26. Dezember 2015:

Zum Jahresende sind noch einmal drei neue Artikel aus unserem Team erschienen, alle unter Mitwirkung unserer Studenten und alle in Palaeodiversity. Einer davon hat es sogar auf den Titel geschafft:

Haug, J. T. & Rudolf, N. R. 2015. A nisto larva of an Eocene slipper lobster (Neoscyllarida). Palaeodiversity 8, 113–119.

Das in dieser Arbeit untersuchte Fossil, ein ca. 50 Millionen Jahre alter Bärenkrebs, wurde mit Hilfe neuer Dokumentationsmethoden dargestellt. Auf diese Weise war es möglich verschiedene morphologische Details sichtbar zu machen, welche für die Originalbeschreibung nicht verfügbar gewesen waren. Vor allem ventrale Details wie beispielsweise der Beine oder des Sternums wurden durch die Verwendung von Makro-Autofluoreszenz erkennbar. Insgesamt spricht die Erhaltung dafür, dass das Fossil ein letztes Larvenstadium, einen sogenannten Nisto darstellt, was damit erst der zweite Nisto überhaupt im Fossilbericht wäre. Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

In einem zweiten Artikel präsentieren wir neue Daten zu fossilen Fangschreckenkrebslarven:

Haug, C., Wiethase, J. H. & Haug, J. T. 2015. New records of Mesozoic mantis shrimp larvae and their implications on modern larval traits in stomatopods. Palaeodiversity 8, 121–133.

Bereits in den letzten Jahren haben wir verschiedene Formen von Fangschreckenkrebslarven aus den Solnhofener Plattenkalken beschrieben. Die erste solche Larve hatte von uns damals noch keinen Namen erhalten, da uns anhand nur eines Stücks relativ wenige Daten vorlagen. Nun haben wir das erste Stück nachuntersucht und hatten noch ein zweites Stück zur Verfügung. Anhand der neuen Daten konnten wir die Larven als neue Art beschreiben, Gigantosculda ehrlichfeckei. Zusätzlich konnten wir auch für die Larven einer anderen Art, Spinosculda ehrlichi, neue Details des Fress- und Fangapparats beschreiben. Anhand dieser Merkmale können wir Rückschlüsse auf die Lebensweise und Evolution von Fangschreckenkrebslarven vom Jura bis heute treffen. Der frei verfügbare Artikel ist hier zu finden.

Im dritten Artikel beschreiben wir eine neue Art eines fossilen schabenartigen Insekts:

Dittmann, I. L., Hörnig, M. K., Haug, J. T. & Haug, C. 2015. Raptoblatta waddingtonae n. gen. et n. sp. – an Early Cretaceous roach-like insect with a mantodean-type raptorial foreleg. Palaeodiversity 8, 103–111.

Die neue Art, Raptoblatta waddingtonae, stammt aus der 115 Millionen Jahre alten Crato-Formation in Brasilien. Das Fossil weist generell einen schabenartigen Habitus auf, besitzt jedoch ein Paar Raubbeine, deren Morphologie derjenigen von modernen Gottesanbeterinnen gleicht. Die Details der Raubbeinmorphologie sprechen dafür, dass die neu beschriebene Art die Schwesterart zu den Gottesanbeterinnen darstellt. Der Artikel steht hier zum freien Herunterladen.

Diese drei Artikel stellen jeweils die erste Publikation unserer aktuellen und ehemaligen Teammitglieder Nicole Rudolf, Joris Wiethase und Isabel Dittmann dar. Darüber freuen wir uns sehr und gratulieren!

05. Dezember 2015:

Vor Kurzem wurde unser Artikel über einen möglichen Schlüpfling eines fossilen Felsenspringers (Archaeognatha) veröffentlicht:

Haug, J. T., Hädicke, C. W., Haug, C. & Hörnig, M. K. 2015. A possible hatchling of a jumping bristletail in 50 million years old amber. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Abhandlungen 278, 191–199.

Das kleine Insekt ist in baltischem Bernstein erhalten und ungefähr 50 Millionen Jahre alt. Es ist weniger als 5 mm lang (ohne das Terminalfilament), seine Beine sind relativ gedrungen und insgesamt scheint es sich auf einem relativ frühen Entwicklungsstadium zu befinden, möglicherweise auf dem ersten post-embryonalen Stadium (Schlüpfling). Damit wäre unser Fund der älteste Fossilnachweis eines solchen frühen Entwicklungsstadiums bei einem „apterygoten“ Insekt.

Wichtig zu bemerken ist, dass die Unterschiede zwischen frühen post-embryonalen und erwachsenen Archaeognathen zeigen, dass während der Postembryonalentwicklung signifikante Veränderungen stattfinden. Dies betont die Feststellung, dass die „klassische“ Unterscheidung zwischen den verschiedenen Modi der Insektenentwicklung, bei der Archaeognathen als „kleine Erwachsene“ schlüpfen sollen („Ametabolie“), nicht als eine unzulässige Vereinfachung darstellt.

Das Fossil wurde während eines Aufenthalts am Zoologischen Museum Kopenhagen von unserer Doktorandin Marie Hörnig dokumentiert. Der Aufenthalt wurde freundlicherweise durch das Synthesys-Projekt der EU gefördert. Das Paper ist hier zu finden.

01. Oktober 2015:

Wir möchten das Erscheinen unseres Artikels über die älteste fossile holometabole Insektenlarve ankündigen:

Haug, J. T., Labandeira, C. C., Santiago-Blay, J. A., Haug, C. & Brown, S. 2015. Life habits, hox genes, and affinities of a 311 million-year-old holometabolan larva. BMC Evolutionary Biology 15, art. 208.

In diesem Artikel beschreiben wir die Morphologie von Srokalarva berthei im Detail. Das einzige bekannte Exemplar stammt aus der mehr als 300 Millionen Jahre alten Mazon Creek-Lagerstätte (Illinois, USA). Da wiederholt in Frage gestellt wurde, ob es sich bei Srokalarva berthei wirklich eine holometabole Insektenlarve handelt, haben wir uns dazu entschlossen das Stück nachzuuntersuchen. Zu diesem Zweck haben wir verschiedene Bildgebungstechniken angewendet, insbesondere ungerichtetes vs. gerichtetes Licht, und dies mit Stereofotos verglichen. Auf diese Weise konnten wir klar differenzieren, welche Strukturen wirklich zum Tier gehören und welche nur Artefakte sind, die durch die unebene Oberfläche des umgebenden Steins entstanden sind.

Basierend auf diesen Untersuchungen haben wir eine neue Rekonstruktion von Srokalarva berthei erstellt. Im Vergleich mit der Originalrekonstruktion sind in Wirklichkeit weniger Details erkennbar, während einige der im Original beschriebenen Strukturen wahrscheinlich Artefakte sind, die durch Streiflicht hervorgerufen wurden. Vor allem die Kopf- und Thoraxregion wie auch die Abdominalbeine unterscheiden sich signifikant von der Originalbeschreibung. Wir stellen unsere Ergebnisse in einen evolutionär-entwicklungsbiologischen Zusammenhang und haben versucht Rückschlüsse auf die mögliche Lebensweise dieses Tieres zu ziehen. Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

Weiterhin wurde unser Kapitel über vergleichende Aspekte der Larvalentwicklung bei Krebsen veröffentlicht:

Haug, J. T. & Haug, C. 2015. "Crustacea": Comparative aspects of larval development. In: Wanninger, A. (ed.) Evolutionary Developmental Biology of Invertebrates 4: Ecdysozoa II: Crustacea. Springer, Wien, 1–37.

Wir haben hier versucht die Evolution von Entwicklungsmustern von den frühesten Krebsen bis in die verschiedenen modernen Gruppen hinein zu identifizieren. Einige dieser Modifikationen können vermutlich durch Verschiebungen beim Timing der Individualentwicklung erklärt werden, so genannte Heterochronie-Ereignisse. Das Kapitel ist Bestandteil eines Buchprojekts über Evo-Devo von Invertebraten herausgegeben von Andreas Wanninger, Uni Wien. Mit seinen sechs Bänden ist es ein wirklich umfassendes Werk, und wir freuen uns sehr, dass wir daran mitarbeiten durften! Hier ist der Link zum Buch.

19. Juli 2015:

Nach einiger Zeit im Vorabdruck ist unser neues Paper nun final erschienen:

Haug, J. T., Audo, D., Haug, C., Abi Saad, P., Petit, G. & Charbonnier, S. 2015. Unique occurrence of polychelidan lobster larvae in the fossil record and its evolutionary implications. Gondwana Research 28, 869–874.

Wir beschreiben darin den ersten möglichen Nachweis von polycheliden Larven. Moderne polychelide Krebse sind hummerartige Tiefseeformen (wobei “tief” dabei relativ sein kann). Viele Arten entwickeln sich über eine lange Larvenserie; daher erreichen die späten Larvenstadien beeindruckende Größen von mehreren Zentimetern. Um immer noch pelagisch bleiben zu können zeigen diese Larve spezielle Anpassungen, die ihnen zusätzlich Auftrieb verleihen. Beispiel hierfür sind Stacheln an Schild und Pleon, sowie ein ballonförmig aufgetriebener Schild.

Mesozoische Polycheliden waren artenreich und weit verbreitet. Diese entwickelten sich wohl nicht über hoch spezialisierte Riesenlarvenstadien. Eine juvenile/erwachsene Morphologie findet sich bereits bei recht kleinen Individuen; diese müssen daher auch bereits früher zu einem benthischen Leben übergegangen sein.

Die von uns neu beschriebenen Fossilien sind vermutlich Larvenstadien polychelider Krebse. Sie sind etwa 90 Millionen Jahre alt und unterscheiden sich von den Larven moderner Polycheliden darin, dass bei ihnen der Schild nicht ballonförmig aufgetrieben ist. Allerdings finden sich wie bei den modernen Formen ausgeprägte Stacheln an Schild und Pleon, und die fossilen Larven weisen bereits eine moderate Größe auf. Somit zeigen diese fossilen Larven bereits einige Anpassungen an eine längere Verweildauer im Pelagial. Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, dass wir mit Hilfe fossiler Formen eine schrittweise Evolution der spezialisierten Merkmale moderner Larvenformen rekonstruieren können. Der Artikel befindet sich hier.

Weiterhin meldenswert: Carolin hat den BioNa-Nachwuchsforscherpreis der LMU München verliehen bekommen (10.000 Euro). Außerdem wurde ihr Stipendium verlängert. Herzlichen Glückwunsch!

Während echte Krabben (Brachyura) als Erwachsene im Fossilbericht relativ zahlreich sind, gab es bislang nur einen Bericht über fossile Krabbenlarven. Doch ein Fund eines Privatsammlers, Roger Frattigiani, änderte dies nun. Dieser Fund aus den Solnhofener Plattenkalken stellt mit 150 Millionen Jahren nicht nur die älteste bislang bekannte fossile Krabbenlarve dar, sondern auch die erste vollständig erhaltene. Außerdem repräsentiert dieses Fossil eine Megalopa, also das spätere Larvenstadium von Brachyuren, während bislang fossil nur frühere, sogenannte Zoea-Larven gefunden worden waren.

Interessanterweise ist die von uns beschriebene fossile Krabbenlarve in ihrer Morphologie so modern, dass sie problemlos in verschiedene heute lebende Brachyurengruppen eingeordnet werden kann. Das allein wäre bei einem so alten Fund bereits erstaunlich, doch zusätzlich waren die erwachsenen Vertreter der echten Krabben zu dieser Zeit morphologisch noch sehr ursprünglich. Dies zeigt, dass damals offensichtlich die evolutive Veränderung der Larven derjenigen der erwachsenen Tiere bereits voraus war. Der Artikel kann hier abgerufen werden.

11. Februar 2015:

Kürzlich hat unsere Studentin Marie Rötzer ihren ersten Fachartikel veröffentlicht, der sich mit der Larvalentwicklung des Europäischen Hummers beschäftigt:

Rötzer, A. I. N. & Haug, J. T. 2015. Larval development of the European lobster and how small heterochronic shifts lead to a more pronounced metamorphosis. International Journal of Zoology, art 345172.

In diesem Artikel beschreiben wir im Detail die Morphologie der Larvenstadien von Homarus gammarus nach. Zu diesem Zweck hat Marie alle Exemplare seziert um alle Anhänge einzeln unter dem Fluoreszenzmikroskop mit Hilfe von Komposit-Autofluoreszenzbildgebung zu dokumentieren. Interessanterweise unterscheidet sich die Morphologie von Larvenstadium 3 stark von derjenigen im gleichen Stadium beim Amerikanischen Hummer, Homarus americanus, und zwar ist Larve 3 bei H. gammarus weiter entwickelt. Bereits vor Längerem haben andere Wissenschaftler die Häutung von Larvenstadium 3 zu Larvenstadium 4 bei H. americanus als Metamorphose identifiziert, was bedeutet, dass es eine starke morphologische Veränderung von Larvenstadium 3 zu 4 auftritt.

Unsere neuen Untersuchungen zeigen, dass diese Veränderung bei H. gammarus weit schwächer ausfällt, also weniger “metamorph” ist. Daher gehen wir davon aus, dass die bloße Veränderung der Morphologie in Larvenstadium 3 bei H. americanus bereits ausreichte um bei dieser Art eine Metamorphose zu entwickeln. Dies bedeutet, dass Metamorphose allein durch die Veränderung eines Entwicklungsstadium evolvieren kann, was eine relativ kleine Veränderung darstellt verglichen mit anderen Möglichkeiten wie z. B. dem kompletten Verlust eines Entwicklungsstadiums. Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.