Heutige Ameisen nehmen ihre Beute horizontal mit ihren Beißwerkzeugen in die Zange – doch in der Kreidezeit gab es offenbar Arten, die vertikal zuschnappten, dokumentiert nun ein Bernsteinfossil. Das fossile Harz hat den Angriff einer Vertreterin der geheimnisvollen Höllenameise auf ein Beutetier konserviert. Der Fund verdeutlicht, wie das Insekt das Opfer mit seinem sensenartigen Unterkiefer vertikal gegen seinen hornartigen Fortsatz am Kopf drückt und dadurch festnagelt.
Im Lauf der Entwicklungsgeschichte einiger Tiergruppen hat die Evolution besonders viel herumexperimentiert: Vor allem bei den Insekten hat sie eine enorme Vielfalt an Formen und Anpassungen hervorgebracht, von denen einige bis heute existieren und andere wieder verschwanden. Das gilt auch im Fall der Ameisen: Einst gab es ein heute ausgestorbenes „Modell“, das bei Biologen für einiges Stirnrunzeln gesorgt hat. „Seit vor etwa hundert Jahren das erste Fossil einer Höllenameise entdeckt wurde, ist es ein Rätsel, warum sich diese ausgestorbenen Tiere so sehr von den heutigen Ameisen unterschieden“, sagt Phillip Barden vom New Jersey Institute of Technology in Newark. Die mittlerweile 16 aus Bernsteinen bekannten Vertreter der Höllenameisen (Haidomyrmecinae) besitzen ungewöhnliche Unterkiefer und Hornstrukturen auf dem Kopf, die bei keiner heutigen Ameisenart mehr zu finden sind.
Eine eingefrorene Szene aus der Kreidezeit
Es wurde bereits vermutet, dass diese Ameisen ihre bizarren Strukturen vertikal einsetzten, um Beutetiere zu schnappen beziehungsweise zu durchbohren. Das neue Bernsteinfossil zeigt diesen Mechanismus nun in Aktion. „Versteinertes Verhalten ist äußerst selten. Als Paläontologen spekulieren wir anhand der verfügbaren Hinweise über die Funktion alter Anpassungen, aber zu sehen, wie ein ausgestorbenes Raubtier beim Fangen seiner Beute vorging, ist von unschätzbarem Wert“, sagt Barden.
Das Bernsteinfossil stammt aus Myranmar und wird auf ein Alter von 99 Millionen Jahren datiert. In der Kreidezeit befand sich am Fundort ein Wald, dessen Baumharz bereits einige Lebewesen in Grüße aus der Urzeit verwandelt hat. Die detaillierte Untersuchung der eingeschlossenen Insekten in dem neu entdecken Bernstein ergab nun: Es handelt sich um ein Exemplar einer bisher unbekannten Art der Höllenameisen, das mit seinen Kopfstrukturen ein Opfer festhält, das die Forscher als ein Jungtier von Caputoraptor elegans identifizieren – einem ausgestorbenen Verwandten der Kakerlaken. Der neuen Höllenameisenart gaben Barden und seine Kollegen den Namen Ceratomyrmex ellenbergeri.
Vertikal zugeschnappt
„Dieser Fund bestätigt unsere Hypothese darüber, wie die Kieferstrukturen der Höllenameisen funktionierten. Die einzige Möglichkeit, wie das Beutetier in diese Position gelangt ist, dass der Fangmechanismus der Kopfstrukturen auf einem vertikalen Mechanismus beruht“, sagt Barden. „Dieses System unterscheidet sich damit von dem aller heutigen Ameisen und fast aller Insekten“, so der Wissenschaftler.
Demnach diente die hornartige Nase auf dem Kopf von Ceratomyrmex ellenbergeri dem Insekt als Gegenstück für den scharfen Unterkiefer, der sich beim Zuschnappen nach oben bewegte. Barden geht davon aus, dass Anpassungen an spezielle Beutetiere die unterschiedlichen Unterkiefer- und Horn-Strukturen erklären, die bei den bisher identifizierten 16 Arten der Höllenameisen festgestellt wurden.
Zur weiteren Erforschung verglichen die Forscher die Morphologie des Kopfes und der Mundwerkzeuge von Ceratomyrmex und anderer Höllenameisenarten mit den Merkmalen von lebenden und fossilen Spezies. Das Team ordnete die Höllenameisen anhand ihrer Merkmale dann auch in einen phylogenetischen Baum ein, um die evolutionären Beziehungen zwischen kreidezeitlichen und modernen Ameisen zu rekonstruieren. Die Analysen des Teams bestätigten, dass Höllenameisen zu einem der frühesten Äste des Ameisenevolutionsbaums gehören. Die Analysen verdeutlichen zudem, dass sich längliche Hörner bei den Höllenameisen offenbar zweimal parallel entwickelt haben.
Mit den Dinos ausgestorben
Aus der bisherigen Fundlage geht hervor, dass die Vertreter der Höllenameisen lange erfolgreich existierten, bis sie dann zusammen mit anderen frühen Ameisengruppen im Rahmen des Massenaussterbens vor 65 Millionen Jahren verschwanden. Somit steht auch die Frage im Raum, warum ausgerechnet die Vorfahren unserer heutigen Ameisen überlebt haben. Bardens und seine Kollegen hoffen in diesem Zusammenhang nun auf neue Fossilienfunde, die beleuchten können, wie sich Aussterbeprozesse unterschiedlich auf bestimmte Gruppen von Lebewesen auswirken.
„Über 99 Prozent aller Arten, die jemals gelebt haben, sind ausgestorben“, sagt Barden. „Da unser Planet nun sein sechstes Massenaussterben erlebt, ist es wichtig, dass wir auch die bereits ausgestorbene Vielfalt verstehen, um einschätzen zu können, was dazu führt, dass bestimmte Abstammungslinien fortbestehen, während andere aussterben. Ich denke, fossile Insekten sind eine Erinnerung daran, dass sogar etwas so Allgegenwärtiges und Vertrautes wie Ameisenarten im Lauf der Evolutionsgeschichte ausgestorben sind“, sagt der Wissenschaftler.
Quelle: New Jersey Institute of Technology, Fachartikel: Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2020.06.106
August 06, 2020 at 08:00PM
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