Die heutigen Kakerlaken sind nachtaktive Krabbeltiere, die sich verstreuen, wenn Sie das Licht einschalten. Aber ihre alten Verwandten waren wahrscheinlich das genaue Gegenteil, laut der Entdeckung einer makellos erhaltenen, großäugigen Kakerlake, die in Bernstein gefangen war.
Seine riesigen Piepser halfen ihm wahrscheinlich tagsüber bei der Nahrungssuche, wenn die Sonne über ihm brannte.
Forscher wussten bereits von der Existenz dieser einzigartigen, inzwischen ausgestorbenen Schabe, die wissenschaftlich als Huablattula hui bekannt ist , aber das ist das erste Mal, dass sie einen so detaillierten Blick auf seine Augen bekommen.
„Das Schabenexemplar war bemerkenswert gut erhalten und zeigte viele morphologische Merkmale bis ins kleinste Detail“, sagte Studienleiter Ryo Taniguchi, ein Doktorand am Department of Natural History Sciences der Hokkaido University in Japan, in einer Erklärung.
Tiere verwenden Sinnesorgane, um ihre Umgebung zu navigieren, um Nahrung zu finden, Raubtieren auszuweichen und Partner zu finden. Da Sinnesorgane oft an bestimmte Lebensstile angepasst sind, können Wissenschaftler oft viel über die Besonderheiten eines Tieres lernen, indem sie jedes Organ untersuchen, das sensorische Informationen sammelt. Zum Beispiel haben Eulen ein asymmetrisches Gehör, das es ihnen ermöglicht, die Position von Raubtieren und Beute zu triangulieren, während höhlenbewohnende Fische oft auf Augen verzichten, die in dunklen unterirdischen Becken nutzlos sind.
Wenn es jedoch um ausgestorbene Arten geht – insbesondere Insekten, deren empfindliche Augen, Antennen, Ohren und Zungen sich nicht gut in Sedimenten versteinern – kann die Untersuchung von Sinnesorganen einzigartige Herausforderungen darstellen. „Insektenorgane werden selten in Sedimenten konserviert, weil sie so klein und zerbrechlich sind“, sagte Taniguchi. "Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, außergewöhnlich gut erhaltenes fossiles Material aus Bernstein zu untersuchen."
Bernstein ist ideal, weil er in der Lage ist, das Gewebe eines darin gefangenen kleinen Insekts direkt zu konservieren, während in Sedimenten konservierte Fossilien das Gewebe normalerweise nicht direkt konservieren.
Genau das ist diesem männlichen H passiert. hui Kakerlake. Vor etwa 100 Millionen Jahren, während der Kreidezeit , es blieb stecken und starb in einem Klumpen Baumharz, das später zu Bernstein versteinerte, im heutigen Myanmar.
Taniguchi und seine Kollegen von den Universitäten Hokkaido und Fukuoka verwendeten eine Vielzahl von Techniken, wie Fotografie und Mikro-CT , um die einzigartig intakten Sinnesorgane des Exemplars zu untersuchen. Sie untersuchten die Augen mit Mikroskopie und Fotografie, aber die winzigen Strukturen der Antennen erforderten einen noch höher aufgelösten Ansatz; eine Technik namens Dünnschnitt, bei der Bernsteinscheiben hergestellt wurden, die nur 200 Mikrometer breit waren, etwas breiter als ein menschliches Haar.
Diese Techniken enthüllten eine Kakerlake mit einer sensorischen Welt, die den Kakerlaken in modernen Kellern größtenteils unbekannt war. Typischerweise haben moderne Kakerlaken unterentwickelte Augen, fühlen sich aber durch hochempfindliche Berührungssensoren an ihren Antennen um. Im Gegensatz dazu hatte diese alte Art gut entwickelte Facettenaugen, während sie gleichzeitig einen Bruchteil der Antennen-Berührungssensoren hatte, die ihre modernen Verwandten haben.
„Diese Linien morphologischer Beweise in Sinnesorganen weisen darauf hin, dass sich diese Art in ihrem Verhalten auf das visuelle System verlassen hat, wie zum Beispiel bei der Suche nach Nahrung und dem Finden von Raubtieren“, sagte Taniguchi in einer E-Mail gegenüber Live Science.
Basierend auf diesen sensorischen Strukturen ist es wahrscheinlich, dass sich diese uralten Lebewesen eher wie moderne Gottesanbeterinnen verhielten, ein enger Verwandter der Kakerlaken, der tagsüber aktiv ist, sagte Taniguchi.
Der Befund deutet darauf hin, dass Kakerlaken in der Vergangenheit möglicherweise ökologisch viel vielfältiger waren als heute. Die überwiegende Mehrheit der 4.600 lebenden Schabenarten ist daran angepasst, den größten Teil ihres Lebens in Dunkelheit zu verbringen. Die heutigen nachtaktiven Kakerlaken stammen jedoch nicht von H. hui. Stattdessen ist diese Kakerlake aus der Kreidezeit repräsentativ für eine Abstammungslinie, die möglicherweise durch die Konkurrenz mit anderen Insekten zum Aussterben getrieben wurde, wodurch Kakerlaken wahrscheinlich in dunkle Ecken und Höhlen verbannt wurden.
Taniguchi hofft, dass sich diese Art der „Paläo-Neurobiologie“ oder das Studium neurologischer Merkmale, wie der winzigen Sinnesorgane von Insekten, in Zukunft weiterentwickeln wird und Wissenschaftlern noch mehr Hinweise auf die Sinneswelten längst vergangener Zeiten liefert Insekten.
Diese Studie wurde im September 2021 in der Zeitschrift The Science of Nature veröffentlicht .