De grote fout van Fish heeft geleid tot het behoud van een voor ons ongebruikelijk fossiel: Ars Technica

Sommige uitgestorven soorten hebben overvloedige fossiele overblijfselen van hun bestaan ​​​​nagelaten. Ammonieten– een uitgestorven soort koppotigen – is daar een voorbeeld van. Van het Devoon tot het Paleoceen, waar ooit oude zeeën het land bedekten, kun je meestal hun opgerolde schelpen vinden. Het bestaan ​​van nog een prachtig bewaarde ammoniet hoeft dus niet noodzakelijkerwijs een groot probleem te zijn.

Met uitzondering van misschien één intact exemplaar gevonden in de Poseidonenschiffer-formatie in Duitsland, waar de meeste ammonietschelpen plat en gesegmenteerd zijn. Nu, decennia na de oorspronkelijke ontdekking, hebben wetenschappers nauwkeuriger gekeken naar de goed bewaarde ammoniet en de fossiele vissen die deze lijken te hebben uitgebroed. Wat ze ontdekten verraste hen: de vissen hadden de grote ammoniet daadwerkelijk ingeslikt, iets wat we nog nooit eerder hadden gezien, zelfs niet in fossielen van grotere mariene soorten waarvan we weten dat ze zich probeerden te voeden met ammonieten.

Het was niet goed voor de vissen. De grootte van de ammoniet kan ertoe hebben geleid dat de vis is verdronken, of dat het spijsverteringskanaal is geblokkeerd, waardoor inwendige bloedingen zijn ontstaan. De vissen dreven naar de zeebodem, werden begraven en uiteindelijk gefossiliseerd, waardoor de ammonieten – evenals informatie over het ecosysteem waarin zij en de vissen leefden – meer dan 170 miljoen jaar bewaard bleven.

Dieet van oude vissen

Dit fossiel werd in 1977 ontdekt in de Fischer-groeve in Zell unter Eichelberg, Duitsland, en bevindt zich sindsdien in de collectie van het Staatsmuseum voor Natuurgeschiedenis in Stuttgart (SMNS). In juli van dit jaar beschreven wetenschappers de vis en zijn dodelijke maaltijd op een foto papier Gepubliceerd in het Geologische Tijdschrift.

Beide auteurs van dit artikel werken in dit museum. Samuel Cooper is een paleontoloog die studeert voor zijn PhD, en Irene Maxwell is curator van de tentoonstelling.

‘We waren al een tijdje op de hoogte van het exemplaar,’ legde Cooper uit in een e-mail aan Ars, waarbij hij opmerkte dat Maxwell langer in het museum was geweest dan hij en dus voorkennis had van het bestaan ​​ervan, ‘maar we waren aanvankelijk sceptisch over of dat wel of niet zo was. De schaal zat al in de darmen van de vis, maar pas toen we de gefossiliseerde maaginhoud opnieuw begonnen te onderzoeken Pachycormus In de SMNS-groep [that] We besloten dit monster nader te bekijken.

pachycormus macropterus, De beschreven vissoort is pachycormid: een uitgestorven soort zeevis met roggenvin die een lengte kan hebben van 0,3 tot 15 meter (ongeveer 1 voet tot ongeveer 50 voet). Hoewel er tegenwoordig enkele soorten zijn die qua grootte vergelijkbaar zijn met tonijn of zwaardvis, waren deze soorten niet klein van formaat. Dit is speciaal pachycormus, Hij was 850 millimeter lang en was volwassen, maar nog niet volgroeid, aldus Cooper, die zei dat “de grootste voorbeelden hiervan [species] Het komt zelden boven de één meter uit.

Het Pachycormid-dieet is nog niet stevig verankerd en daarom raakten onderzoekers erin geïnteresseerd. De darminhoud van enkele geïsoleerde exemplaren geeft aan dat ze aasden op koppotigen met een zacht lichaam en kleine vissen. “Van wat we hebben kunnen vaststellen, Pachycormus Inktvissen met een zacht lichaam worden meestal gegeten als volwassen vissen, maar ze zijn klein Pachycormus “Het lijkt erop dat hij vooral andere vissen heeft gegeten,” voegde Maxwell eraan toe. Op basis van dit werk lijken ammonieten niet aanwezig te zijn in de inventaris van deze soort.

Adele Klummaker, conservator paleontologie van de Universiteit van Alabama Museums, was niet betrokken bij dit onderzoek. Hij merkte op dat wat Cooper en Maxwell hadden ontdekt over het Pachycormus-dieet een ‘opmerkelijk resultaat’ was, en schreef dat hij vooral gecharmeerd was van de manier waarop ze ‘lieten zien dat vissen Pachycormus Ze hadden een ander dieet, afhankelijk van hun grootte! Jonge individuen jaagden op vis, terwijl volwassenen koppotigen zonder dop aten, coliformen genaamd. Dieetverschuivingen zijn dat wel [rarely] Vermeld in het mariene fossielenbestand. Dergelijk bewijs helpt ons oude voedselwebben nauwkeuriger te reconstrueren.

In het licht van wat ze hebben bevestigd Pachycormus Dieet, zo beweerde Maxwell, ‘de ammoniet lijkt een ongelukkige vergissing te zijn geweest.’

Er is een voorbeeld van een ander beenvisfossiel uit dezelfde periode (Saurostomus isosinus) bevat de darminhoud van een kleine ammonietlarve, maar omdat er ook grotere prooien in zitten, wordt aangenomen dat de inname van de ammonietlarve een ongeluk was. In het geval van dit nieuwe fossiel kan dit het geval zijn als de ammoniet ook in zijn geheel werd doorgeslikt.

Verkeerd eten, voedsel wegvangen of gewoon honger?

Maar was dit echt een fout gemaakt door een levende vis, of waren de twee fossielen slechts een toevallig verband? Is het mogelijk dat deze ammoniet op de bodem van de zee is gevallen en bovenop een reeds dode vis is beland?

Verschillende aanwijzingen leveren sterk bewijs dat het werd ingeslikt. De eerste is de positie van de ammoniet ten opzichte van de visgraten en lichaamsschubben. Aan de bovenkant en onder de schaal van de ammoniet zijn schubben en neurale stekels van vissen te vinden.

Een andere reden is de afwezigheid van aptiche, dit zijn kleine botfragmenten van ammonieten (de functie van deze elementen staat ter discussie). De afwezigheid van deze botten geeft aan dat deze ammoniet al enige tijd aan het ontbinden was toen hij door de vis werd ingeslikt. Mogelijk hebben de lege schelpkamers van de ammoniet ervoor gezorgd dat hij ging drijven, dat zijn glimmende schelp de aandacht trok, en dat de vis hem vervolgens heeft ingeslikt. Als alternatief kan de schaal tijdens pogingen tot aas in zijn bek zijn blijven steken.

Om te bepalen of een vis iets van die omvang zou kunnen doorslikken, bepaalde het team de ‘openingsgrootte’ (dat wil zeggen, de grootte die de bek van een vis zou kunnen openen om een ​​prooi te consumeren) door de kaak van de vis te meten. Pachycormus macropterus Een fossiel exemplaar met een kop die niet werd samengedrukt door geologische druk, evenals de kaken van andere gedemonteerde exemplaren. Uit deze metingen bleek dat dit bijzonder was Pachycormus macropterus Hij had de schaal kunnen inslikken, maar daarvoor had hij zijn kaken bijna volledig moeten uitstrekken. “De breedte van de ammoniet is een fractie kleiner dan de opening van de vis, dus er is nog steeds manoeuvreerruimte”, legt Cooper uit.

Maagzuur heeft waarschijnlijk sporen achtergelaten op de ammoniet, maar er zijn slechts beperkte sporen op deze schelp, wat erop wijst dat de vis kort na het eten ervan stierf, precies zoals je zou verwachten als hij hem zou doden.

“Het is mogelijk dat de inname van deze grote ammoniet heeft geleid tot de dood van deze vis”, zegt Klommaker. “Als alternatief hadden ongunstige omgevingsomstandigheden kort na inname er ook voor kunnen zorgen dat de vis stierf, gevolgd door hun begrafenis.” Met andere woorden, zo legde hij uit, stierf de vis waarschijnlijk als gevolg van “een storm of snelle veranderingen in de waterchemie (bijvoorbeeld een laag zuurstofgehalte).”

Van één ding is hij zeker. “De maaginhoud levert direct bewijs van de inname van prooien, of de prooi nu leeft (predatie) of al dood is (aaseter),” vervolgde hij. Dit soort bewijs is zeldzaam vergeleken met andere soorten bewijs van predatie/speurtocht. Wat het zeefossielenbestand betreft, omvat minder dan vijf procent van de prooigevallen de maaginhoud op basis van A verkenning Dit heb ik samen met mijn collega’s gedaan en in 2019 is het verschenen.

Wie heeft deze dingen gegeten?

Voor een soort die over de hele wereld zoveel fossielen heeft nagelaten, moeten we nog veel leren over waar ammonieten in de voedselketen terecht zijn gekomen.

“Ammonieten behoren tot de meest voorkomende fossielen die in deze periode zijn gevonden, wat erop wijst dat ze zeer overvloedig aanwezig waren in het ecosysteem,” merkte Maxwell op. “ze zullen [have] Het was ongetwijfeld een rijke voedselbron voor grotere dieren. Maar ze vervolgde: ‘Ammoniet lijkt geen vast onderdeel van het dieet te zijn geweest PachycormusEr blijven dus vragen over welke roofdieren ze aten.

We hebben fossiel braaksel gevonden dat grote hoeveelheden ammoniet-aptychee bevat, dus “daar zit iets”, schreef Cooper. Hij was Eet regelmatig ammonieten en spuug daarna de vaste delen uit. Maar we hebben nog niet vastgesteld welke soort deze delen uitbraakte.

Tot nu toe hebben we geen ammonietschelpen gevonden die bewaard zijn gebleven in de magen van zeereptielen, maar we hebben wel ammonietschelpen met bijtsporen toegeschreven aan die reptielen, wat wijst op predatie. Wetenschappers hebben zich in het verleden afgevraagd of vissen zoals pachycormiden ook ammonieten aten, maar dit is het eerste sluitende bewijs. (Hoewel inname per ongeluk kan zijn of het gevolg kan zijn van opnieuw opruimen.)

“Het is een heel cool exemplaar dat een geweldig verhaal vertelt”, zei Klummaker.

Buitengewone conservering

Dit alles doet je afvragen waarom het 46 jaar lang onbeschreven is gebleven in de collectie van het museum.

“Dit werk maakt deel uit van een groter project dat de evolutie en paleo-ecologie van vissen uit het vroege Jura in Duitsland bestudeert”, legt Maxwell uit. “We waren geïnteresseerd in het kijken naar de maaginhoud van deze vissen om te begrijpen waar ze in het voedselweb van het vroege Jura passen en of verschillende vissen die tijdens het Vroege Jura in dezelfde omgeving leefden een vergelijkbaar dieet hadden.”

Dit onderzoek leidde hen rechtstreeks naar dit fossiel.

Het ‘versteende op een heel bijzondere manier, waarbij veel van de oorspronkelijke parelmoerglans van het schaalmateriaal behouden bleef’, zei Maxwell. Dit is ongebruikelijk voor fossielen uit deze regio en komt waarschijnlijk doordat de schelp wordt beschermd tegen de externe omgeving in het lichaam van de vis. Dit zou ons kunnen helpen evalueren of de schaal inderdaad in de maag van het dier bewaard blijft bij toekomstige ontdekkingen.

Cooper is gepassioneerd door het bestuderen van fossiele vissen. Hij schreef: “Fossiele vissen behoren tot de meest voorkomende en best bewaarde gewervelde dieren in het fossielenbestand, vooral vanwege hun relatief grote overvloed in aquatische afzettingsomgevingen (zoals meren, lagunes en oceaanbekkens) waar fossielen het vaakst voorkomen. maakt ze erg aantrekkelijk om te bestuderen omdat we vaak complete, goed bewaarde skeletten vinden die zeer informatief kunnen zijn over de anatomie en evolutie van deze uitgestorven vissen. Als we dit zouden vergelijken met dinosaurussen, hoewel ze erg interessant zijn, zijn hun meestal fragmentarische skeletten bieden zelden dezelfde diepte van anatomische details en omgevingsomstandigheden die men gemakkelijk kan waarnemen in het fossielenbestand van vissen.

Cooper merkte de aanwezigheid op van “tienduizenden” fossiele vissen in het Staatsmuseum voor Natuurgeschiedenis in Stuttgart en schreef dat “men een hele carrière zou kunnen besteden aan het bestuderen van deze collectie en slechts een kleine deuk zou kunnen maken in de enorme voorraad niet-bestudeerde visspecimens. ” Dit omvat “een aantal zeer opwindende exemplaren die ik in de gaten heb, dus ik verwacht de komende maanden meer ontdekkingen van fossiele vissen te zien”, zei hij.

Geologisch tijdschrift2023. Digitale ID: https://doi.org/10.1017/S0016756823000456