der 520 Millionen Jahre alte Ur-Gliederfüßer besaß bereits ein Herz und verzweigte Blutadern. Dass diese feinen Strukturen überhaupt erhalten blieben, ist ein echter Glücksfall – und wahrscheinlich das Ergebnis einer Urzeit-Katastrophe, wie die Paläontologen im Fachmagazin „Nature Communications“ berichten.
Eine zentrale Pumpe und verzweigte Adern: das Herz-Kreislaufsystem gehört zum Bauplan aller höheren Tiere. Aber wann die Evolution dieses komplexe System erfand und wie es in den Anfängen aussah, war bisher unklar – vor allem deshalb, weil die feinen, empfindlichen Adern und Gewebe die Jahrmillionen nur extrem selten überdauern. Fossilien mit konservierten Weichteilen sind eine echte Rarität.
Eine solche Rarität haben Paläontologen nun in der chinesischen Provinz Yunnan entdeckt. Es handelt sich um die Überreste des etwa 7,5 Zentimeter langen Ur-Gliederfüßers Fuxianhuia protensa. Dieser Vorfahre moderner Krebse, Insekten und Spinnentiere lebte vor rund 520 Millionen Jahren im Meer des Kambrium. „Fuxianhuia ist relativ häufig, aber nur extrem wenige Exemplare zeigen noch Teile eines Organs, geschweige denn eines gesamten Organsystems“, erklärt Seniorautor Nicholas Strausfeld von der University of Arizona in Tucson.
Komplexes Grundmuster
Doch in diesem Falle hatten die Paläontologen Glück: In dem Fossil war das komplette Herz-Kreislaufsystem erhalten geblieben – und liefert nun erstmals Einblicke in das Innenleben dieser Ur-Gliederfüßer. Es besaß demnach ein Herz, das sich durch die Mitte des Körpers zog und von dem segmentweise seitliche Blutgefäße abzweigten. „Das Tier sieht einfach aus, aber seine interne Organisation war ziemlich fortgeschritten“, sagt Strausfeld. So laufen besonders viele Arterien zum Gehirn, ähnlich wie bei modernen Krebstieren.
Das erlaubt auch Rückschlüsse auf das Verhalten: Weil das Gehirn offenbar sehr gut mit Blut versorgt wurde, war Fuxianhuia wahrscheinlich ziemlich aktiv und zu differenziertem Verhalten fähig. In anderen Aspekten ist das Adersystem von Fuxianhuia sogar komplexer als das heutiger Gliederfüßer. „Es scheint eine Art Grundmuster zu sein, aus dem sich dann die anderen entwickelten“, erklärt Strausfeld. Die stärker spezialisierten Nachfahren dieser Ur-Gliederfüßer wandelten das Prinzip ab und reduzierten die Teile, die sie nicht benötigten.
Vom Tsunami begraben?
Die Frage, warum die feinen Strukturen die Jahrmillionen überdauerten, ist noch unklar. Immerhin schätzen die Forscher, dass nur jedes tausendste Fossil auch Weichteile wie das Adersystem konserviert. „Die Bedingungen müssen dafür genau richtig sein“, erklärt Strausfeld. Er und seine Kollegen vermuten, dass Fuxianhuia Opfer einer urzeitlichen Katastrophe wurde. „Wir glauben, dass diese Tiere konserviert wurden, weil sie sehr schnell unter sehr feinkörnigen Ablagerungen begraben wurden“, so der Forscher. „Das ist eine wirbellose Version von Pompeji.“
Allerdings war es in diesem Fall wohl nicht ein Vulkanausbruch und dessen Asche, der die Tiere konservierte, sondern möglicherweise ein Tsunami. „Wenn sich das Wasser vorher zurückzieht, dann bleiben die Tiere auf dem Meeresboden liegend zurück. Kommt dann die Flutwelle, werden sie von Schlamm überspült und begraben.“ Spezielle Chemikalien im Wasser drangen dann in dieses „Grab“ ein und förderten die Konservierung der Weichteile. (Nature Communications, 2014; doi: 10.1038/ncomms4560)
(University of Arizona, 08.04.2014 – NPO)
