Ludwig-Maximilians-Universität München
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Vor 520 Millionen Jahren

Die Strategie der Larven

München, 16.07.2014

Larven und adulte Tiere besetzen oft verschiedene ökologische Nischen, damit keine Nahrungskonkurrenz entsteht. LMU-Wissenschaftler konnten dieses Prinzip jetzt schon für früheste Vorläufer von Spinnen und Skorpionen nachweisen.

Rückblende ins frühe Kambrium: Larve von L. illecebrosa. (Foto: Yu Liu und Joachim T. Haug)

Eher durch Zufall stießen die drei LMU-Forscher Dr. Yu Liu sowie Dr. Carolin Haug und Dr. Joachim Haug vom Biologie-Department II auf dieses besonders kleine Exemplar einer Cheliceraten-Art, als sie Material aus Chengjiang im Südwesten Chinas sichteten. Rund eine halbe Milliarde Jahre alt sind die Fossilien, die dort seit den 1980er-Jahren geborgen wurden. Das Material aus der Lagerstätte, einer Schieferformation, ist so vielfältig und großenteils so gut erhalten, dass es eine äußerst detailreiche Rückblende auf die Tierwelt im frühen Kambrium erlaubt, einer Zeit der Erdgeschichte, in der sich viele der heutigen Tierstämme formierten.

Besonders viele der dort gefundenen Spezies gehören zu den Frühformen der Gliederfüßer (Arthropoden) und die Art Leanchoilia illecebrosa wiederum, mit deren versteinerten Überresten die LMU-Forscher wiederholt arbeiteten, gilt als eine im Meer lebende frühe Form der sogenannten Cheliceraten, zu denen auch heutige Spinnentiere, Skorpione und Milben, aber auch die sehr ursprünglichen Pfeilschwanzkrebse gehören. Die bislang analysierten Fossilien von L. illecebrosa sind zwischen zwei und vier Zentimeter groß, das jetzt untersuchte Exemplar misst lediglich acht Millimeter.

Trotzdem ordneten die LMU-Biologen, die jetzt zusammen mit Kollegen aus China und den USA im Fachblatt Nature Communications von ihrer Analyse berichten, es der Art zu, denn es weist viele der typischen Merkmale auf: Das kleine Meerestier trägt nicht nur vier Paar Beine am Kopf und einen Rumpf aus elf Segmenten, was für die grobe Zuordnung taugt, sondern auch ein charakteristisches dolchförmiges Schwanzstück (Telson) mit Stacheln, einen spezifisch geformten Kopfschild und zweiästige Beine von arttypischer Morphologie. Liu, Haug und Haug schließen daraus, dass es sich bei dem kleinen Exemplar um das Larvenstadium von L. illecebrosa handelt.

Im dem für die Gruppe namengebenden Merkmal allerdings fanden die LMU-Forscher deutliche Unterschiede zwischen Larve und adultem Tier. Bei den Cheliceraten, den sogenannten Kieferklauenträgern, sind die Beine des ersten Kopfsegmentes scherenförmig umgebildet. Bei der Larve ist dieses sogenannte Raubbein, das eine mehrteilige Klaue trägt, in einigen Bereichen mit steifen Härchen besetzt. Die Larve, schließen die Forscher daraus, habe – eher kleine – Nahrungspartikel wie mit einem Rechen der Mundöffnung zugefiltert. Beim ausgewachsenen Tier dagegen fungiert die Klaue, unter anderem mit einem zusätzlichen hakenförmigen Stachel bewehrt, als regelrechter Greifarm – auch für eine größere Beute. Eine solche morphologische Differenzierung komme in der Natur oft vor, sagt Carolin Haug. Sie biete einen evolutionsbiologischen Vorteil: Larve und adultes Tier besetzten verschiedene ökologische Nischen und machten sich deshalb keine Nahrungskonkurrenz. „Für dieses Prinzip haben wir nun ein besonders frühes Beispiel aus der Evolutionsgeschichte gefunden.“