20. Sep. 2018
Jochen Brocks (links) und Ilja Bobrowsky (rechts) in ihrem Labor an der ANU in Canberra.

Jochen Brocks (links) und Ilja Bobrowsky (rechts) in ihrem Labor an der ANU in Canberra.

Die kambrische Artenexplosion kam wohl doch nicht so überraschend, wie die fossile Überlieferung nahelegt. Rund 30 Millionen Jahre bevor scheinbar aus dem Nichts zahlreiche Tierarten die Bühne des Lebens betraten, gab es schon die ersten vielzelligen Lebewesen. Sie hatten eine komplett fremdartige Gestalt und sind bekannt als Ediacara-Lebewesen. Seit ihrer Entdeckung vor 70 Jahren streiten die Paläontologen darüber, was diese flachen, amöbengleichen und bis zu zwei Meter großen Organismen eigentlich waren. In „Science“ berichten Forscher aus Australien jetzt von tierischen Biomarkern bei einem der bekanntesten Ediacara-Fossilien.

An der Australischen Nationaluniversität in Canberra haben der Biomarker-Spezialist Jochen Brocks und seine Mitarbeiter jetzt herausgefunden, dass das erste jemals entdeckte Ediacara-Wesen mit ziemlicher Sicherheit ein Tier war. „Es hat Cholesterin eingesetzt, wie Menschen und wie alle anderen Tiere auch“, berichtet Brocks. Cholesterin ist ein zentraler Bestandteil der tierischen Zellmembran und kommt weder bei Bakterien oder Archäen noch bei Pflanzen oder Pilzen vor. „Es ist also ein Erkennungsmerkmal für Tiere“, so Brooks.

Ilja Bobrowski arbeitet an den Dickinsonia-Fossilien aus Russland.

Ilja Bobrowski arbeitet an den Dickinsonia-Fossilien aus Russland.

Bild: Lannon Harley/ANU
Andiva, ein weiteres Ediacara-Fossil aus Russland.

Ilja Bobrowski arbeitet an den Dickinsonia-Fossilien aus Russland.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
Dickinsonia-Fossil aus Russland.

Dickinsonia-Fossil aus Russland.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
Zimnie Gori aus dem Landkreis Liamtsa bei Archangelsk gehört zu den Ediacara-Fundstätten, die die Fossilien für die ANU-Studie lieferten.

Zimnie Gori aus dem Landkreis Liamtsa bei Archangelsk gehört zu den Ediacara-Fundstätten, die die Fossilien für die ANU-Studie lieferten.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
Ilja Bobrowski an der Fundstätte Zimnie Gori bei Archangelsk.

Zimnie Gory aus dem Landkreis Liamtsa bei Archangelsk gehört zu den Ediacara-Fundstätten, die die Fossilien für die ANU-Studie lieferten.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
Ilja Bobrowski seilt sich am Kliff von Zimnie Gori bei Archangelsk ab, um Ediacara-Fossilien zu bergen.

Ilja Bobrowski seilt sich am Kliff von Zimnie Gori bei Archangelsk ab, um Ediacara-Fossilien zu bergen.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
Erhaltene organische Materie aus dem Ediacara-Zeitalter von vor 558 Millionen Jahren.

Erhaltene organische Materie aus dem Ediacara-Zeitalter von vor 558 Millionen Jahren.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU
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Ilja Bobrowski arbeitet an den Dickinsonia-Fossilien aus Russland.

Bild: Lannon Harley/ANU

Ilja Bobrowski arbeitet an den Dickinsonia-Fossilien aus Russland.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Dickinsonia-Fossil aus Russland.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Zimnie Gori aus dem Landkreis Liamtsa bei Archangelsk gehört zu den Ediacara-Fundstätten, die die Fossilien für die ANU-Studie lieferten.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Zimnie Gory aus dem Landkreis Liamtsa bei Archangelsk gehört zu den Ediacara-Fundstätten, die die Fossilien für die ANU-Studie lieferten.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Ilja Bobrowski seilt sich am Kliff von Zimnie Gori bei Archangelsk ab, um Ediacara-Fossilien zu bergen.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Erhaltene organische Materie aus dem Ediacara-Zeitalter von vor 558 Millionen Jahren.

Bild: Ilja Bobrowski/ANU

Die Wissenschaftler haben ein Fossil von Dickinsonia analysiert. Das Wesen wurde von Reginald Spriggs in den 40er Jahren des vergangenen Jahrhunderts in den Ediacara Hills der Flinders Range von Südaustralien entdeckt und nach dem damaligen Bergwerksdirektor von Südaustralien Ben Dickinson benannt. Inzwischen sind zahlreiche weitere Exemplare von Dickinsonia bekannt, die zwischen vier Millimetern und 140 Zentimeter groß sind. Sie alle lebten im Meer und sehen wie ein Buchenblatt aus, besitzen eine zentrale Furche und von ihr ausstrahlend zahlreiche Seitenfurchen.

Mumifizierte Fossilien aus der Ediacara-Zeit

Spriggs  Fossil konnten Brocks und seine Kollegen allerdings nicht verwenden, denn ihm wurden die Biomarker ausgetrieben. „Die Gesteine der Ediacara Hills wurden in einem Gebirgsbildungsprozess metamorphisiert, an die Oberfläche gebracht und schließlich stark verwittert“, erklärt der Geologe. Daher mussten die Wissenschaftler eine andere Quelle erschließen und fanden sie schließlich im hohen Norden Russlands. „2013 schrieb mir Ilja Bobrowsky, damals als Student an der Moskauer Lomonossow-Universität, er habe Fossilien der Ediacara-Lebewesen entdeckt, deren ursprüngliche organische Substanz noch erhalten sei“, erzählt Jochen Brocks, „das ist eine außergewöhnliche Aussage, denn es bedeutet ja, diese Lebewesen von vor mehr als 550 Millionen Jahren sind so etwas wie mumifiziert.“

Brocks stellte den jungen Wissenschaftler nach dessen Abschluss in seinem Labor an und schickte ihn zu der Fundstelle, um weitere Ediacara-Fossilien zu suchen. Ilja Bobrowsky barg denn auch nahezu unveränderte Dickinsonia-Fossilien aus einem 150 Meter hohen Kliff im Landkreis Liamtsa bei Archangelsk. „Diese Felsen haben seit 550 Millionen Jahren nahezu keine Veränderung erfahren, keine Gebirgsbildung, fast keinen Vulkanismus“, so Brocks, „sie sind so frisch, dass man mit dem Ton fast töpfern könnte.“ In Brocks Labor analysierte der russische Doktorand seine Funde. „Er hat eine ultrasaubere Methode zur Analyse entwickelt, die viel bessere Ergebnisse erbrachte, als wir erwartet hatten“, so Jochen Brocks.

Tiere vor der kambrischen Explosion nachgewiesen

Dass mit der Biomarker-Diagnose jetzt sämtliche Formen der Ediacara-Lebewesen Tiere waren, ist wohl nicht wahrscheinlich. Etliche von ihnen werden gemeinhin als Bakterienkolonien oder sogar als riesige Einzeller angesehen. Doch zumindest für Dickinsonia haben Brocks und seine Kollegen Tier-Biomarker nachgewiesen. Eine Verunreinigung mit heutigen Molekülen glaubt Brocks ausschließen zu können. „Wir nehmen diese Probleme sehr ernst, aber Cholesterine von Menschen können es nicht sein, die sehen anders aus, als die 558 Millionen Jahre alten aus dem Fossil. Dieselöle könnten problematischer sein, aber die bestehen aus einem Gemisch aus Algen und Bakterien, und unsere Probe sagte eindeutig: Ich bin ein Tier.“

Bleibt die Frage, ob Dickinsonia und seine tierischen Zeitgenossen irgendeine Verbindung zu den späteren Tieren haben, ob sie also unsere indirekten Vorfahren waren. „Wir können die Frage nicht beantworten“, sagt Jochen Brocks. Doch die Chancen, dass die trägen, großen und vollkommen schutzlosen Ediacara-Tiere die ersten Phasen des Kambriums überlebten, sind nicht sehr groß. „Sie waren fett, saftig und träge, also leichte Beute“, so Brocks, „wahrscheinlich sind sie von den moderneren Tieren einfach gefressen worden.“