Diese Forscher sahen 70 Tage lang toten Fischen beim Verrotten zu – für die Wissenschaft

Manchmal kann Wissenschaft ein chaotisches Unterfangen sein – ganz zu schweigen von „ekelhaft und stinkend“. So beschrieben britische Forscher ihre Experimente, bei denen sie Kadaver von toten Wolfsbarschen überwachten, während sie im Laufe von 70 Tagen verrotteten. Dabei gewannen sie einige faszinierende Erkenntnisse darüber, wie (und warum) die Weichteile innerer Organe selektiv im Fossilienbestand erhalten werden können, so ein neuer Artikel, der in der Zeitschrift Palaeontology veröffentlicht wurde.

Die meisten Fossilien sind Knochen, Muscheln, Zähne und andere Formen von “hartem” Gewebe, aber gelegentlich werden seltene Fossilien entdeckt, die weiches Gewebe wie Haut, Muskeln, Organe oder sogar den gelegentlichen Augapfel erhalten. Dies kann Wissenschaftlern viel über Aspekte der Biologie, Ökologie und Evolution solch alter Organismen verraten, die Skelette allein nicht vermitteln können. Anfang dieses Jahres erstellten Forscher beispielsweise ein hochdetailliertes 3D-Modell eines 365 Millionen Jahre alten Ammonitenfossils aus der Jurazeit, indem sie fortschrittliche Bildgebungstechniken kombinierten und innere Muskeln enthüllten, die zuvor noch nie beobachtet worden waren.

“Eine der besten Möglichkeiten, wie sich Weichgewebe in Gestein verwandeln kann, ist, wenn sie durch ein Mineral namens Calciumphosphat (manchmal auch als Apatit bezeichnet) ersetzt werden”, sagte Co-Autor Thomas Clements von der University of Birmingham. „Wissenschaftler untersuchen Calciumphosphat seit Jahrzehnten und versuchen zu verstehen, wie dieser Prozess abläuft – aber eine Frage, die wir einfach nicht verstehen, ist, warum einige innere Organe mit größerer Wahrscheinlichkeit erhalten bleiben als andere.“

Insbesondere Muskeln, Magen und Darm neigen dazu, viel häufiger zu „phosphatieren“ als andere Organe wie Nieren und Keimdrüsen. Es gibt zwei gängige Hypothesen, um dies zu erklären. Der erste ist, dass verschiedene Organe unterschiedlich schnell zerfallen und der pH-Wert bestimmter Organe unter die kritische Schwelle von 6,4 fällt. Wenn diese Organe zerfallen, schaffen sie eine ausgeprägte pH-Mikroumgebung, die die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass diese Organe versteinern. Verschiedene Mineralien können sich in verschiedenen Bereichen innerhalb desselben Schlachtkörpers bilden.

Die zweite Hypothese ist, dass die Gewebebiochemie eine große Rolle spielt. Insbesondere bildet sich innerhalb der Körperhöhle eine durchdringende pH-Umgebung, die bestehen bleibt, bis der Kadaver zerfällt.

Laut Clemens et al., hat sich keine frühere Forschung darauf konzentriert, die pH-Gradienten zu dokumentieren, die mit dem Zerfall spezifischer anatomischer Merkmale verbunden sind, wenn ein Kadaver in Echtzeit verrottet; Frühere Experimente konzentrierten sich auf die Aufzeichnung von pH-Schwankungen außerhalb des Schlachtkörpers. Also beschloss das Team, diese Lücke zu schließen und Experimente an verwesenden Fischen durchzuführen, um zu dokumentieren, wie sich der pH-Gradient im Laufe von zweieinhalb Monaten veränderte.

Zunächst kauften sie so schnell wie möglich (nicht länger als 24-36 Stunden) mehrere ausgewachsene Wolfsbarsche von einem örtlichen Fischhändler. Die Fische wurden auf Eis gehalten, um den Zerfall zu verlangsamen, aber nicht eingefroren, um Zellschäden zu vermeiden. Als nächstes fügten sie pH-Sonden an verschiedenen Stellen an jedem der sechs Wolfsbarschkadaver ein, um auf bestimmte Organe abzuzielen: Magen, Leber, Darm und epiaxiale Muskulatur. Eine fünfte Sonde wurde verwendet, um den pH-Wert der Umgebung zwischen 1 und 2 mm vom Schlachtkörper entfernt zu überwachen.