Oktober 2, 2022

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Diese Forscher sahen 70 Tage lang toten Fischen beim Verrotten zu – der Wissenschaft zuliebe

Diese Forscher sahen 70 Tage lang toten Fischen beim Verrotten zu – der Wissenschaft zuliebe

Oric Lawson / T. Clemens und andere.

Wissenschaft kann manchmal ein schmutziges Unterfangen sein – ganz zu schweigen von „ekelhaft und stinkend“. So beschreiben britische Forscher ihre Erfahrungen mit der Beobachtung von Wolfsbarschkadavern, die über einen Zeitraum von 70 Tagen verrotteten. Dabei gewannen sie einige faszinierende Erkenntnisse darüber, wie (und warum) die Weichteile innerer Organe selektiv im Fossilienbestand erhalten werden konnten neues Papier Veröffentlicht im Journal of Paleontology.

Die meisten Fossilien sind Knochen, Muscheln, Zähne und andere Formen von „hartem“ Gewebe, aber gelegentlich werden seltene Fossilien entdeckt, die weiches Gewebe wie Haut, Muskeln, Organe oder sogar den gelegentlichen Augapfel erhalten. Dies könnte Wissenschaftlern so viel über Aspekte der Biologie, Ökologie und der Evolution solch alter Organismen verraten, die Skelette allein nicht vermitteln könnten. Zum Beispiel Anfang dieses Jahres, Forscher schaffen Hochdetailliertes 3D-Modell eines 365 Millionen Jahre alten Ammonitenfossils aus Jura Zeitraum durch die Kombination fortschrittlicher bildgebender Verfahren, Zeigen Sie die inneren Muskeln die bisher nicht beobachtet wurden.

„Eine der besten Möglichkeiten, wie sich Weichgewebe in Gestein verwandeln können, ist, wenn sie durch ein Mineral namens Calciumphosphat (manchmal auch als Apatit bezeichnet) ersetzt werden.“ Co-Autor Thomas Clements sagte: von der Universität Birmingham. „Wissenschaftler untersuchen Calciumphosphat seit Jahrzehnten und versuchen zu verstehen, wie dieser Prozess abläuft – aber eine Frage, die wir nicht verstehen, ist, warum einige innere Organe wahrscheinlicher sind als andere.“

Insbesondere die Muskeln, der Magen und der Darm neigen dazu, häufiger zu „phosphatieren“ als andere Organe wie die Nieren und die Keimdrüsen. Es gibt zwei gängige Hypothesen, um dies zu erklären. Der erste ist, dass verschiedene Organe unterschiedlich schnell abgebaut werden und der pH-Wert bestimmter Organe unter die kritische Schwelle von 6,4 fällt. Wenn diese Organe abgebaut werden, schaffen sie eine ausgeprägte pH-Mikroumgebung, die das Ossifikationspotenzial dieser Organe erhöht. Verschiedene Mineralien können sich in verschiedenen Bereichen innerhalb desselben Schlachtkörpers bilden.

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Beispiele für phosphathaltiges Weichgewebe in Fossilien: (a) Froschmagen mit phosphathaltiger Vakuole;  (b) Mikro-Computertomographie-Bild eines brasilianischen Fischfossils mit inneren Organen des Rachens;  (c) Phosphatidylcholinschlange.
Zoomen / Beispiele für phosphathaltiges Weichgewebe in Fossilien: (a) Froschmagen mit phosphathaltiger Vakuole; (b) Mikro-Computertomographie-Bild eines brasilianischen Fischfossils mit inneren Organen des Rachens; (c) Phosphatidylcholinschlange.

Die zweite Hypothese ist, dass die Gewebebiochemie eine große Rolle spielt. Insbesondere bildet sich innerhalb der Körperhöhle eine Umgebung mit diffusem pH-Wert und bleibt bestehen, bis die Karkasse zerbricht.

Laut Clemens und andere. , hat sich keine frühere Forschung auf die Dokumentation von pH-Gradienten konzentriert, die mit der Zersetzung spezifischer anatomischer Merkmale verbunden sind, bei denen die Kadaverfäule in Echtzeit auftritt; Frühere Experimente konzentrierten sich auf die Aufzeichnung von pH-Schwankungen außerhalb des Schlachtkörpers. Also beschloss das Team, diese Lücke zu schließen und Experimente an verwesenden Fischen durchzuführen, um zu dokumentieren, wie sich der pH-Gradient im Laufe von zweieinhalb Monaten veränderte.

Zunächst kauften sie so schnell wie möglich nach dem Tod (nicht länger als 24-36 Stunden) mehrere ausgewachsene Wolfsbarsche von einem örtlichen Fischhändler. Fische wurden auf Eis gehalten, um die Zersetzung zu verlangsamen, aber nicht eingefroren, um Zellschäden zu vermeiden. Als nächstes fügten sie pH-Sensoren an verschiedenen Stellen an jedem der sechs Wolfsbarschkadaver ein, um auf bestimmte Organe abzuzielen: Magen, Leber, Darm und Epitaxiemuskel. Eine fünfte Sonde wurde verwendet, um den pH-Wert der Umgebung zwischen 1 und 2 mm des Schlachtkörpers zu überwachen.

Weitere Beispiele für phosphatidylares Weichgewebe in Fossilien: (d) das Phosphatidylcholinester-Polychord;  (e) Trilobiten mit Phospholipiden im Darmtrakt;  und (f) Oktopus-Vampyropode unter UV-Licht, um Phospholipidgewebe zu zeigen.
Zoomen / Weitere Beispiele für phosphatidylares Weichgewebe in Fossilien: (d) das Phosphatidylcholinester-Polychord; (e) Trilobiten mit Phospholipiden im Darmtrakt; und (f) Oktopus-Vampyropode unter UV-Licht, um Phospholipidgewebe zu zeigen.

T. Clements et al., 2022