Die als Stylophoren bekannten Kreaturen sahen aus wie abgeflachte und gepanzerte Wanddekorationen, an deren Seiten ein langer Arm hervorstand. Während zuvor unklar war, wo sie in den Stammbaum der Tiere passen, ergab die neue Studie, dass es sich um Stachelhäuter handelt, die alten Verwandten moderner Tiere wie Seeigel, Seesterne, spröde Sterne, Seerosen, Federsterne und Seegurken.
Möglich wurde der Befund durch Fossilien mit "eindeutigen Hinweisen auf außergewöhnlich gut erhaltene Weichteile sowohl im Anhang als auch im Körper von Stylophoranen", sagte der Studienleiter Bertrand Lefebvre, ein Forscher des Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) am Labor der Geologie von Lyon in Frankreich.
Die unglaublichen Fossilien wurden 2014 bei einer Ausgrabung in der Fezouata-Formation am Rande der Sahara in Südmarokko entdeckt. Die Ausgrabung ergab eine Fülle von Fossilien, darunter etwa 450 Stylophoran-Exemplare, die jeweils vor etwa 478 Millionen Jahren entstanden sind.
Die Forscher erkannten jedoch nicht sofort, dass einige der Fossilien konservierte Weichteile enthielten. "Erst als wir sie im Labor in Lyon unter dem Fernglas auspackten und betrachteten, konnten wir die Weichteile sehen", sagte Lefebvre Live Science in einer E-Mail. "Ihre Anwesenheit und Identifizierung wurde dann durch SEM-Beobachtungen (Rasterelektronenmikroskop) und Analysen bestätigt."
Der Weichteilbefund war beispiellos. Stylophoran-Fossilien wurden seit den 1850er Jahren weltweit gefunden, sodass Forscher feststellen konnten, dass diese Kreaturen vom mittleren Kambrium bis in die späten Karbonperioden lebten oder vor etwa 510 bis 310 Millionen Jahren, als die Kreaturen ausgestorben waren. Aber weil Weichteile so selten versteinern, waren die Stylophoren nur aus ihren harten Skelettteilen und nicht aus ihren matschigen Innereien bekannt.
"Ihre innere Anatomie war nicht nur völlig unbekannt, sondern auch - und meistens - sehr umstritten", sagte Lefebvre.
Wie sahen sie aus?
Stylophorans hatten zwei Hauptteile: einen Kernkörper und einen seltsamen Anhang. Sowohl der Kernkörper als auch der Anhang waren klein und jeweils etwa 3 Zentimeter lang, sagte Lefebvre.
Zuvor hatten andere Forscher alle möglichen Ideen zu Stylophoren.
Von den 1850er bis 1950er Jahren hielten die meisten Forscher Stylophoren für "normale" Stachelhäuter. Ihr seltsamer Anhang wurde als das Äquivalent zum Stamm der Seerosen interpretiert.
Normale Stachelhäuter haben innere Skelette aus mineralisierten Kalzitplatten (obwohl dies bei Seegurken extrem reduziert ist) und sogenannte Wassergefäßsysteme, die ihnen helfen, sich zu bewegen und zu atmen, sagte Peter Van Roy, Paläobiologe an der Universität Gent in Belgien nicht an der Studie beteiligt.
Die meisten Stachelhäuter, einschließlich Seesterne, haben eine fünfstrahlige Symmetrie. Sie sind eng verwandt mit einer anderen Gruppe von Wirbellosen, den Eichelwürmern, und mit Wirbeltieren (Tieren mit Rückgrat). Stachelhäuter, Eichelwürmer und Wirbeltiere bilden zusammen eine übergeordnete Gruppe, die als Deuterostomie bekannt ist, sagte Van Roy.
Dann, in den frühen 1960er Jahren, bemerkte der belgische Paläontologe Georges Ubaghs, dass sich der Anhang von einem Stiel unterschied, aber einem Fütterungsarm ähnelte, wie er bei modernen Seesternen zu sehen ist.
In den späten 1960er Jahren schlug der britische Paläontologe Richard Jefferies eine ganz andere Idee vor. Er dachte, dass der Stylophoran-Hauptkörper ein Kopf war (der einen Pharynx und ein Gehirn hielt) und dass der Anhang Muskeln und einen Notochord (eine Art primitives Rückgrat) enthielt. Jefferies glaubte, dass Stylophorane das "fehlende Bindeglied" zwischen Stachelhäutern und Akkordaten sind (eine Gruppe, zu der auch Wirbeltiere gehören).
In den 2000er Jahren schlug der britische Paläontologe Andrew Smith eine weitere Interpretation vor. Er sagte, dass Stylophorane wahrscheinlich nicht das "fehlende Bindeglied" zwischen Stachelhäutern und Wirbeltieren seien, sondern eher primitive Deuterostome, die die Lücke zwischen Eichelwürmern und Stachelhäutern füllen.
Die neue Entdeckung des versteinerten Weichgewebes hat jedoch alles verändert. Die Forscher konnten zum ersten Mal testen, ob das Weichgewebe dem entspricht, was Sie von einem dieser verschiedenen Szenarien erwarten würden, sagte Lefebvre.
Harte Beweise
Die neu entdeckten Fossilien stimmen am ehesten mit Ubaghs 'Interpretation überein. Die flachen Körper der Stylophoren enthielten Därme, und der Anhang war nicht wie ein Stiel verschlossen und sah eher aus wie ein Seesternarm. Dieser Arm enthielt ein Wassergefäßsystem, das den Kreaturen geholfen hätte, sich zu bewegen und zu essen, genau wie die Arme von Seesternen, sagte Van Roy.
Da Stylophorane keine fünfstrahlige Symmetrie haben, haben sie diese wahrscheinlich verloren, was bedeutet, dass sie evolutionär "fortgeschrittener" waren als andere fünfstrahlige Stachelhäuter, fügte Van Roy hinzu.
"Diese Entdeckung ist von besonderer Bedeutung, da sie eine 150 Jahre alte Debatte über die Position dieser bizarr aussehenden Fossilien im Baum des Lebens beendet", sagte Lefebvre.
Die Studie ist "sehr gründlich", sagte Van Roy, "und ich habe keine Vorbehalte gegen die angewandten Methoden oder Schlussfolgerungen." Darüber hinaus wird die Bedeutung der gut erhaltenen Fossilien der Fezouata-Formation hervorgehoben, einem Ort, an dem Van Roy zuvor spektakuläre Exemplare gefunden hat.
