Late Paleozoic larval paleobiology and evolutionary dynamics inferred from molluscs of the Buckhorn Asphalt and other lagerstätten
Final Report Abstract
In einer kleinen Asphaltgrube in Oklahoma (USA) treten etwa 300 Millionen Jahre Gesteine zu Tage (Buckhorn Asphalt), in denen das Schalenmaterial von Weichtieren besonders gut erhalten ist. Die Gesteine wurden in der Karbonzeit im Meer abgelagert und sind sehr fossilreich. Es ist die fast die einzige Fundstelle aus dem Erdaltertum, wo das Mineral Aragonit, das viele Weichtiere (Mollusken) zum Schalenbau bevorzugen, erhalten ist. Normalerweise wird dieses Mineral schnell gelöst oder umgewandelt. In der Asphaltgrube verhinderte das frühe Eindringen von Erdöl die Zerstörung des Aragonits. Daher sind die Mollusken des Buckhorn Asphalts einzigartig gut erhalten. Es zeigte sich, dass Weichtiere schon im Erdaltertum weit häufiger und wichtiger waren, als vorher angenommen wurde. Denn Mollusken gelten als relativ moderne Tiere. Im Buckhorn Asphalt und an einigen anderen Fundpunkten in den USA sind auch häufig Jugendschalen von Schnecken erhalten, was ebenfalls eine große Ausnahme darstellt, da diese Schälchen in der Regel kleiner als 1 mm und sehr empfindlich sind. Diese Schälchen wurden von den im Wasser treibenden Larven der Schnecken gebildet. Die Larven führen dann eine Metamorphose durch und die Schnecke lebt ab dann kriechend am Meeresboden. Durch Vermessungen der Larvalschale kann man feststellen, ob die Schneckenlarven planktonische Algen fraßen oder nicht. Dies ist von Bedeutung, da es im Karbon fast keine fossilen Spuren planktonischer Algen gab. Die meisten Schneckenlarven fraßen jedoch eindeutig planktonische Algen. Solche Algen müssen also vorhanden gewesen sein und blieben aus unbekannten Gründen nicht erhalten. Viele Schalen von Schneckenlarven ähneln in Gestalt und Ornament den Schalen der ausgewachsenen Schnecken. Dies ist merkwürdig, weil die im Wasser treibenden Larven völlig anders leben als die am Boden kriechenden erwachsenen Tiere. Im Erdaltertum kann man beobachten, dass im Laufe der der Zeit glatte Larvalschalen zunehmend durch ornamentierte ersetzt wurden. Gleichzeitig werden sie ursprüngliche entrollten und gestreckten Larvalschalen eingerollt. Wahrscheinlich gab es immer mehr Räuber im Plankton, z. B. kleine Krebse, die die Schneckenlarven angriffen. Die Änderung der Form und die Verstärkung der Schale mit Ornamenten war eine Antwort der Larven auf diesen erhöhten Räuberdruck. Die Larven übernahmen dabei oft die Schale der ausgewachsenen Tiere – sie verlegten also diese Merkmale in der Ontogenese in ein früheres Stadium. Insgesamt sind der Buckhorn Asphalt und einige andere Lagerstätten Quellen einzigartiger Informationen über Ökosysteme des Erdaltertums.
Publications
- 2006. Origin of planktotrophy – evidence from early molluscs. Evolution & Development 8: 325-330
Nützel, A., Lehnert, O. & Frýda, J.
- 2007. Larval shells of Late Palaeozoic naticopsid gastropods (Neritopsoidea: Neritimorpha) with a discussion of the early neritimorph evolution. Paläontologische Zeitschrift 81: 213–228
Nützel, A., Frýda, J., Yancey, T. E. & Anderson, J. R.
- 2007. Origin of planktotrophy – evidence from early molluscs: A response to Freeman and Lundelius. Evolution & Development 9: 313- 318
Nützel, A., Lehnert, O. & Frýda, J.
- 2008. Evolutionary implications of an exceptionally preserved Carboniferous microboring assemblage in the Buckhorn Asphalt Lagerstätte (Oklahoma, USA). In: Wisshak M, Tapanila L (eds) Current Developments in Bioerosion. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 21-54
Wisshak, M., Seuß, B. & Nützel, A.
- 2008. The Ordovician Biodiversification: revolution in the oceanic trophic chain. Lethaia 41: 99-109
Servais, T., Lehnert, O., Li, J., Mullins, G.L., Munnecke, A., Nützel, A. & Vecoli, M.
- 2009. Facies and fauna of the Pennsylvanian Buckhorn Asphalt Quarry deposit: a review and new data on an important Palaeozoic fossil Lagerstätte with aragonite preservation. Facies 55: 609- 645
Seuss, B., Nützel, A., Mapes, R. H., Yancey, T. E.
(See online at https://doi.org/10.1007/s10347-009-0181-9) - 2009. Where did Upper Paleozoic cephalopods lay their eggs? – Evidence from cephalopod embryos and gastropod and pelecypod veliger larvae. Lethaia 42: 341–356
Mapes, R. H. & Nützel, A.
(See online at https://doi.org/10.1111/j.1502-3931.2008.00141.x) - 2011. Exceptional cameral deposits in a sublethally injured Carboniferous orthoconic nautiloid from the Buckhorn Asphalt Lagerstätte in Oklahoma, USA. Acta Palaeontologica Polonica
Seuss, B., Mapes, R.H., Klug, C. & Nützel, A.
