Trilobiten sehen vielleicht nicht wie kuschelige Kreaturen aus, aber zur Paarungszeit kam eine Art dieser jetzt ausgestorbenen Arthropoden – die wie riesige, schwimmende Kartoffelkäfer mit Darth-Vader-Helmen aussahen – zu einer kleinen Umarmung zusammen, so eine neue Studie. P>
Ein Wissenschaftler machte diese Entdeckung, nachdem er auf ein außergewöhnliches Fossil von Olenoides serratus gestoßen war , eine Trilobitenart, die vor etwa 508 Millionen Jahren während des Kambriums lebte. Dieses gut erhaltene Fossil zeigte ein Paar kurze Anhängsel an der Unterseite seines Mittelteils, die wahrscheinlich als Klammern verwendet wurden, sagten die Forscher. Ein weibliches O. serratus wahrscheinlich auf dem Meeresboden stationiert, und dann würde ein Männchen sie von oben besteigen und die Klammern benutzen, um ihren Körper festzuhalten – ein Manöver, das ihn in die bestmögliche Paarungsposition bringen würde.
"Es ist wichtig, das Weibchen festzuhalten, damit das Männchen in der richtigen Position ist, wenn die Eier freigesetzt werden", sagte Studienleiterin Sarah Losso, Doktorandin für Organismus- und Evolutionsbiologie an der Harvard University, gegenüber WordsSideKick.com. "Weil das die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sein Sperma die Eier befruchtet. Dieses Verhalten erhöht die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Paarung."
Es gibt mehr als 20.000 bekannte Arten von Trilobiten, die die Erde bewohnten für etwa 270 Millionen Jahre, bis sie vor etwa 252 Millionen Jahren am Ende des Perms ausstarben. Forscher haben von dieser Art gewusst, O. serratus , für mehr als ein Jahrhundert, nachdem Paläontologen seine fossilen Überreste im Burgess Shale gefunden hatten, einem fossilen Hotspot für kambrische Meeresbewohner in den heutigen kanadischen Rocky Mountains.
Wissenschaftler haben sich hauptsächlich auf O konzentriert. serratus Exemplare, die in den frühen 1900er Jahren gefunden wurden, was bedeutet, dass sie zusätzliche Exemplare, die um die Wende des 21. Jahrhunderts gefunden wurden, weitgehend ignoriert haben, sagte Losso. Als Losso jedoch ein großes Projekt zur Untersuchung dieser Bestie in Angriff nahm, fand er im Royal Ontario Museum ein wertvolles Fossil.
„Ich musste mir jedes einzelne Exemplar ansehen, also bin ich auf dieses hier gestoßen und dachte:‚Das ist seltsam. So sollten diese Anhängsel überhaupt nicht aussehen'“, sagte sie.
Trilobiten-Fossilien bewahren selten die Beine der Kreaturen; Normalerweise versteinert nur die harte äußere Hülle, sagte Losso. Tatsächlich haben nur 38 der 20.000 bekannten Arten Fossilien mit erhaltenen Anhängen, sagte sie. Es ist also bemerkenswert, dass dieses spezielle Exemplar das kürzere Gliedmaßenpaar im Mittelteil bewahrt hat, sagte sie.
„Es ist schon ein cooler Trilobit, nur weil es überhaupt Anhängsel hat“, sagte sie.
Dieses ungewöhnliche Beinpaar sei schmaler und kürzer als die Beinpaare davor und dahinter, sagte sie. Außerdem haben diese kurzen Gliedmaßen keine Stacheln – ein Kennzeichen an den anderen Beinen des Trilobiten, das dem Raubtier wahrscheinlich geholfen hat, seine Nahrung zu zerkleinern.
Warum also sollte ein Trilobit ein Paar kurze, schlanke und stachellose Anhängsel in seinem Mittelteil haben? Um dies zu untersuchen, verglichen Losso und Studienkollege Javier Ortega-Hernández, Assistenzprofessor für Organismus- und Evolutionsbiologie an der Harvard University, O. serratus ' Anhängsel mit denen von lebenden Arthropoden, einer Gruppe, zu der viele moderne Wirbellose gehören, darunter Insekten, Spinnen und Krabben.
Diese Analyse ergab, dass O. serratus ' seltsame Anhängsel waren wahrscheinlich Klammern, sagte Losso. Während einer Paarungssitzung ist es wahrscheinlich, dass das Männchen auf das Weibchen geht, wobei sein Kopf mit dem Rumpf des Weibchens übereinstimmt, „also ist es mehr nach hinten versetzt, aber auf ihr“, sagte Losso. „In dieser Position auf dem Exoskelett gibt es diese Stacheln, die aus dem Schwanz herausragen. Die Gliedmaßen des Männchens würden gut zu diesen Stacheln passen, sodass die Klammern diese beiden Stachelpaare greifen könnten.“
Anders ausgedrückt, die Männchen benutzten wahrscheinlich ihre Klammern, um "sich an den Stacheln ihres Schwanzes festzuhalten", sagte Lasso.
Ein weiteres gut erhaltenes O. serratus Exemplar „hat definitiv keine Klammern“, sagte Lasso. "Wir denken, dass das wahrscheinlich [a] weiblich ist." Mit anderen Worten, diese Art hatte wahrscheinlich einen sexuellen Dimorphismus, was bedeutet, dass Männchen und Weibchen unterschiedliche Merkmale hatten.
Diese "Clasper-Paarungsstrategie" wird heute bei Pfeilschwanzkrebsen (Limulus polyphemus) beobachtet ), die sehr entfernt mit Trilobiten verwandt sind.
„Bei Pfeilschwanzkrebsen werden sie deswegen ziemlich gewalttätig; die Männchen schubsen sich gegenseitig weg“, sagte Lasso. „Vielleicht halten sich mehrere Männchen an einem Weibchen fest. Am Ende verletzen sich die Männchen gegenseitig und manchmal reißen sie Gliedmaßen ab, weil sie alle um eine Position ringen, um an dieser Stelle [am Weibchen] zu sein, wenn die Eier freigesetzt werden.“
Es ist möglich, dass O. serratus war ebenso wettbewerbsfähig bei der Paarung, sagte sie. Sie warnte jedoch davor, dieses Verhalten auf andere Trilobitenarten zu übertragen, da diese Kreaturen eine Vielzahl von Lebensräumen und Körperformen aufwiesen.
„Dies ist das erste Mal, dass wir [eine] wirklich signifikante Spezialisierung von Anhängseln bei Trilobiten sehen“, sagte Lasso. "Es ist interessant zu sehen, dass sich bei Arthropoden bereits im mittleren Kambrium ein komplexes Paarungsverhalten entwickelt hatte."
Die Studie macht „ein überzeugendes Argument dafür, dass die modifizierten Beine … eine echte biologische Variation sind und keine Regeneration nach einer Beschädigung“, sagte Greg Edgecombe, ein Forscher der Arthropoden-Evolution am Natural History Museum in London, gegenüber Live Science in einer E-Mail. "Ihre Form ist sinnvoll, wenn das Exemplar ein Männchen ist und diese spezialisierten Beine dazu dienen, ein Weibchen während der Paarung festzuhalten."
Frühere Studien lieferten einige Hinweise darauf, dass sich Trilobiten wie Pfeilschwanzkrebse reproduzierten, „weil Gruppen von Trilobiten derselben Art und derselben (erwachsenen) Größe seit langem bekannt sind“, fügte Edgecombe hinzu. "Die Idee war, dass sie als Gruppe zusammenkamen, um ihre Exoskelette zu häuten und sich dann zu paaren. Jetzt können wir das Detail hinzufügen, dass zumindest einige Trilobiten-Männchen Klammern hatten."
Die Studie wurde online am Freitag (6. Mai) in der Zeitschrift Geology veröffentlicht .