Nooit eerder vertoonde ammonietspieren onthuld in 3D-afbeelding van Jura-fossielen

Voor het eerst hebben onderzoekers de zachte weefsels van een 165 miljoen jaar oud ammonietfossiel onthuld met behulp van 3D-beeldvorming.

Ze ontdekten dat de nu uitgestorven weekdieren aan het sporten waren: buisachtige bladen waardoor water wordt verdreven om dieren voort te stuwen in het water, zoals te vinden is bij moderne inktvissen en octopussen. Ze vonden ook krachtige spieren die de ammonieten gebruikten om hun schelpen in te trekken om zich te verdedigen tegen roofdieren.

Het team, geleid door onderzoekers van de Cardiff University, waaronder Imperial College London, vond het door de spieren en organen te analyseren van een goed bewaard gebleven ammonietfossiel dat meer dan 20 jaar geleden in Gloucestershire, VK, werd gevonden.

Zoek gepubliceerd in geologie, is de eerste keer dat de zachte delen van ammoniet in drie dimensies zijn gevisualiseerd – dankzij een combinatie van ultramoderne technologie, uitzonderlijke conservering van fossielen en samenwerking tussen multidisciplinaire teams en faciliteiten.

De bevindingen voegen inzicht toe in hoe ammonieten leven en zijn het bewijs dat coli, een subgroep van dieren die inktvis, octopus en inktvis omvat, evolutionair gezien dichter bij ammonieten kan staan ​​dan eerder werd gedacht.

Studie co-auteur Dr. Alan Spencer, van het Department of Earth Science and Engineering van het Imperial and Natural History Museum, zei: “Deze ammoniet is zo goed bewaard gebleven, het is zeer zeldzaam. Nieuwe beeldvormingstechnieken hebben ons in staat gesteld om de zachte interieurs te visualiseren van ammonieten die tot nu toe al onze eerdere pogingen om ze te karakteriseren hebben weerstaan… en dit is een grote vooruitgang in de paleobiologie van ammonieten.’

Inktvisachtige duw

Ammonieten, die ongeveer 66 miljoen jaar geleden uitstierven, gedijden ooit in de oceanen toen dinosauriërs de aarde regeerden. Ze behoren tot de meest voorkomende fossielen over de hele wereld, maar bijna alles wat we tot nu toe over hen weten, is gebaseerd op hun harde omhulsel, dat duizenden jaren gemakkelijker kan worden bewaard dan lichaamsweefsels. Zo zijn ammonietfossielen met bewaarde spieren en organen uiterst zeldzaam.

Om het onderzoek uit te voeren, bestudeerden de onderzoekers het ammonietfossiel met een diameter van vijf centimeter dat in 1998 werd gevonden in een blootgelegd Jurassic-sediment op de locatie in Gloucestershire. Ze bestudeerden het resterende fossiel zacht weefsel Het maakt littekens waar de spier aan de binnenkant van zijn schaal plakt.

Door röntgenstralen met hoge resolutie te combineren met neutronenbeeldvorming met hoog contrast, hebben ze een gedetailleerde 3D-computerreconstructie gemaakt van de structuur, grootte en oriëntatie van zijn spieren en organen. Uit dit gedetailleerde model konden ze spier- en orgaanfuncties afleiden.

De opstelling en relatieve kracht van de spieren geven aan dat de ammonieten zwommen door water uit te stoten door poorten naast de opening van de lichaamskamer. Deze vorm van zwemmen heet Turbo Boost, wordt gebruikt door een grote verscheidenheid aan levende dieren, waaronder koppotigen – de grootste groep waartoe de ammonieten behoren.

Beeldvorming onthulde ook gepaarde spieren die zich uitstrekten van het lichaam van de ammoniet, waarschijnlijk gebruikt om het dier dieper in het lichaamscompartiment te trekken voor bescherming. Dit zou een belangrijke aanpassing zijn geweest tegen roofdieren in de ammonieten, die de defensieve kenmerken missen, zoals de inktzak die te zien is bij moderne verwanten zoals de octopus, inktvis en inktvis.

Geduld geeft resultaat

Omdat de zachte weefsels van ammonieten zelden worden bewaard, hebben wetenschappers de moderne nautilus gebruikt als een ‘lichaamsblauwdruk’ voor de reconstructie. ammoniet biologie. Deze studie benadrukt echter dat ammonieten en nautilus misschien niet hetzelfde zijn als eerder werd gedacht.

Hoofdauteur van de studie Dr. Leslie Cherns van de Universiteit van Cardiff zei: “Het behoud van zachte delen is uitzonderlijk zeldzaam in ammonieten, zelfs in vergelijking met fossielen van nauw verwante dieren zoals inktvissen. We hebben bewijs gevonden van spieren die niet gevonden zijn in de nautilus, die verschafte belangrijke nieuwe inzichten in de wetenschap van anatomie en functionele morfologie van ammonieten”.

De resultaten tonen aan dat de combinatie van verschillende beeldvormingstechnieken zeer effectief kan zijn voor het onderzoeken van fossiele zachte weefsels, en benadrukken opwindende mogelijkheden voor het bestuderen van de interne structuur van goed bewaarde exemplaren.

Dr. Spencer voegde toe: “Ondanks de ontdekking meer dan 20 jaar geleden, hebben wetenschappers weerstand geboden aan de destructieve optie om ze uit elkaar te snijden om te zien wat erin zit. Hoewel dit een stuk sneller had kunnen zijn, liep het het risico bepaalde informatie permanent te verliezen. In plaats daarvan wachtten we tot niet-destructieve technologie werd opgepikt – zoals nu. Hierdoor konden we deze interne structuren begrijpen zonder enige unieke en zeldzame schade aan dit fossiel te veroorzaken.

“Dit resultaat is een bewijs van zowel het geduld dat is aangetoond als de verbazingwekkende technologische vooruitgang die zich voortzet in de paleontologie.”