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Vor Hunderten von Millionen Jahren füllten Trilobiten die alten Meere. Jetzt werden ihre ikonischen Fossilien aus Schieferbetten gepflückt, um Museumsregale und eBay-Läden zu füllen, die Inbegriff von Symbolen der wimmelnden kambrischen Zeit. Es gibt sogar mindestens eine Zeitungskolumne, die nach ihnen benannt ist.
Aber trotz der Popularität der Trilobiten nach dem Aussterben gibt es immer noch vieles, was wir über ihr Leben nicht wissen. Wir sind uns nicht einmal ganz sicher über ihre Ernährung: Während ihre robusten Exoskelette leicht versteinern, sind die Eingeweide der Kreaturen, die eine letzte Mahlzeit verraten könnten, viel schwieriger zu finden.
Glücklicherweise wurden für einige Arten gut erhaltene Anhängsel entdeckt, die Wissenschaftlern die Möglichkeit geben, Nachforschungen anzustellen. In einem am Mittwoch in Proceedings of the Royal Society B veröffentlichten Artikel verglichen Forscher einige dieser Anhänge mit denen einer zeitgenössischen Kreatur – der Pfeilschwanzkrebs – um herauszufinden, wie diese alten Tiere gejagt und gefüttert haben könnten.
Pfeilschwanzkrebse haben einen chaotischen, aber beeindruckenden Fütterungsstil: Bevor sie sich an Muscheln und anderen Mollusken fressen, verwenden sie ihre Anhängsel um ihren Mund, um ihre Schalen zu pulverisieren. (Stellen Sie sich vor, Sie heben eine ungeschälte Auster auf, zerdrücken sie zwischen Ihren Händen und stopfen sie in Ihren Mund.)
Trilobiten „sehen aus wie ein Pfeilschwanzkrebs, und sie gingen wahrscheinlich wie ein Pfeilschwanzkrebs“, sagte Russell Bicknell, Postdoktorand an der University of New England in Australien und Hauptautor der Arbeit. Er begann sich zu fragen, er sagte: „Haben sie auch wie ein Pfeilschwanzkrebs gefressen?“
Dr. Bicknell und seine Co-Autoren untersuchten zwei sehr unterschiedliche Trilobitenarten mit unterschiedlichen Anhängseltypen. Der erste, Redlichia rex, war einer der größten bekannten Trilobiten des Kambriums – Frisbee-Größe in einer Welt der Teeuntertassen. Es war „ein wandelnder Panzer“, sagte er. „Ein großes, böses Biest.“ Seine Anhängsel waren stumpf, mit keilförmigen Vorsprüngen, wie die Arme eines metallenen Nussknackers.
Theoretische Modelle der Anatomie des modernen Pfeilschwanzkrebses (von oben) (laufende Beine, a, und schiebende Beine, b); Sidneyia, ein ausgestorbener Arthropode; Redlichia rex; und Olenoides serratus. Kredit… Russel Bicknell
Der zweite, Olenoides serratus, war kleiner, mit Stacheln, die entlang seines Rückens und seiner Seiten verliefen, sagte Dr. Bicknell. Seine kleinen, abgerundeten Anhängsel waren mit langen Stacheln gesäumt, wie Nadeln in einem Nadelkissen.
Um herauszufinden, wie diese Trilobiten ihre Werkzeuge zum Essen verwendet haben, wandten sich Dr. Bicknell und seine Kollegen der Finite-Elemente-Analyse zu, einer Methode, die physikalische Systeme virtuell modelliert. Ursprünglich für Ingenieure gedacht, wird sie in den Biowissenschaften immer beliebter Forscher verwenden es, um Anatomien der Vergangenheit und Gegenwart besser zu verstehen.
Die Forscher führten die Analyse an digitalen Rekonstruktionen der Gliedmaßen durch, um herauszufinden, wie viel Stress sie bewältigen konnten. Zum Vergleich taten sie dasselbe für einen anderen alten Arthropoden, Sidneyia inexpectans – einen bekannten Muschelbrecher – sowie den Pfeilschwanzkrebs. Anschließend verglichen sie die Ergebnisse.
Sie fanden heraus, dass O. serratus wahrscheinlich nicht in der Lage war, in gepanzerte Kreaturen einzubrechen – seine langen Stacheln wären gebrochen, sagte Dr. Bicknell. Stattdessen hat es diese Stacheln wahrscheinlich verwendet, um Detritus und weiche Beute wie Würmer zu zerkleinern, so wie wir gedämpften Fisch mit einer Gabel zerteilen würden.
R. rex wurde jedoch anscheinend gebaut, um zu zerquetschen. Der Analyse zufolge könnten seine Anhängsel mehr Kraft aushalten als die des Pfeilschwanzkrebses. Es könnte sich auf den Verzehr von geschälter Beute spezialisiert haben, einschließlich anderer Trilobiten und sogar anderer Redlichia, sagte Dr. Bicknell.
Diese Art des virtuellen Experimentierens ermöglicht einen tieferen Einblick in „die Funktion anatomischer Teile, die auf andere Weise nicht getestet werden können“, sagte Karen Moreno, eine Paläontologin an der Austral University of Chile, die nicht an der Studie beteiligt war.
Aber da bestimmte Informationen – wie die Muskelpositionen eines Trilobiten oder die Materialeigenschaften seines Exoskeletts – unbekannt sind und angenähert werden müssen, seien genaue Messungen und sichere Schlussfolgerungen unmöglich, sagte sie. Stattdessen können Experten durch Vergleiche mit Kreaturen, die wir besser verstehen, wie dem Pfeilschwanzkrebs, „nach Mustern suchen – Annäherungen, die zukünftige Untersuchungen vorantreiben werden“.
Auf die Frage, ob er einige dieser Fragen endlich ein für alle Mal beantworten möchte – zum Beispiel durch einen zeitreisenden Schnorchelausflug – sagte Dr. Bicknell ja.
„Das Kambrium war effektiv, als Arthropoden die Welt beherrschten“, sagte er. „Es wäre einfach so schön zu sehen – schön ist vielleicht nicht das richtige Wort. Aber interessant.“