Bei der Erkundung eines arktischen Berggipfels im Jahr 2008 entdeckten Paläontologen ein kleines Skelett, das einer zusammengerollten Seeschlange ähnelte und in eine 240 Millionen Jahre alte Felsplatte eingeprägt war. Das bemerkenswert vollständige Skelett mit dem Spitznamen Oda wurde in der Sammlung des Naturhistorischen Museums der Universität Oslo aufbewahrt.
Es war klar, dass Oda ein Ichthyosaurier war, aber niemand konnte sagen, ob es sich um eine bekannte Art der Meeresreptilien handelte, die einer Mischung aus Krokodil und Delfin ähnelten. Während der größte Teil seines Skeletts erhalten blieb, hatte Oda durch Äonen unter einem schlammigen Meeresboden zu einem zweidimensionalen Knochengewirr zusammengepresst.
Um das Reptil zu identifizieren, steckten Paläontologen den verwirrten Patienten unter ein Röntgengerät, um das versteinerte Puzzle zusammenzusetzen. In einem am Mittwoch in der Fachzeitschrift PLoS One veröffentlichten Artikel beschrieben die Forscher die anatomischen Details, die sie aus dem gespenstischen Leuchten von Odas geröntgten Knochen gewonnen hatten.
„Der Kontrast dieser Knochen ist taghell“, sagte Neil Kelley, ein Paläontologe an der Vanderbilt University, der Meeresreptilien untersucht und nicht an der neuen Studie beteiligt war. „Ich bin sehr neidisch – das ist genau das Ergebnis, das man sich wünscht, wenn man etwas einer Röntgenaufnahme unterzieht.“
Die Ergebnisse, fügte er hinzu, zeigen das Potenzial der Technik, Mysterien im Fossilienbestand, die im Laufe der Zeit verschwunden sind, um neue Dimensionen zu erweitern.
Das rätselhafte Skelett wurde auf einem windgepeitschten Plateau auf der Insel Edgeoya in Spitzbergen entdeckt, einem arktischen Archipel nördlich von Norwegen, auf dem Rentiere und Eisbären leben. Doch während der mittleren Trias war das Gebiet ein Tiefseeschelf vor der Nordküste des Superkontinents Pangäa und ein Zufluchtsort für Meeresreptilien.
Victoria Sjoholt Engelschion, Doktorandin am Naturhistorischen Museum in Oslo, stieß auf bläuliche Ichthyosaurier-Knochenstücke, als sie Computertomographie-Scans von versteinerten Muschelklumpen aus der Gegend anfertigte. Ein Kollege empfahl, Oda zu scannen, um Hinweise zu finden.
Mehr als ein Jahrhundert lang mussten Paläontologen Fossilien aufbrechen, um die innere Anatomie zu analysieren, wobei ihre wertvollen Exemplare oft zerstört wurden. In den letzten Jahrzehnten haben sich Wissenschaftler zerstörungsfreien Techniken wie dem CT-Scannen zugewandt, um dreidimensionale Darstellungen von Fossilien zu erstellen. Da Odas Knochen in den Fels gestempelt waren, entschieden sich Frau Engelschion und ihre Kollegen für einen traditionelleren Ansatz, indem sie Röntgenstrahlen durch das Fossil schoss, um zweidimensionale Bilder zu erstellen.
Oda, der mit gekrümmter Wirbelsäule, gebogenem Schwanz und verstreuten Flossen- und Rippenknochen konserviert wurde, in ein Röntgengerät zu stecken, erwies sich als entmutigend.
„Wir haben keine Maschine, die Röntgenaufnahmen von großen Exemplaren machen kann, aber zum Glück hatten unsere Kollegen vom Kulturhistorischen Museum eine, da Archäologen diese Technik viel häufiger anwenden“, sagte Frau Engelschion.
Bei den ersten Scans sprangen Odas versteinerte Knochen aus den Röntgenstrahlen. Dieser Kontrast war zum Teil darauf zurückzuführen, dass das Material in den Knochen des Tieres vollständig durch Baryt ersetzt wurde, ein Sulfatmineral, das heute als Röntgenkontrastmittel für medizinische Untersuchungen verwendet wird.
„Die Knochen des Ichthyosauriers waren keine Knochen mehr, was dazu führte, dass sie aufleuchteten“, sagte Frau Engelschion.
Da der Baryt den Knochen des Ichthyosauriers ein helles Leuchten verlieh, konnte das Team anatomische Merkmale beobachten, die zuvor übersehen oder verdeckt worden waren. Sie entdeckten, dass der alligatorähnliche Schädel des Tieres deutlich länger war als bisher angenommen. Sie lokalisierten auch zuvor unsichtbare Gliedmaßenknochen und Wirbel.
„Diese Studie zeigt, wie wichtig es ist, einige der bewährteren Techniken zu verwenden, die möglicherweise noch neue Daten liefern“, sagte Dean Lomax, ein Paläontologe an der Universität Manchester in England, der sich auf Ichthyosaurier spezialisiert hat und nicht an den neuen Daten beteiligt war lernen.
Der entscheidende Hinweis lag in den Zähnen der Kreatur. Die Röntgenaufnahmen zeigten, dass Odas größere Zähne Rillen aufwiesen, die an Zähne im Kiefer von Phalarodon atavus erinnerten, einem kleinen und schlanken Ichthyosaurier, der auf dem europäischen Festland und in China gefunden wurde. Laut Frau Engelschion gibt der Fund dieses Ichthyosauriers auf Spitzbergen Aufschluss darüber, wie weit verbreitet und erfolgreich die Art in ihrer Blütezeit war.
Dr. Kelley fügte hinzu, dass die Entdeckung des rechtmäßigen Platzes von Oda im Fossilienbestand dazu beitrug, einen Kontext für den Aufstieg der Ichthyosaurier zu schaffen, die 150 Millionen Jahre lang die Meeresökosysteme dominieren würden. Er sagte, er glaube, dass die erneute Untersuchung anderer Meeresreptilienfossilien unter Röntgenstrahlen verborgene Hinweise darauf liefern könnte, wie sich diese Reptilien entwickelten.