Durchbruch in der Schweizer Forschung: Warum manche Tiere zu Fossilien werden

Die Geschichte wird nicht von den Siegern geschrieben. In der Paläontologie schreiben sie die Grossen und Proteinreichen. Eine bahnbrechende Studie, die am Donnerstag von der Universität Lausanne (Unil) veröffentlicht wurde, hat bisherige Annahmen über die Fossilienüberlieferung erschüttert. Sie zeigt, dass die chemische Zusammensetzung eines Tieres bestimmt, welchen Platz es in der Geschichte einnimmt. Die in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Forschung bestätigt eine klare Tatsache: Die Grösse spielt eine Rolle.

Die Ergebnisse sind eindeutig. Grosse Gliederfüsser, also Tiere mit gegliederten Beinen wie Krebse, Spinnen und Insekten, haben gegenüber ihren kleineren Artgenossen einen erheblichen biologischen Vorteil. Während grosse, proteinreiche Organismen gute Voraussetzungen für die Fossilbildung mitbringen, droht einfach gebauten kleineren Tieren wie Plattwürmern mit grosser Wahrscheinlichkeit, aus dem geologischen Zeugnis zu verschwinden. Das ist nicht einfach eine Frage des Zufalls, sondern eine chemische Unausweichlichkeit, die vom Körper des Tieres selbst bestimmt wird. Die Folgen sind weitreichend: Unser heutiges Verständnis des prähistorischen Lebens könnte stark auf die Schwergewichte des Tierreichs ausgerichtet sein, während die mikroskopisch kleinen Organismen spurlos verschwinden.

Fossilien sind weit mehr als blosse Knochen, sie sind chemische Wunder. Das Schweizer Forschungsteam hat entschlüsselt, weshalb spektakuläre Weichteilfossilien, in denen Muskeln, Därme und sogar Gehirne erhalten sind, Millionen von Jahren überdauern, während andere Organismen verwesen. Das Geheimnis liegt in einer sauerstoffarmen Umgebung, die sich selbst bildet. In sorgfältigen Laborversuchen zersetzten die Forschenden unter kontrollierten Bedingungen Garnelen, Schnecken, Seesterne und Würmer und beobachteten den Prozess in Echtzeit.

Die Ergebnisse waren eindrücklich. Grössere, proteinreiche Tiere erzeugen bei ihrer Zersetzung rasch eine sauerstoffarme Umgebung. Diese chemische Veränderung ist entscheidend. Indem die Sauerstoffzufuhr praktisch unterbunden wird, hemmen die Tierkadaver den Zersetzungsprozess, der sie eigentlich zerstören würde, und bewahren so ihre biologische Struktur über lange Zeit. Organismen mit geringem Proteingehalt lösen diesen Schutzmechanismus dagegen nicht aus und sind deshalb dem vollständigen Zerfall ausgesetzt. Diese Entdeckung verändert unser Verständnis der Taphonomie grundlegend, also der Lehre davon, wie Organismen zerfallen und fossil werden. Sie zeigt, dass ein Tier seine eigene Unvergänglichkeit gewissermassen selbst bewirkt.

Wir blicken auf einen zerbrochenen Spiegel der Vergangenheit. Die Unil-Studie zwingt uns, einer unbequemen Wahrheit ins Auge zu sehen: Weite Teile der Evolutionsgeschichte könnten für immer verloren sein. Nora Corthésy, Erstautorin der Studie, beurteilt die Grenzen der Fossilienüberlieferung nüchtern. «Es ist daher durchaus möglich, dass manche Organismen nie als Fossilien erhalten bleiben», sagt sie und warnt, dass wir diese Lebewesen möglicherweise niemals beobachten können.

Diese «Erhaltungsverzerrung» schafft einen grossen blinden Fleck in der Wissenschaft. Während wir die erhaltene Anatomie uralter Gliederfüsser bestaunen, dürfte ein ganzes Schattenökosystem aus weichkörperigen Organismen mit geringem Proteingehalt gediehen und wieder verschwunden sein, ohne auch nur eine Spur im Gestein zu hinterlassen. Die Fossilienüberlieferung ist keine vollständige Bibliothek des Lebens, sondern eine Auswahl der chemisch Begünstigten. Diese Erkenntnis fordert Paläontologinnen und Paläontologen dazu auf, Schätzungen zur Biodiversität zu überdenken und die stille, unsichtbare Mehrheit anzuerkennen, die einst unsere Meere und Landgebiete bevölkerte.

Die Schweiz festigt ihren Ruf als globale Wissenschaftsmacht. Der jüngste Durchbruch der Universität Lausanne zeigt, dass das Land wichtige Fortschritte beim Verständnis der Geschichte unserer Welt vorantreiben kann. Schweizer Forschende verbinden sorgfältige biologische Experimente mit geologischen Untersuchungen. Sie graben nicht nur Knochen aus, sondern entschlüsseln die grundlegenden Naturgesetze.

Die Studie steht in einer Tradition herausragender Forschung und folgt kurz nach der Entdeckung einer neuen Tintenfischart durch Forschende in Zürich, die sie scherzhaft nach dem Schweizerdeutschen Erkennungswort Chuchichäschtli benannten. Ob es um die Identifizierung neuer Arten oder die Erklärung der molekularen Mechanismen des Zerfalls geht: Schweizer Institutionen stehen an der Spitze der paläontologischen Forschung. Während sich die neuen Erkenntnisse in der Wissenschaft verbreiten, erinnern sie daran: Wenn wir die Zukunft unserer Biodiversität verstehen wollen, sind wir auf die präzise und innovative Forschung angewiesen, die hier in der Schweiz betrieben wird.