Entdeckung eines marinen "Pompejis" in Marokko

Von Abderrazak El Albani - Professor an der Universität Poitiers

Die Vulkane an den Grenzen der tektonischen Platten sind bekannt für ihre explosiven und großflächigen Eruptionen, die mehrere Dutzend km³ Material freisetzen können. Diese Ausbrüche können das Leben nahezu augenblicklich einfrieren und somit ganze Zivilisationen unter ihrer Asche konservieren, so wie Pompeji, das unter der Asche des Vesuvs begraben wurde.


Ein internationales Forscherteam, das ich koordiniert habe, hat gerade einen Artikel veröffentlicht, der auf dem Titelblatt der amerikanischen Fachzeitschrift Science vorgestellt wird. Dieser Artikel beschreibt die Entdeckung zweier neuer Trilobiten-Arten. Es handelt sich um die am besten erhaltenen Trilobiten-Fossilien, die jemals entdeckt wurden.

Trotz der Millionen von Trilobiten, die in den letzten zwei Jahrhunderten gesammelt und untersucht wurden, weisen diese Fossilien neuartige anatomische Details auf. Diese fossilen Arthropoden, die in ihrer letzten Position versteinert vorgefunden wurden, sind Vertreter eines 515 Millionen Jahre alten Ökosystems, eines marinen "Pompejis", das in vulkanischen Ascheschichten in Aït Youb, in der Region Souss-Massa in Marokko entdeckt wurde. Diese Arbeit wird auf dem Titelblatt des Magazins Science gekrönt.

Mit mehr als 22.000 entdeckten Arten zählen die Trilobiten wahrscheinlich zu den bekanntesten fossilen Wirbellosen. Obwohl ihr Kalzit-Außenskelett ihnen ein hohes Fossilisierungspotenzial verleiht (was ihre große Anzahl erklärt), sind ihre nicht mineralisierten Anhänge und inneren Organe nur durch eine begrenzte Anzahl von Exemplaren bekannt.

Die Trilobiten sind seit dem Ende des Paläozoikums (-539 bis -252 Millionen Jahre) ausgestorben. Es handelt sich um Arthropoden, deren Größe von einigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern variiert. Sie lebten ausschließlich im marinen Umfeld. Die von uns entdeckten sind etwa 2 cm groß. Ihre heute nächsten morphologischen "Nachfahren" sind die Pfeilschwanzkrebse. Auch sie sind marine Arthropoden, jedoch nur entfernte Verwandte.

Gussformen von Trilobiten

In Aït Youb wurden bei einem Vulkanausbruch die lebenden Organismen durch Glutlawinen verschüttet. Die biologischen Gewebe wurden durch die enorme Hitze verbrannt und hinterließen nur Hohlräume in der verfestigten Asche: die Gussformen der Organismen. Diese bewahren die feinsten Details der äußeren Oberfläche der Trilobiten, einschließlich der Haare und Stacheln entlang der Anhänge. Ihr Verdauungstrakt wurde ebenfalls erhalten, nachdem er sich mit Asche gefüllt hatte. Sogar kleine Schalen (Brachiopoden), die mit einem Stiel an ihrem Außenskelett befestigt waren, wurden in ihrer Lebensposition versteinert.


Dank einer Bildgebungstechnik, der Mikro-CT, konnten wir die Fossilien in 3D untersuchen, ohne sie aus ihrem Gestein zu extrahieren. Diese Technik beruht auf der Eigenschaft von Röntgenstrahlen, die Materie zu durchdringen und dabei je nach Art und Dichte der getroffenen Bestandteile absorbiert zu werden. Indem wir ihre Gussformen digital ausfüllten, wurden die verschwundenen Körper mit erstaunlichem Detailreichtum rekonstruiert.

Diese Arbeit, durchgeführt von Arnaud Mazurier, einem Forschungsingenieur an der Universität Poitiers, liefert neue Erkenntnisse über die anatomische Organisation der Trilobiten. Die Ergebnisse zeigen detailliert, dass sich speziell angepasste Beinpaare um den Mund gruppieren, wodurch man sich eine genauere Vorstellung davon machen kann, wie sie sich ernährten. Erstmals wurde zudem bei diesen Fossilien das Vorhandensein eines Labrum nachgewiesen, eines fleischigen Lappens, der als Oberlippe bei modernen Arthropoden fungiert.

Eine optimale Konservierung dank der vulkanischen Asche

Diese Entdeckung zeigt die wesentliche Rolle der vulkanischen Ascheablagerungen für die Konservierung von Fossilien und die entscheidende Bedeutung der Erforschung vulkanischer Unterwasserumgebungen.

Sie zeigt auch, dass die Mikro-CT ein leistungsstarkes Werkzeug ist, um fossilisierte Objekte in sehr hartem Gestein dreidimensional zu betrachten, ohne sie zu beschädigen. So sollten pyroklastische Ablagerungen (Gesteine, die hauptsächlich oder ausschließlich aus vulkanischem Material bestehen) neue Studienziele werden, da sie das außergewöhnliche Potenzial haben, biologische Überreste, selbst weiche, zu fangen und zu konservieren, ohne sie zu zerstören. Dadurch sollten sich neue Fenster in die Vergangenheit unseres Planeten öffnen.

Um die Bedeutung unserer Entdeckung zu illustrieren, erklärte Greg Edgecombe, Kurator am National History Museum in London, Spezialist für Arthropoden und Mitautor der Studie: "Ich studiere Trilobiten seit fast 40 Jahren, aber ich hatte nie das Gefühl, lebende Tiere zu betrachten, wie bei diesen. Ich habe viel über die Weichteile der Trilobiten gesehen, aber die dreidimensionale Konservierung hier ist wirklich atemberaubend."