Als es im Paläozoikum schwierig zuging, rollten Trilobiten heran. Mit robusten Exoskeletten bewaffnet, rollten sich diese uralten Arthropoden wie Gürteltiere zusammen, um Raubtieren oder gefährlichen Umweltbedingungen am Meeresboden auszuweichen.
Bei vielen Trilobiten wurden versteinerte Exoskelette in einer zusammengerollten Position gefunden, als würden sie ständig den Magen knirschen. Aber nur wenige dieser Fossilien bewahren die innere Anatomie, die Trilobiten zur Bildung eines Verteidigungsballs verwendeten.
„Während eingeschriebene Trilobitenfossilien sehr häufig vorkommen, haben wir kein erhaltenes ventrales Weichgewebe“, sagte Sarah Losso, eine Doktorandin. Kandidat an der Harvard University, der sich auf die Evolution von Trilobiten spezialisiert hat.
Frau Losso und ihre Kollegen haben möglicherweise endlich das Geheimnis der umherstürzenden Trilobiten gelüftet, indem sie einen Cache mit tadellos erhaltenen Fossilien nutzten. Ihre Ergebnisse, die am Mittwoch in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht wurden, beschreiben erstmals die ineinandergreifende Anatomie eines zusammengerollten Trilobiten.
Die in der neuen Studie untersuchten Trilobitenfossilien stammen aus dem Walcott-Rust-Steinbruch im Zentrum von New York, wo vor 450 Millionen Jahren eine Schlammlawine eine ganze Gemeinschaft der umherhuschenden Meeresbewohner erstickte. Der Ort wurde 1870 vom Paläontologen Charles Doolittle Walcott entdeckt und lieferte die ersten Spuren von Trilobitenanhängen und Weichteilmerkmalen wie Kiemen.
Walcotts Trilobitenfossilien und dünne Schnitte, die er daraus schnitt, werden im Museum of Comparative Zoology der Harvard University aufbewahrt. Frau Losso analysierte die Gliedmaßen der Trilobiten, als sie auf einen gekräuselten Ceraurus-Trilobiten stieß, dessen Bauch mit Platten namens Sterniten ausgekleidet war, der die Versteinerung nur selten überlebte. „Als ich dieses Exemplar fand, war ich aufgeregt“, sagte Frau Losso. „Wir haben diese Platten nicht in eingeschriebenen, dreidimensionalen Exemplaren.“
Die Forscher verwendeten Mikro-CT-Scans, um die innere Anatomie des Fossils zu analysieren, das sie als eingeschrieben bezeichnen, und untersuchten die Dünnschnitte, die Walcott in den 1870er Jahren anfertigte. Da Ceraurus-Trilobiten stachelige Schalen hatten, falteten sie sich mehr als sie rollten. „Es ähnelt eher einem Taco als einem perfekten Ball“, sagte Frau Losso.
Diese dünnen Schnitte lieferten den Forschern den bisher vollständigsten Einblick in das Aufrollen von Trilobiten und enthüllten die zentrale Rolle, die sowohl die Magenplatten als auch die Gliedmaßen der Arthropoden spielten.
Die Sternitplatten waren zwar nicht so hart wie die mit Calcit angereicherte Schale des Trilobiten, aber dennoch steif genug, um ein leichtes Rollen zu verhindern. Um dies zu überwinden, beugte der Trilobit beim Aufrollen höchstwahrscheinlich seinen gesamten Körper, sodass die Sternitplatten aneinander vorbeigleiten konnten, während das Tier eine Bewegung wie einen Situp ausführte. Die keilförmigen Fortsätze des Trilobiten schlossen sich dann zusammen und ermöglichten es dem Arthropoden, sich fest zusammenzurollen. „Ihre kleinen keilförmigen Beine passen wie Pizzastücke zusammen“, sagte Frau Losso.
Das Team verglich diese Strukturen auch mit der Anatomie lebender Arthropoden wie Landasseln, Pillenwanzen und Tausendfüßlern. Sie entdeckten, dass diese modernen Rollen, obwohl sie entfernt mit Trilobiten verwandt sind, über ähnliche Verriegelungsmechanismen verfügen. Die Forscher untersuchten auch lebende Pfeilschwanzkrebse. Obwohl sie nicht rollen, verwenden Pfeilschwanzkrebse keilförmige Fortsätze, um Nahrung zu zerdrücken und in Richtung ihres Mauls zu befördern.
Die Ähnlichkeit dieser Strukturen sei ein großartiges Beispiel für konvergente Evolution, sagte Jorge Esteve, ein Paläontologe, der an der Complutense-Universität Madrid die Ökologie von Trilobiten erforscht, aber nicht an der Arbeit beteiligt war.
„Während diese morphologischen Merkmale bei Trilobiten völlig unbekannt waren, gibt es bei uns auch andere Arthropoden, die den Körper mit ähnlichen Strukturen umschließen können“, sagte Dr. Esteve. „Die Evolution verwendet manchmal dieselbe Antwort erneut, um ähnliche Probleme anzugehen.“
