Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fossilien entpuppen sich als wahre Fundgrube

09.02.2016

Mehr als 70 Jahre lang führten fossile Gliederfüßer aus dem französischen Quercy ein Schattendasein, weil sie äußerlich schlecht erhalten waren. Mit Hilfe der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat ein internationales und interdisziplinäres Forscherteam unter maßgeblicher Beteiligung der Universität Bonn nun die 30 Millionen Jahre alten Käferfossilien durchleuchtet. Die inneren Strukturen sind so detailliert überliefert, dass eine umfangreiche Beschreibung und eine Stammbaumanalyse der Käfer möglich waren. Die Ergebnisse dieser Studie sind nun in der Fachzeitschrift „eLIFE“ erschienen.

Die nur wenige Millimeter langen Käfer stammen aus einer weit mehr als 100 Jahre alten Sammlung fossiler Gliederfüßer, hauptsächlich Insekten, aus dem französischen Quercy. „Ihre letzte, umfassende Untersuchung war im Jahr 1944.


Das Gestein hat die fragilen Beine und die Außenstruktur des Käfers detailliert abgeformt und so überliefert. Auch innere Organe, zum Beispiel der Geschlechtsapparat, sind fossil überliefert.

(c) Foto: Achim Schwermann/Thomas van de Kamp


(A) Das Fossil ist vom Gestein eingeschlossen. (B) Digitales Modell: Der Käfer (grün) ragt aus dem Gestein (braun) heraus. (C) Die digitale Präparation offenbart die eingeschlossenen Körperteile.

(c) Foto: Achim Schwermann/Thomas van de Kamp

Das Interesse an dieser Fossilfundstelle galt bisher hauptsächlich den Wirbeltieren“, sagt der Paläontologe Dr. Achim Schwermann vom Steinmann-Institut der Universität Bonn. Ein Grund dafür, dass diese Insekten bisher so vernachlässigt wurden, liegt an der äußerlich schlechten Erhaltung der Exemplare.

Mit Hilfe moderner Bildgebungsmethoden konnten ihnen jetzt jedoch innere Strukturen entlockt werden: Die Forscher haben dafür die Fossilien an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mittels Röntgen-Computertomographie analysiert. Auf diese Weise konnte das Innere der undurchsichtigen Fossilien dreidimensional dargestellt werden.

„Der eigentliche Messvorgang dauert nur wenige Sekunden“, erklärt der Ingenieur Tomy dos Santos Rolo vom KIT in Karlsruhe. „In dieser Zeit wird das Objekt im Röntgenstrahl gedreht und aus unterschiedlichen Richtungen durchleuchtet. Im Anschluss an die Messung wird dann das dreidimensionale Objekt digital rekonstruiert.“

Rekonstruktion ermöglicht moderne Beschreibung

Eine solche digitale Rekonstruktion eines Käfers zeigte schnell, dass es sich um ein männliches Tier handelte. „Die Genitalien sind zu großen Teilen erhalten“, so der Biologe Dr. Heiko Schmied von der Universität Bonn. „Damit bietet sich die Möglichkeit, den Käfer wie einen heutigen Vertreter nach modernen Standards zu beschreiben.“

Insbesondere Käferarten werden häufig anhand der Form ihrer Genitalien bestimmt. Durch eine Stammbaumanalyse konnten die Verwandtschaftsverhältnisse der fossilen Käferart innerhalb der Stutzkäfer (Histeridae), einer Käferfamilie, die es auch heute noch gibt, neu bewertet werden. „Niemals zuvor habe ich das Inneren eines Stutzkäfers so detailliert gesehen“, betont Dr. Michael Caterino von der Clemson University, South Carolina, USA. Neben den gut erhaltenen Genitalien sind bei diesem Exemplar auch die Mundwerkzeuge, der Schlund mit dem Magen-Darm-Trakt und das komplexe Tracheensystem zu erkennen.

„Außen pfui – innen hui“

Die Wissenschaftler haben entdeckt, dass die äußerlich wenig ansprechenden Käferfossilien bemerkenswert vollständig erhaltene innere Organe aufweisen. Die Detailgenauigkeit der fossilen Käfer geht über das hinaus, was normalerweise von fossilen Gliederfüßern bekannt ist. „Die außergewöhnliche Erhaltung des Weichgewebes zeigt, dass die Käfer innerhalb kürzester Zeit, vermutlich Stunden oder Tage, versteinert gewesen sein müssen“, führt Dr. Schwermann aus.

Ein Käferexemplar, das zum Teil im Gestein eingebettet ist, zeigt die Außenstrukturen des Panzers. Das anheftende Gestein hat dadurch überliefert, wie die äußere Hülle des Käfers ursprünglich ausgesehen hat. „Überraschenderweise zeigt gerade der äußerlich am schlechtesten erhaltene Käfer im Inneren den besten Erhaltungsgrad“, sagt der Biologe Dr. Thomas van de Kamp vom KIT, Karlsruhe. Denn das anheftende Gestein hat auch die fragilen Extremitäten vor der Zerstörung durch äußere Umwelteinflüssen bewahrt.

Unerwartetes Potential in alten Sammlungen

Nachdem die fossilen Gliederfüßer aus dem französischen Quercy bei der ersten Bearbeitung in den 1940er Jahren als eher bescheiden erhalten eingestuft wurden, entpuppt sich diese alte Sammlung als wahre Fundgrube. „Das lässt uns als Wissenschaftler mit anderen Augen auf die alten Sammlungen der Museen und Universitäten schauen“, sagt Dr. Schwermann. Das Forscherteam will nun auch andere, ähnlich erhaltene Fossilien untersuchen. Die Tatsache, dass die Quercy-Käfer seit 70 Jahren keine größere Beachtung mehr erfahren haben, verdeutlicht das unerkannte Potential alter Sammlungen.

Publikation: Achim H. Schwermann, Tomy dos Santos Rolo, Michael S. Caterino, Günter Bechly, Heiko Schmied, Tilo Baumbach und Thomas van de Kamp: Preservation of three-dimensional anatomy in phosphatized fossil arthropods enriches evolutionary inference; “eLife”; DOI: 10.7554/eLife.12129

Kontakt für die Medien:

Dr. Achim H. Schwermann
Steinmann-Institut
Universität Bonn
Tel: +49 (0)228 73-3102
E-Mail: achim.schwermann@uni-bonn.de

Weitere Informationen:

http://dx.doi.org/10.7554/eLife.12129 Veröffentlichung im Internet

Johannes Seiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Im nicht mehr ewigen Eis – Rostocker Forscher untersuchen Leben in der Antarktis
26.03.2019 | Universität Rostock

nachricht Dem Prozess der Lachgasbildung im Ozean auf der Spur
26.03.2019 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neues Gen mit möglicher Rolle bei Metastasierung identifiziert

Gen nach römischer Göttin Minerva benannt, da Immunzellen im Kopf der Fruchtfliege stecken bleiben

Weisen Tumore eine bestimmte Kombination von Zuckern – das sogenannte T-Antigen – auf, breiten sie sich mit größerer Wahrscheinlichkeit im Körper aus und töten...

Im Focus: New gene potentially involved in metastasis identified

Gene named after Roman goddess Minerva as immune cells get stuck in the fruit fly’s head

Cancers that display a specific combination of sugars, called T-antigen, are more likely to spread through the body and kill a patient. However, what regulates...

Im Focus: Saxony5 und Industrie 4.0 Modellfabrik präsentieren sich auf Hannover Messe

Vom 1. bis 4. April 2019 ist die HTW Dresden mit der Industrie 4.0 Modellfabrik und dem Projekt Saxony5 auf der Hannover Messe vertreten. Am Gemeinschaftstand der sächsischen Hochschulen für angewandte Forschung (HAW) „Forschung für die Zukunft“ stellen die Dresdner Forscher aktuelle Projekte zum kollaborativen Arbeiten und deren Anwendungen in der Industrie vor.

Virtuell können die Besucher von Hannover aus auf dem Tablet ihre Züge gegen den kollaborativen Roboter YuMi, der in der Modellfabrik in Dresden steht, setzen....

Im Focus: Hochdruckwasserstrahlen zum flächigen Materialabtrag von hochfesten Werkstoffen erprobt

Beim Fräsen hochfester Werkstoffe wie Oxidkeramik oder Sondermetalle – und besonders bei der Schruppbearbeitung – verschleißen Werkzeuge schnell. Für Unternehmen ist die Bearbeitung dieser Werkstoffe deshalb mit hohen Kosten verbunden. Im Projekt »HydroMill« hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen mit seinen Projektpartnern nun gezeigt, dass sich der Hochdruckwasserstrahl zum flächigen Materialabtrag von hochfesten Werkstoffen eignet. War der Einsatz von Wasserstrahlen bislang auf die Schneidbearbeitung beschränkt, zeigen die Projektergebnisse, wie sich hochfeste Werkstoffe kosten- und ressourcenschonender als bisher flächig abtragen lassen.

Diese neue und zur konventionellen Schruppbearbeitung alternative Anwendung der Wasserstrahlbearbeitung untersuchten die Aachener Ingenieure gemeinsam mit...

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Industrie 4.0 - Herausforderungen & Wege in der Ingenieurausbildung

26.03.2019 | Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Künstliche Intelligenz forscht mit

26.03.2019 | Informationstechnologie

Neues Gen mit möglicher Rolle bei Metastasierung identifiziert

26.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Im nicht mehr ewigen Eis – Rostocker Forscher untersuchen Leben in der Antarktis

26.03.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics