Hitze, Druck und chemische Reaktionen haben im Verlauf von Jahrmillionen die Überreste von Dinosauriern und Co in Fossilien verwandelt, die wir heute in Museen bestaunen können. Doch über die Details der Fossilisation gibt es noch immer Unklarheiten. „Um viele Fragen der Paläontologie zu beantworten, müssen wir verstehen, wie sich Fossilien bilden”, sagt Co-Autor Evan Saitta von der University of Bristol. Während Paläontologen den Fossilisationsprozess meist untersuchen, indem sie natürlich vorkommende Fossilien untersuchen und chemisch analysieren, arbeiten Saitta und seine Kollegen hingegen an experimentellen Verfahren.
Selbstgebackenes für die Paläontologie
„Unser Konzept zur Simulation der Fossilisation erspart uns nun die Durchführung Millionen Jahre dauernder Experimente”, scherzt Saitta. Wie er betont, sind er und sein Team zwar nicht die ersten, die versuchen, den Fossilisationsprozess im Labor nachzuahmen, “aber ich denke, wir kommen den Originalen nun am nächsten“, so der Paläontologe.
Die Grundlage ihres nun vorgestellten Konzepts bildeten Versuche, bei denen sie Proben wie Vogelfedern, Gliedmaßen von Eidechsen oder Blätter unterschiedlichen Behandlungen aussetzten. Nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum kristallisierte sich dann das erfolgreiche Rezept heraus: Die Forscher betteten die Proben dazu in kleine Tontäfelchen ein und setzten sie in einer hydraulischen Presse bestimmten Druckbedingungen sowie Temperaturen von etwa 210 Grad Celsius aus. Nach ungefähr 24 Stunden verwandelten sich die Proben auf diese Weise in Objekte, die Untersuchungen zufolge Kennzeichen echter Fossilien aufwiesen. “Wir waren absolut begeistert”, sagt Saitta. “Die Proben sahen aus wie echte Fossilien – es gab dunkle Haut- sowie Schuppenfilme und die Knochen erschienen gebräunt”.
Künstliche Alterung in Stunden
Untersuchungen mittels Rasterelektronenmikroskopie bestätigten die Ähnlichkeiten zu den Originalen: “Wir konnten Melanosomen sehen – die Strukturen, die das Biomolekül Melanin enthalten, das Federn und Haut Farbe gibt”, berichtet Saitta. Auch in echten Fossilien haben Wissenschaftler bereits Melanosomen gefunden. „Weniger stabile Substanzen wie Proteine und Fettgewebe zeigen sich nicht in echten Fossilien und sie waren auch nicht mehr in unseren selbstgebackenen Versionen vorhanden”, sagt Saitta. “Unsere experimentelle Methode kann somit wie eine Art Spickzettel fungieren”, erklärt er. “Wenn wir damit herausfinden, welche Arten von Biomolekülen dem Druck und der Hitze der Versteinerung standhalten, dann wissen wir, worauf wir bei echten Fossilien achten müssen.”
Im Fokus der Forschung von Saitta und seinen Kollegen stehen auch tatsächlich Fossilien, die nicht nur harte Materialien wie Knochen umfassen, sondern auch weiche Gewebe wie Haut, Federn und Biomoleküle. “Es gibt einige Dinosaurierfossilien, die nicht nur mit Knochen, sondern auch mit dunklen kohlenstoffhaltigen Schichten erhalten sind”, erklärt Saitta. Die Ergebnisse seines Teams können nun zum Verständnis beitragen, um was es sich bei mysteriösen Merkmalen von Fossilien handelt. “Wir haben nun bessere Chancen herauszufinden, was Biomoleküle uns über das Leben in der Vergangenheit erzählen können”, so der Paläontologe.
