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Ancient Bat Poo hilft, das älteste fossile Sperma der Welt zu erhalten

2021

Eine Gruppe winziger Krebstiere, die als Samengarnelen bekannt sind, weisen einen ungewöhnlichen Unterschied auf: Sie produzieren einige der längsten Samenzellen im Tierreich. Die Spermien einiger Cypridocopina-Arten erreichen eine Länge von 10 Millimetern - zum Vergleich ist ein menschliches Sperma einschließlich seiner Geißel (wie ein Schwanz) etwa 55 Mikrometer lang. Ein Mikron ist ein Tausendstel Millimeter. Die Shrimps-Version ist also ein absolut riesiges Sperma, und sie hat nicht einmal Flagellen. Einige Ostrakoden können sogar Samenzellen produzieren, die größer sind als das Tier, aus dem sie stammen.

Warum und wie hat sich diese seltsame Struktur entwickelt? Wissenschaftler konnten dies teilweise nicht sagen, weil sie nicht wussten, wie lange es diese Eigenschaft schon gibt. Nun hat ein Team von Wissenschaftlern aus fünf Ländern einige mögliche Antworten, basierend auf dem ältesten Beispiel dieses gigantischen Gameten, das bis heute gefunden wurde. Die Entdeckung ist dank Guano oder Fledermaus Poop.

Ostrakoden sind in jedem aquatischen Lebensraum verbreitet und haben kalziumhaltige Exoskelette, so dass sie leicht versteinert werden können. Es wurden viele fossile Samengarnelen gefunden, aber sie enthalten normalerweise keine weichen Teile wie innere Organe. Wie in den meisten Fossilien erliegen diese Gewebe in der Regel über Hunderttausende von Jahren Mikroben oder dem Proteinabbau, obwohl es seltene Ausnahmen von dieser Regel gibt.

In einem neuen Artikel berichten Wissenschaftler um Renate Matzke-Karasz von der Ludwig-Maximilians-Universität, dass fossile Garnelen in den phosphatreichen Kalksteinsedimenten einer alten australischen Fledermaushöhle gefunden wurden. Sie stammt aus einer Zeit vor 16 bis 23 Millionen Jahren. Fossile Garnelen wurden gefunden, wobei ihre inneren Teile - und das Sperma - noch intakt waren. Eine weibliche Probe enthielt viele Samenzellen in ihrem Genitalgefäß, was darauf hindeutet, dass eine Art Krabbenkopulation kurz vor dem Tod des Tieres stattfand.

Wie ist das möglich? Das Forschungsteam wandte sich zur Erklärung an bat poo. Die alte, jetzt eingestürzte Höhle, in der die mit Sperma gefüllten Garnelen gefunden wurden, enthielt auch Tausende von Fledermausfossilien, die acht verschiedene Arten repräsentierten. Die Kalksteinvorkommen in der Nähe dieser Fossilien enthalten laut Team einen hohen Anteil an Phosphor, Zink und anderen Elementen. Sie führen dies auf viele, viele Fledermaus Guano zurück, die über viele Jahre auf den Boden der Höhle fielen.

"Angesichts der vielen tausend Fledermausfossilien, die in derselben Lagerstätte vorkommen, ist es wahrscheinlich, dass das Wasser in dieser Höhle mit Phosphor angereichert wurde, das durch reichliche Mengen an Fledermaus-Guano erzeugt wurde", schreiben sie. Der Phosphor trug zur Mineralisierung der Weichteile sowie des kalziumhaltigen Exoskeletts bei.

Warum ist das wichtig? Die Fossilien sind die ältesten versteinerten Gameten und stellen wichtige Beweise dafür dar, dass sich dieses ungewöhnliche Fortpflanzungssystem vor sehr langer Zeit entwickelt hat und sich in zweistelligen Millionen von Jahren nicht verändert hat. Ostracods verwenden viel Energie auf die Produktion, Speicherung und den Transport dieser riesigen Samenzellen, aber die Tatsache, dass sie schon so lange existieren, lässt darauf schließen, dass alles gut läuft. "Dies steht im Gegensatz zu den Spermien anderer Taxa, die dramatische evolutionäre Divergenzen aufweisen", schreiben die Autoren. "Folglich sind es nicht nur Ursprung und Funktion der Riesenspermien von Ostrakoden, die ein biologisches Rätsel darstellen. Die mangelnde Entwicklung dieses Merkmals ist ein Rätsel für sich."

Die Studie wurde online am 14. Mai im Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.

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