Die uralte Spinne enthüllt ein geheimes Leuchten, das ihr für die Ewigkeit erhalten blieb

Eine versteinerte Spinne, die unter ultraviolettem Licht leuchtet, hat das Geheimnis ihrer außergewöhnlichen 23 Millionen Jahre langen Existenz verraten.

Als Forscher das Fossil und ähnliche Fossilien aus einer Laune heraus unter ein Fluoreszenzmikroskop legten, waren sie überrascht, als sie plötzlich die subtilen Umrisse der Spinnentiere vor ihrem Hintergrund hervortreten sahen.

„Zu unserer Überraschung leuchteten sie, und so interessierten wir uns sehr für die Chemie dieser Fossilien, die sie zum Leuchten brachte.“ erklärt Geologin Alison Olcott von der University of Kansas.

Analysen, die mit anderen Formen der Scantechnologie durchgeführt wurden, wie etwa der energiedispersiven Röntgenspektroskopie, ergaben, dass die meisten Mineralien, aus denen die Fossilien bestanden, und ihre Umgebung Silizium enthielten.

Doch die dunkleren Flecken auf den Fossilien enthielten große Mengen zweier weiterer Elemente – Kohlenstoff und Schwefel.

Bei genauerem Hinsehen erkannten die Wissenschaftler, dass die Spinnen nicht allein waren. Daneben und auf ihnen waren eine Reihe anderer Organismen begraben, die noch nie zuvor in Fossilien der Fossiliensammlung von Aix-en-Provence in Frankreich gesehen wurden.

„[D]ieser waren nur Tausende und Abertausende von Mikroalgen rund um die Fossilien und bedeckten die Fossilien selbst.“ Sagt Olcott .

Seit Jahrhunderten untersuchen Wissenschaftler die in dieser Region Frankreichs gefundenen Insekten- und Fischfossilien, doch erst jetzt beginnen wir zu verstehen, wie diese fragilen Lebewesen so lange erhalten blieben.

Im Gegensatz zu Muscheln, Zähnen und Knochen versteinern Weichgewebe selten. Und wenn dies der Fall ist, sind einzigartige Umstände erforderlich.

Ohne Matten aus Mikroalgen wäre es unwahrscheinlich, dass die versteinerte Spinne aus Aix-en-Provence einen bleibenden Eindruck hinterlassen hätte, halten Forscher.

In der Vergangenheit haben andere Wissenschaftler argumentiert, dass Weichgewebe, das neben einzelligen Algen wie Kieselalgen vergraben wird, das empfindliche Material vor der zersetzenden Wirkung von Sauerstoff schützen könnte.

Diese neue Erkenntnis legt jedoch nahe, dass etwas anderes als die Sauerstoffabschirmung im Spiel ist.

Wenn Kieselalgen in ihren Matten ausreichend klebrige extrazelluläre Substanzen produzieren, könnte diese mit organischen Polymeren reagieren, die im Weichgewebe eines anderen Organismus vorkommen.

Dies könnte einen chemischen Prozess namens Schwefelung auslösen, der Kohlenstoffeinheiten aus dem Exoskelett der Spinne entnimmt und diese mit Schwefel aus den Algenmatten vernetzt. Das Ergebnis stabilisiert letztendlich den Kohlenstoff und verhindert, dass er so schnell abgebaut wird.

„Diese Mikroalgen bilden eine klebrige, zähflüssige Masse – so halten sie zusammen.“ erklärt Olcott.

„Ich habe die Hypothese aufgestellt, dass die Chemie dieser Mikroalgen und das Material, das sie ausstoßen, es dieser chemischen Reaktion tatsächlich ermöglicht hat, die Spinnen zu schützen.“ „Im Grunde arbeiten die Chemie der Mikroalgen und die Chemie der Spinnen zusammen, um diese einzigartige Konservierung zu ermöglichen.“

Die Autoren testen diese Hypothese noch, aber als sie die Literatur zu ähnlich alten Fossilien durchforsteten, stellten sie fest, dass die meisten davon außergewöhnlich gut in kieselalgenreichen Einheiten erhalten waren.

Das kohlenstoffreiche Chitin, das in den Exoskeletten von Spinnen vorkommt, scheint besonders gut mit der Schleimhaut der Mikroalgen zu interagieren. Zwar gibt es auch außerhalb des Spinnenfossils einige kohlenstoffreiche Bereiche, diese weisen jedoch keine Kohlenstoff-Schwefel-Komplexe auf, wie sie im Inneren gelb leuchten.

„Die Tatsache, dass diese [Kohlenstoff-Schwefel-]Komplexe nur in Verbindung mit der Spinnenmorphologie gefunden werden, weist darauf hin, dass es wahrscheinlich ist, dass die Spinnen die Quelle des organischen Materials sind, das an der Schwefelung beteiligt ist“, so die Autoren schreiben .

(Olcott et al., Communications Earth and Environment, 2022)

Oben: Elektronenbild des versteinerten Spinnenhinterleibs, überlagert von chemischen Karten von Schwefel (gelb) und Kieselsäure (rosa) im vergrößerten Kasten.

Wenn Fossilien wie diese untersucht werden, werden sie oft nur im makroskopischen und nicht im mikroskopischen Maßstab untersucht, aber die Ergebnisse dieser neuen Forschung legen nahe, dass es sich dabei um ein Versehen handelt.

In diesem Fall, wenn das globale Pandemie Nachdem die Laborarbeit ins Stocken geraten war, nutzten die Forscher ihre Zeit, um das Spinnenfossil auf mikroskopischer Ebene zu untersuchen.

Als sie es taten, fanden sie etwas völlig Unerwartetes, etwas, über das niemand sonst berichtet hatte, trotz all der jahrhundertelangen Arbeit an Fossilien aus Aix-en-Provence.

Aller Wahrscheinlichkeit nach ist die Entdeckung auch anderswo relevant.

„Der nächste Schritt ist die Ausweitung dieser Techniken auf andere Lagerstätten, um zu sehen, ob die Konservierung mit Kieselalgenmatten zusammenhängt.“ sagt Olcott.

„Von allen anderen außergewöhnlichen Fossilienkonservierungsstandorten auf der Welt im Känozoikum wurden etwa 80 Prozent in Verbindung mit diesen Mikroalgen gefunden.“

Möglicherweise verdanken wir den Kieselalgen einige der zerbrechlichsten Fossilien, die wir heute besitzen.

Die Studie wurde veröffentlicht in Kommunikation Erde und Umwelt .