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19. Januar 2012

PSI-Forscher entzaubern Fossilien

Internationales Team entdeckt mit Hilfe des Synchrotronmikroskops die Vorläufer der ersten Tiere .

VILLIGEN/AARGAU (sda). Bislang galten winzige, mehr als eine halbe Milliarde Jahre alte Fossilien aus China als älteste Beispiele eines mehrzelligen Tieres. Doch Untersuchungen am Paul Scherrer Institut in Villigen zeigen, dass es sich dabei um Einzeller handelte.

Die Doushantuo-Fossilien aus Südchina sind Zellhaufen. Ihr Aussehen erinnert stark an die frühen Stadien der Embryonalentwicklung beim Tier und beim Menschen, mitsamt gut sichtbaren Zellkernen. Die Fossilien wurden deshalb bisher für Embryonen frühester Tiere gehalten.

Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des PSI hat die sandkorngroßen Fossilien genauer untersucht. Dafür verwendeten die Wissenschaftler das tomografische Synchrotronmikroskop am PSI, mit dem sich dreidimensionale Informationen über winzige Fossilien bis auf die Zellebene gewinnen lassen. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Science berichten, zeigte sich, dass die Fossilien Eigenschaften aufweisen, die mehrzellige Embryonen nicht haben. Stattdessen fanden sich Strukturen, die mit der Ausbildung und der Verbreitung von Sporen zusammenhängen. Die Fossilien waren deshalb weder Tiere noch Embryonen.

Vielmehr handelte es sich wohl um einen amöbenartigen Einzeller, der sich in einem ungeschlechtlichen Vorgang teilte: So entstehen, ähnlich wie bei der Embryonalentwicklung, zunächst zwei, dann vier, acht und 16 Zellen. Schlussendlich zerfällt das Gebilde in hunderttausende sporenartige Zellen, die später zu neuen Zellhaufen wachsen.

"Die Ergebnisse haben uns sehr überrascht – wir waren lange überzeugt, dass diese Fossilien Embryonen frühester Tiere waren", wird Philip Donoghue von der britischen Universität Bristol zitiert. "Vieles von dem, was in den vergangenen zehn Jahren über diese Fossilien geschrieben worden ist, ist einfach falsch."

Laut den Forschern müssen bisherige Vorstellungen, wie mehrzellige Tiere entstanden sind, überdacht werden. Die Doushantuo-Fossilien sind selbst noch keine vielzelligen Tiere, sondern markieren in der Entwicklung wahrscheinlich einen der ersten Schritte vom Einzeller zum Vielzeller in der Entwicklung richtiger Tiere. Klar ist, dass alles Leben auf der Erde aus einem gemeinsamen einzelligen Vorfahren entstanden ist. Solche Einzeller taten sich zusammen und schufen so die Grundlage für die heute unüberschaubare Vielfalt der Tiere. Fossilien, die diesen Übergang vom Ein- zum Mehrzeller belegen, gibt es aber kaum.

Autor: sda