Fuxianhuia protensa: Herz aus Stein
Fuxianhuia protensa ist wirklich steinalt: Das 4,2 inch (=etwas über 10 Zentimeter) kleine Tierchen stammt aus Chengjiang, einer 520 Millionen Jahre alten Gesteinsformation aus China.
Das kleine Urvieh kommt jetzt ganz groß ´raus: Wissenschaftler in dem kleinen Meeresgetüm ausgerechnet das Herz entdeckt!
Herz aus Stein
Wie es sich für einen anständigen Gliederfüßler (Arthropoden) gehört, hatte Fuxianhuia protensa ein Röhrenherz mit den dazu gehörenden Blutgefäßen!
Der Paläontologe Xiaoya Ma vom Natural History Museum in London ist einer der Autoren der Publikation: Unter außergewöhnlichen Umständen ist eine so hervorragende Fossilerhaltung auch weicher Körperteile möglich. Im Fall von Fuxianhuia protensa zeigt das Fossil das Röhrenherz in der Körpermitte und ein reich verzweigtes Blutgefäßsystem das zu den Augen, Antennen, dem Gehirn und den Beinen führt. Das kardiovaskuläre System ist das älteste Herz-Kreislauf-System der Welt! freut sich Ma.
Es ist schon ähnlich hoch organisiert wie das der heutigen Arthropoden (Gliederfüßler). Die 520 Millionen Jahren alte komplexe Blut- und Sauerstoffversorgung des Kopfes war wichtig für die ebenfalls komplexen Sinnesorgane wie Augen und Antennen, ergänzt der Neuro-Wissenschaftler Nicholas Strausfeld (University of Arizona).
Augen und Antennen– scharfe Sinne im Urmeer
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2012 hatten Ma und sein Team an Fuxianhuia protensa bereits Augen und optische Nerven beschrieben:
Die Forscher hatten einige unscheinbar erscheinende dunkle Verfärbungen am Kopf des Urviehs genauer unter das Mikroskop genommen. Die Verfärbung war symmetrisch. Das konnte kein Zufall sein. Solche Verfärbungen erscheinen dem Laien unspektakulär – dem Weichteil-Paläontologen aber erzählen sie eine detaillierte Geschichte!
Diese Verfärbungen müssen aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden, dann wird oft noch mit UV-Licht experimentiert. Das Photo kann diese optische Vorarbeit leider nicht wiedergeben.
In diesem Fall führt eine Verbindung von den gut erhaltenen Facettenaugen über optische neuronale Verbindungen zum optischen Lobus des Zentralnervensystems. Der Vergleich mit heute lebenden Krebsen ergibt eine auffallende Ähnlichkeit des optischen Systems.
Ausgerechnet unser heutiger Einsiedlerkrebs zeigt besonders starke Ähnlichkeit mit dem 520 Millionen Jahre alten Fuxianhuia.
Fuxianhuia protensa ist schon 1987 beschrieben worden: Hou gruppierte das gepanzerte Tier mit den vielen Beinchen in den Cheliceraten ein, zu denen heutige Spinnen und Skorpione gehören: sie sind nach ihren Cheliceren, den scherenartigen Mundwerkzeugen, benannt. Im Erdaltertum gehörten zu den Cheliceraten auch gepanzerte Meeresräuber wie die Seeskorpione, die eigentlich eher wie Krebse aussahen. Es lebte im flachen Meer und konnte wohl sowohl schwimmen als auch auf dem Meeresboden laufen. Über seine Ernährung weiß man noch nichts.
Aber wenn nun Herz, Augen und Hirn entdeckt worden sind – kommt vielleicht als nächstes noch der Mageninhalt?
Berühmte Fossilfundstellen und die kostbare Weichteil-Fossilisation (soft tissue preservation)
Feste Körperteile wie Chitinpanzer, Kalkschalen, Knochen, Zähne und ähnliche Hartteile sind fossil erhaltungsfähig. Unter bestimmten Umständen können aber auch weiche Bestandteile wie innere Organe und Haut versteinern. Dazu sollte eine Tierleiche am besten in Faulschlamm am sauerstoffarmen Boden eines Ur-Gewässers (Meer oder See) eingebettet werden. Die berühmten Fossilien aus den schwarzen Posidonienschiefern der Schwäbischen Alb (Holzmaden, Dotternhausen,…), den weißen Kalkplatten der Fränkischen Alb (Solnhofen, Eichstätt) oder dem „Ölschiefer“ der Grube Messel sind so entstanden.
Auch die Fossilien der berühmten Burgess Shale in Kanada sind in schwarzen Schiefern eingebettet. Die Burgess Shale ist 505 Millionen Jahre alt und die berühmteste Fossil-Fundstelle des Kambriums, lange Zeit waren ihre Fossilien mit Weichteilerhaltung weltweit die ältesten.
Mittlerweile gibt es ältere Fundstellen wie die Chengjiang Fauna in China: 520 Millionen Jahre alt.
Auch Chengjiang ist eine Konservat-Lagerstätte mit der Möglichkeit und bietet die Voraussetzungen für eine Weichteilerhaltung (Definition nach Seilacher 1970; s. u.).
Chengjiang ist seit 1984 eines der Highlights der kambrischen Konservat-Fundstellen und seit 2012 UNESCO-Weltnaturerbe.
Chengjiang besteht aus einer etwa 50 Meter mächtigen Tonsteinlage mit fossilführenden Aufschlüssen. Der Ablagerungsraum war offenbar ein tropisches Flachmeer mit tonig-schlickigem Meeresgrund. Wenn hier plötzlich Strömungen den Bodenschlamm aufwirbelten oder Hangrutschungen stattfanden, erwischten die Schlammlawinen vor allem Tiere, die auf dem Meeresboden lebten. Sie starben schnell und wurden von dem Schlamm gegen Sauerstoff, Verwesung und Aasfresser geschützt – der Meeresschlamm wurde zum Sarkophag.
„Die Weichteile sind als dünne filmartige Aluminiumsilikatlagen erhalten – oft in Verbindung mit einem hohen Gehalt an oxidiertem Eisen (Fe3+). Sie lassen meist feinste Details in vorzüglicher Erhaltung erkennen.” (wikipedia: Chengjiang-Faunengemeinschaft und virtual museum).
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