NGV-Geonieuws 107 artikel 633

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 December 2005, jaargang 7 nr. 24 artikel 633

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 107! Op de huidige pagina is alleen artikel 633 te lezen.

<< Vorig artikel: 632 | Volgend artikel: 634 >>

633 Brachiopoden uit Siluur bevatten gefossiliseerd zacht weefsel
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Brachiopoden (tweekleppige schelpdieren met kleppen van verschillend formaat) zijn bekende fossielen sinds het Cambrium. De schelpen zijn vaak betrekkelijk dik en fossiliseren relatief gemakkelijk, waardoor het algemeen voorkomende fossielen zijn. In het Paleozoïcum zijn veel grotere hoeveelheden bewaard gebleven dan van de schelpdieren met twee gelijke kleppen (Lamellibranchiata). Mogelijk dat die laatste groep, die meestal iets dunnere schelpen heeft, iets minder gemakkelijk fossiliseerde. In ieder geval vormen de brachiopoden nu een fylum dat duidelijk veel minder sterk is vertegenwoordigd dan de Lamellibranchiata.


Exemplaar van Bethia serraticulma voordat laagje voor laagje werd verwijderd t.b.v. het verkrijgen van een 3-D beeld

Toch is nauwelijks iets bekend over de anatomie van de fossiele brachiopoden. Wat we ervan weten is hoofdzakelijk gebaseerd op de recent voorkomende exemplaren (waarvan het geslacht Lingula het meest bekend is). Verder bestaat er een gepyritiseerd fossiel dat mogelijk een stukje van de lofofoor van een brachiopode betreft. Al met al dus een groot gebrek aan kennis omtrent de weke delen van fossiele brachiopoden. Daar is nu echter verandering in gekomen door onderzoek dat al meer dan tien jaar geleden begon.

Toen vond de mineraloog Bob King een concretie in afzettingen van het Siluur in Wales. Toen hij de concretie opensloeg, vond hij een onduidelijk fossiel, dat hij meenam voor een paleontologische collega, David Siveter. Die herkende het bij microscopisch onderzoek onmiddellijk als iets belangwekkends, waarop een veldwerk startte waarin talrijke soortgelijke concreties werden verzameld. Bij onderzoek bleek het om een uitzonderlijke vindplaats te gaan, nu bekend als de Herefordshire Lagerstätte.


3-D reconstructie van Bethia serraticulma. Links: buitenaanzicht. Rechts: binnenaanzicht

Deze Lagerstätte bleek talrijke fossielen te bevatten van dieren die op de toenmalige zeebodem werden begraven in de as die door een vulkaan werd uitgestoten. De dieren zelf rotten weg, maar hun vorm bleef goed bewaard als een holte in de inmiddels verharde as. Later werden deze holten opgevuld met calciet, dat ook precies de vorm van de oorspronkelijke dieren had. Deze bijzondere 'afgietsels' bleven ook later hun 3-D vorm behouden doordat ze dienden als de kern waaromheen zich harde concreties vormden. Dat betekent dus dat als het ware een 3-D beeld is overgebleven van de lichaamsvormen van de brachiopoden die in het Siluur leefden. Daarmee levert de Hereforshire Lagerstätte nog meer informatie over het vroegere leven dan de meeste andere Lagerstätten, waarin de fossielen meestal in de loop der tijd zijn platgedrukt.

Het is echter nauwelijks mogelijk om, als een concretie is opengeslagen - waardoor het eventueel aanwezige fossiel van een 'toevallige' kant zichtbaar wordt - de morfologie van het dier nauwkeurig vast te stellen. Het blijkt ook onmogelijk om de fossiele resten van de zachte weefsels met de gewone fysische of chemische laboratoriummethoden uit de concreties te isoleren. Ook laat het gesteente niet toe dat er met röntgentomografie of magnetische resonantie (MRI) een 3-D beeld wordt verkregen. Daarom hebben de onderzoekers een nieuwe techniek ontwikkeld die oude technieken combineert met moderne computertechnieken.

Daartoe wordt een fossiel als het ware afgeschaafd in plakjes van 20-30 micron dik, waarbij van elk nieuw blootgelegd oppervlak een digitale foto wordt gemaakt. Hoewel het fossiel zelf hierbij dus vernietigd wordt, kan uit de serie van honderden foto’s die een fossiel op deze wijze oplevert, een nauwkeurig beeld worden gereconstrueerd. Met computertechnieken kan het totaal aan 'schijfjes' worden omgezet in een 3-D beeld, waarvan de diverse 'onderdelen' waaruit het oorspronkelijk zachte weefsel was opgebouwd, apart kunnen worden bekeken (in het totaalbeeld kunnen de afzonderlijke delen ook via individuele kleuren van elkaar onderscheiden worden). Ook kan dit 3-D beeld van het zachte weefsel met de computer worden geroteerd, zodat het op de computer van alle kanten is te bekijken.

Zo kan de anatomie van de dieren uit de Hereforshire Lagerstätte nauwkeurig worden bestudeerd, wat het ook mogelijk maakt om ze met recente verwanten te vergelijken. Er zijn inmiddels acht nieuwe soorten brachiopoden gevonden; van een daarvan (Bethia serraticulma) is de 3-D structuur, ook van de zachte delen, nu gepubliceerd. Bethia is een articulate brachiopode; zijn 'voet', waarmee hij vast zat aan de zeebodem, was duidelijk anders dan die van recente brachiopoden. Alleen dit al bewijst hoezeer gegevens over de zachte delen van fossielen ons inzicht in de ontwikkeling van de desbetreffende diergroepen kunnen verdiepen. De onderzoekers verwachten trouwens nog meer opzienbarende vondsten uit de concreties.

Referenties:
  • Sutton, M.D., Briggs, D.E.G., Siveter, D.J. & Siveter, D.J., 2005. Silurian brachiopods with soft-tissue preservation. Nature 436, p. 12013-1015.

Foto’s welwillend ter beschikking gesteld door Mark Sutton, Department of Earth Science and Engineering, Imperial College, Londen (Engeland).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl