The serpulid tube worms from the Eocene deposits of Soh and Zefreh in Central Iran and their palaeoecological implication

Tief unter den Wellen uralter Meere, lange bevor Menschen die Erde betraten, war eine andere Art von Architekt am Werk. Dies waren keine Baumeister aus Stein oder Holz, sondern winzige Meereswürmer, die harte, kalziumbasierte Röhren ausschieden, um ihre weichen Körper zu schützen. Bekannt als Serpuliden, sind diese röhrenbewohnenden Kreaturen ein häufiger Anblick im Fossilbericht und oft an Felsen oder Muscheln festgewachsen zu finden. Eine bestimmte Gruppe dieser Würmer, darunter die Gattungen Rotularia und Ditrupa, entwickelte jedoch eine einzigartige Strategie. Anstatt sich an einer harten Oberfläche festzusetzen, lebten sie frei auf dem weichen, instabilen Schlamm des Meeresbodens. Um in dieser instabilen Umgebung zu überleben, entwickelten sie schwere, gewundene Röhren mit scharfen Kielen oder Graten, die wie Ballast wirkten, um sie aufrecht zu halten und zu verhindern, dass sie im Sediment versanken. Durch das Studium der fossilen Überreste dieser Würmer können Wissenschaftler die von ihnen bewohnten antiken Umgebungen rekonstruieren und alles verstehen, von der Wassertiefe und Temperatur bis hin zur Stärke der Meeresströmungen und der Stabilität des Meeresbodens.

In einer kürzlich durchgeführten Studie wandten Forscher ihre Aufmerksamkeit den Eozän-Ablagerungen in Zentraliran zu, insbesondere den Regionen um Soh und Zefreh. Jahrelang war die einzige bekannte Serpulide aus diesem Teil Irans eine einzige Art von Rotularia. Eine neue Untersuchung hat jedoch eine viel reichere und vielfältigere Gemeinschaft aufgedeckt. Das Team sammelte hunderte von Exemplaren aus Kalkstein- und Mergelschichten, die auf das mittlere Eozän datiert werden. Zu den Funden gehörten Dutzende von Exemplaren von Rotularia spirulaea, einer Art, die zuvor aus Europa und Nordamerika bekannt war, sowie die ersten jemals dokumentierten Aufzeichnungen zweier anderer Arten in Iran: Rotularia leptostoma und Ditrupa strangulata. Die schiere Häufigkeit dieser Würmer in den Gesteinsschichten deutet darauf darauf hin, dass sie einen dominanten Teil des lokalen Ökosystems bildeten und neben anderem marinen Leben wie großen einzelligen Organismen, den Foraminiferen, verschiedenen Schnecken, Muscheln und sogar antiken Krabben lebten.

Um genau zu verstehen, was diese Kreaturen waren und wie sie lebten, schauten die Forscher mehr als nur auf die Zählung und Messung der Fossilien. Sie nahmen die mikroskopische Struktur der Röhrenwände genauer unter die Lupe. Mit leistungsstarken Mikroskopen untersuchten sie die winzigen Kristalle, aus denen sich das Kalziumkarbonat der Röhren zusammensetzt. Sie fanden heraus, dass die verschiedenen Arten über eine unterschiedliche interne Architektur verfügten. Beispielsweise besteht die Röhre von Ditrupa strangulata aus zwei Schichten: einer äußeren Schicht mit einem gerippten, prismenartigen Muster und einer inneren Schicht, die fein und körnig ist. Im Gegensatz dazu besitzt Rotularia leptostoma eine komplexere, dreischichtige Wand mit einer dünnen Innenschicht, einer Mittelschicht aus unregelmäßigen Kristallen und einer Außenschicht aus kurzen, halbgeordneten Kristallen. Diese mikroskopischen Details sind entscheidend, da sie es Wissenschaftlern ermöglichen, zwischen Arten zu unterscheiden, die dem bloßen Auge fast identisch erscheinen, und bestätigen, dass die iranischen Fossilien spezifische, identifizierbare Arten darstellen und nicht nur generische Wurmröhren sind.

Die Studie lieferte auch Beweise für Kampfhandlungen zwischen Leben und Tod in diesem antiken Meer. An zwei Exemplaren von Rotularia leptostoma fanden die Forscher kleine, kreisförmige Löcher, die in die Schale gebohrt worden waren. Diese Löcher waren flach und unvollständig, was darauf hindeutet, dass ein Räuber, wahrscheinlich eine Schnecke, versucht hatte, durch die Röhre zu bohren, um den darin befindlichen Wurm zu erreichen, aber scheiterte. Diese als Bohrlöcher bekannten Spuren bieten einen seltenen Einblick in die räuberischen Interaktionen jener Zeit und zeigen, dass selbst diese kleinen Bewohner des weichen Bodens Teil eines komplexen Nahrungsnetzes waren. Die Tatsache, dass die Löcher nicht vollständig durchdrungen waren, deutet darauf hin, dass der Wurm den Angriff entweder überlebte oder der Räuber aufgab, vielleicht weil die Röhre zu dick oder der Wurm zu gut geschützt war.

Über die Würmer selbst hinaus erzählen die Fossilien eine Geschichte über die Geografie und das Klima der Region. Das Vorhandensein dieser spezifischen Würmer zusammen mit den Arten von Muscheln und mikroskopischen Organismen, die mit ihnen gefunden wurden, deutet auf eine warme, flache Meeresumgebung hin. Die Sedimentschichten, die zwischen feinem Schlamm und gröberem Sand alternieren, legen nahe, dass der Meeresboden periodischen hochenergetischen Ereignissen ausgesetzt war, wie etwa starken Strömungen oder Stürmen, die den Boden aufwirbelten. Die hier gefundenen Würmer waren gut an diese Bedingungen angepasst; ihre schweren, gekielten Röhren ermöglichten es ihnen, selbst wenn das Wasser turbulent war, stabil auf dem weichen, sich bewegenden Schlamm zu bleiben. Dies steht im Gegensatz zu anderen Fossilfundstellen in Iran, in denen andere Arten von Würmern lebten, die an harten Oberflächen angewachsen waren, was darauf hindeutet, dass die Gebiete um Soh und Zefreh unterschiedliche Umgebungen waren, die vielleicht etwas tiefer lagen oder anfälliger für Sedimentbewegungen waren als ihre Nachbarn.

Die Entdeckung hilft auch dabei, die antiken Verbindungen zwischen Kontinenten abzubilden. Die in Iran gefundenen Arten, insbesondere Rotularia leptostoma, sind auch aus den Eozän-Gesteinen von Texas, Österreich und Deutschland bekannt. Diese weite Verbreitung deutet darauf hin, dass diese Würmer exzellente Reisende waren, die in der Lage waren, über riesige ozeanische Distanzen zu wandern. Die Forscher vermuten, dass diese Kreaturen wahrscheinlich zwischen Europa und Nordamerika über den Atlantischen Ozean migrierten, indem sie den warmen Strömungen der damaligen Zeit folgten, anstatt über den Pazifik zu reisen. Das Vorhandensein derselben Arten in Iran, der sich am antiken Tethys-Meer befand, stützt die Vorstellung einer vernetzten Weltmeeres, in der das Leben frei über das entstehen konnte, was heute separate Kontinente sind. Indem sie die mikroskopischen Details dieser winzigen Röhren zusammensetzen, haben die Forscher nicht nur neue Arten für den Iran identifiziert, sondern auch ein klareres Bild der dynamischen, vernetzten Weltmeere gezeichnet, die vor Millionen von Jahren existierte.