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Datum: 02.02.2012

Von der Leiche zum Fossil Paläontologen stellen an der Universität Bonn im Experiment den Zersetzungsprozess von Tieren nach

Die Weichteile von Lebewesen sind vergänglich, nur die Fossilisation bewahrt sie in Ausnahmefällen für die Ewigkeit. Paläontologen der Universität Bonn und der Generaldirektion Kulturelles Erbe Rheinland-Pfalz haben an Tierkadavern detailliert die komplette Zersetzungskette experimentell studiert. Sie nutzen die Ergebnisse zum Vergleich mit Millionen Jahre alten Fossilien. Aber auch die Rechtsmedizin könnte zur Aufklärung von Gewaltverbrechen davon profitieren. Die Forscher stellen die Studie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments“ vor.

Als Glücksfall für die Wissenschaft erwies sich ein Gartenschläfer, der vermutlich von einer Katze getötet und auf einer Terrasse abgelegt wurde. Über Umwege gelangte der Kadaver ins Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie der Universität Bonn und diente dort als Versuchsobjekt. „Das Nagetier kam uns sehr gelegen“, berichtet der Geologe Achim H. Schwermann, der mit seinen Kollegen Dr. Michael Wuttke und Julia A. Schultz die Ablagerungs- und Zersetzungsprozesse bei der Fossilisation von Wirbeltieren untersucht. Mit dem Gartenschläfer ergab sich die einmalige Chance, die Zerfallsgeschichte eines 47 Millionen Jahre alten Fingertier-Fossils zu rekonstruieren, das aus dem Ölschiefer des UNESCO-Welterbes Grube Messel bei Darmstadt stammt. „Größe und Körperbau des Gartenschläfers sind dem des Fingertiers Heterohyus nanus sehr ähnlich“, erläutert Schwermann, der Erstautor der Studie.

Ein Gebräu aus dem Teich des Poppelsdorfer Schlosses

Zusammen mit Dr. Michael Wuttke von der Generaldirektion Kulturelles Erbe Rheinland-Pfalz stellten die Bonner Paläontologen im Experiment den allmählichen Zerfall des Gartenschläfers als Modell für das Millionen Jahre alte Fingertier nach. Sie legten den toten Körper des Gartenschläfers in ein Wasserbecken und beobachteten die verschiedenen Stadien des Zersetzungsprozesses. „Wir verwendeten dafür Wasser aus dem Teich des Poppelsdorfer Schlosses“, sagt Schwermann. „Die darin enthaltenen Bakterien beschleunigten den Zerfall des Körpers.“ Nach zwei Monaten war der Gartenschläfer völlig aufgelöst - nur noch vereinzelte Knochen, Zähne und Haare fanden sich nach Beendigung des Experiments in dem Behälter. Mit einem Mikro-Computertomografen (Mikro-CT) nahmen die Forscher in regelmäßigen Abständen digitale Schnittserien des sich zersetzenden Tiers auf und fügten diese zu dreidimensionalen Aufnahmen zusammen.

Der Weg der Lebewesen in die Ewigkeit

Auf diesen CT-Bildern ist genau das zu sehen, was jedes Lebewesen auf seinem Weg in die Ewigkeit durchmachen muss: Es kommt zu starker Gasbildung, Verflüssigung der inneren Organe und schließlich zum Zerfall des Skeletts, wenn sich die Verbindungen zwischen den Knochen auflösen. „Bereits nach zehn Tagen löste sich der Handknochen vom Rest des Skeletts“, sagt Dr. Wuttke. Während ein Kadaver normalerweise komplett in seine Bestandteile zerfällt und nichts mehr vom ursprünglichen Tier übrigbleibt, stoppte bei dem untersuchten Fossil dieser Verwesungsprozess in einem bestimmten Stadium. „Das ist genau die Momentaufnahme, die uns Paläontologen interessiert, weil sie viel über das Lebewesen und die Ablagerungsgeschichte erzählen kann“, sagt Wuttke.

Leichenwachs „fixierte“ die Knochen für die Versteinerung

Das fossilisierte Skelett des 47 Millionen Jahre alten Fingertiers ist im Gegensatz zu dem des Gartenschläfers nicht zerfallen. Warum das Fossil so gut erhalten ist, konnten die Wissenschaftler aus den Ergebnissen ihrer Zersetzungsstudien ableiten. „Wir vermuten, dass Leichenwachs die Knochen im Schlamm zusammengehalten hat, bis das Skelett schließlich ‚versteinerte’“, erläutert Schwermann. Das Leichenwachs entsteht aus dem Körperfett der Kadaver und bildet als haltbare, zähe Masse eine Art Kitt für die Knochen. Die Paläontologen haben neben dem Gartenschläfer auch noch den Zersetzungsprozess eines Maulwurfs mit dem Computertomografen untersucht.

Wichtige Erkenntnisse für die Gerichtsmedizin

Schon seit über 100 Jahren befassen sich Wissenschaftler mit Fragen rund um den Zersetzungsprozess toter Organismen und wie sich dieser durch Fossilbildung stoppen lässt. „Wir haben nun erstmals vollständige Zersetzungsreihen von Tieren mittels Computertomografie erfasst“, sagt Schwermann. Diese Erkenntnisse sind nicht nur für ein besseres Verständnis der Fossilisation in den Geowissenschaften wichtig, auch die moderne Rechtsmedizin könnte davon profitieren. „Wir haben die Zersetzungsstadien modellhaft an Tierleichen intensiv untersucht – diese Ergebnisse könnten auch sachdienlich für die Spurensuche nach Gewaltverbrechen sein.“

Publikation: Achim H. Schwermann, Michael Wuttke und Julia A. Schultz (2012): Virtopsy of the controlled decomposition of a dormouse Eliomys quercinus as a tool to analyse the taphonomy of Heterohyus nanus from Messel (Eocene, Germany). Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments. DOI 10.1007/s12549-011-0063-3

Kontakt:

Diplom-Geologe Achim Schwermann
Universität Bonn
Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie
Tel. 0228/739338
achim.schwermann@uni-bonn.de

Diplom-Geologin Julia A. Schultz
Universität Bonn
Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie
Tel. 0228/734068
julia.schultz@uni-bonn.de

Diplom-Geologe Dr. Michael Wuttke
Generaldirektion Kulturelles Erbe Rheinland-Pfalz
Tel. 06131/2016400
michael.wuttke@gdke.rlp.de

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  • Computertomografische Aufnahme
    Computertomografische Aufnahme
    des sich zersetzenden Gartenschläfers. Am Tag 17 des Experiments haben sich bereits Hände, Füße und Schwanz vom restlichen Skelett gelöst. Bei den körnigen Strukturen am Rand handelt es sich um Streuungseffekte bei der Aufnahme. (c) Bild: Julia Schultz und Achim Schwermann/Uni Bonn
  • Skelett des Fingertiers Heterohyus nanus:
    Skelett des Fingertiers Heterohyus nanus:
    Das 47 Millionen Jahre alte Fossil wurde im Ölschiefer des UNESCO-Welterbes Grube Messel bei Darmstadt gefunden. (c) Foto: Georg Oleschinski/Uni Bonn
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Computertomografische Aufnahme
des sich zersetzenden Gartenschläfers. Am Tag 17 des Experiments haben sich bereits Hände, Füße und Schwanz vom restlichen Skelett gelöst. Bei den körnigen Strukturen am Rand handelt es sich um Streuungseffekte bei der Aufnahme. (c) Bild: Julia Schultz und Achim Schwermann/Uni Bonn
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Skelett des Fingertiers Heterohyus nanus:
Das 47 Millionen Jahre alte Fossil wurde im Ölschiefer des UNESCO-Welterbes Grube Messel bei Darmstadt gefunden. (c) Foto: Georg Oleschinski/Uni Bonn