Ameisen: Sie sind das Vorbild für kooperatives Treiben und supereffiziente Picknickschädlinge. Wenn Sie nicht mit dem sengenden Biss einer Kugelameise oder Feuerameise in Berührung kommen, ignorieren Sie die winzigen Insekten wahrscheinlich als bloßes Ärgernis.
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Aber vielleicht würden Sie mehr Aufmerksamkeit schenken, wenn Sie auf eine bestimmte Art Ameise aus der Kreidezeit stoßen würden, die Haidomyrmecine genannt wird. In Proben von birmanischem, französischem und kanadischem Bernstein wurden im letzten Jahrhundert fünf Arten identifiziert, die wegen ihrer krummsäbelartigen Mandibeln als „Höllenameisen“ bezeichnet wurden.
Die Analyse dieser gefangenen Ameisen und ihrer spektakulären Kopfbedeckungen zeigt, dass sie zu den ältesten wahren Ameisen der Welt gehören. Die Insekten lebten vor 78 bis 99 Millionen Jahren und scheinen zu den frühesten zu gehören, die von der ursprünglichen Familie der Ameisenwespen abweichen.
"Es gibt keine Ameisenfossilien, die älter sind als diese, Punkt", sagt Phillip Barden, Postdoktorand an der Rutgers University. "Wir schätzen jedoch anhand molekularer Daten und DNA-Analysen, dass sie sich vor 20 bis 60 Millionen Jahren diversifiziert haben."
Diese uralten Ameisen hatten lange Abzugshaare im Gesicht und dichte Schnurrhaarmatten auf der Stirn, die vermutlich wie Stoppschilder wirkten, damit sich eine Ameise nicht mit ihren eigenen Schwertern durchbohrte. Aufgrund dieser und anderer Eigenschaften glaubt Barden, dass die Kiefer der Höllenameisen nach oben geklappt hätten, so dass die Ameise ihre noch unbekannte Beute - möglicherweise Insekten mit weichem Körper - in den Himmel spießte. Moderne Maul- und Klauenameisen, deren Unterkiefer seitlich zuschnappen, verwenden ihre Maul- und Klauen weitgehend gleichermaßen.
Selbst gruseligere, leichte Rillen an der Innenseite des Unterkiefers der Höllenameisen könnten verwendet worden sein, um die Körperflüssigkeiten ihrer Beute in Richtung Mund zu leiten, schlägt Barden vor, obwohl dies vorerst nur Spekulation ist.
Kurz gesagt, es handelte sich bei diesen Insekten nicht nur um Ameisen mit Säbelzähnen, sondern möglicherweise um Ameisen mit Vampir- Säbelzähnen.
Trotz ihrer schreienden Verrücktheit blieben die Ameisen für den größten Teil des 20. Jahrhunderts praktisch unbemerkt. Die Entomologin Theodore Dru Alison Cockerell katalogisierte 1920 die erste bekannte Probe von Haidomyrmecin, ließ sie jedoch unbeschrieben. Die Ameise saß einfach auf einem Regal im Natural History Museum in London, bis 1996 ein russischer Paläoentomologe, Gennady Dlussky, die Art schließlich beschrieb und ihr ihren farbenfrohen Namen gab.
"Leider ist es nicht so ungewöhnlich, dass Museumsproben eine lange Haltbarkeit haben, bevor sie beschrieben werden", sagte Ryan McKellar, ein Paläontologe für wirbellose Tiere im Royal Saskatchewan Museum, der auch Höllenameisen in Bernstein studiert hat.
„Cockerell war ein sehr aktiver Forscher, was es ein bisschen verwirrend macht, wie ein so unverwechselbares Exemplar seinem Fokus entgangen ist. Wenn es sich jedoch um Insekten mit einer Gesamtlänge von 3 bis 8 Millimetern handelt, die sich in dunkelorangem Bernstein verstecken, kann man sich vorstellen, dass dies als Teil einer größeren Charge hätte übersehen werden können. “
Phillip Barden und David Grimaldi haben diese Haidomyrmex scimitarus- Königin 2012 beschrieben. Sie wurde in einem 99 Millionen Jahre alten versteinerten Bernstein aus einer Mine in Myanmar entdeckt. (Phillip Barden) Eine 3D-Rekonstruktion der Höllenameise Haidomyrmex scimitarus . Es wird angenommen, dass der ungewöhnlich lange Kopf des Insekts eine Anpassung ist, um seine nach oben weisenden Mandibeln aufzunehmen. (Morgan Hill, James Thostenson und Henry Towbin / Amerikanisches Museum für Naturgeschichte, Mikroskopie- und Bildgebungsanlage)Die Bestimmung des Alters der Ameise im Bernstein sowie ihrer Einordnung in die evolutionäre Zeitskala ist eine indirekte Angelegenheit. Im Gegensatz zum Jurassic Park, in dem die fiktiven Wissenschaftler DNA direkt aus einer eingegrabenen Probe extrahieren, zerstören Paläoentomologen ihre Proben nicht durch Bohren, eine Taktik, die wahrscheinlich ohnehin kein genetisches Material hervorbringt. Stattdessen bestimmen Wissenschaftler das Alter des umgebenden Bernsteins - Kristalle aus der geologischen Schicht, in der sich der Bernstein befindet, werden basierend auf dem radioaktiven Zerfall ihrer Uran-Blei-Isotope datiert.
In Bezug auf die evolutionäre Platzierung der antiken Ameisen analysierten Barden und sein Kollege David Grimaldi vom American Museum of Natural History die physischen Merkmale des Insekts - einschließlich Kopf- und Antennenform, Unterkiefer- und Thoraxstruktur und einer für Ameisen einzigartigen Drüse am Thorax. Das Team verglich diese Merkmale dann mit den Merkmalen lebender Ameisengruppen und ihrer externen Verwandten wie Bienen und stechenden Wespen.
Aus einer Reihe von Analysen ging ein Stammbaum hervor, der erklärt, wie sich diese Vielfalt in den wenigsten Schritten entwickelt haben könnte. Aufgrund dieser Arbeit gelangten die Forscher zu dem Schluss, dass sich Haidomyrmecine auf einigen der ersten Zweige des Ameisenstammbaums befanden.
"Wir haben nur ein paar Lücken in der frühen Ameisenevolution", sagt Barden. „Das war ein Problem mit Ameisen im Allgemeinen. Wir kennen die Schwestergruppe oder die mit Ameisen am engsten verwandte Gruppe nicht. Einige sagen Bienen, und in einer neueren Zeitung heißt es Wespenbrennen. Deshalb haben wir ein paar verschiedene Sorten genommen - wir haben alle mit einbezogen. Die Idee ist, dass Sie diese Polarität im Evolutionsbaum erhalten, weil diese Dinge eng miteinander übereinstimmen. “
Die Ergebnisse von Barden und Grimaldi, die im Februar in Current Biology veröffentlicht wurden, könnten sich subtil ändern, wenn mehr Exemplare aufgedeckt werden, sagt McKellar. Die Arbeit zeigt aber vorerst ein plausibles Szenario.
„Bei unserer Suche nach gut erhaltenen Ameisenfossilien sind wir durch den aktuellen Bernsteinrekord begrenzt“, sagt McKellar. „Die Arbeit an Bernstein aus Ländern wie Spanien und dem Libanon kann die Ameisenaufzeichnungen tiefer in die frühe Kreidezeit ausdehnen. Die Art der detaillierten Analyse, die Bardens Gruppe durchgeführt hat, wird ohne Bernsteinkonservierung nur sehr schwer zu erweitern sein. “
Wissenschaftler müssen eilen, um Bernsteinstücke zu sammeln, bevor sie beim Braunkohlenabbau in Indien zerstört werden, wo der Bernstein zusammen mit der Braunkohle zum Kochen von Feuer oder als Insektenschutzmittel verbrannt wird. Bernstein ist im rohen Zustand dunkel und etwas klebrig, was es schwierig macht, sich schnell von der weichen Braunkohle um ihn herum zu unterscheiden. (Phillip Barden)Mehr Ameisen zu finden, ist eine Herausforderung für sich. Zum Beispiel beschreibt Barden das Sammeln von Bernstein in einer Braunkohlenmine in Indien, wo das versteinerte Baumharz normalerweise als Nebenprodukt weggeworfen und sogar verbrannt wird, um - ironischerweise - Insekten abzuwehren.
Aber vielleicht ist wie bei den Höllenameisen die nächste bizarre Entdeckung bereits entdeckt worden und wartet in den Sammlungen eines Museums darauf, unsere Vorstellungskraft zu erweitern.
"Wenn Sie einen Zweitklässler fragen würden, wie Ameisen in der Zeit der Dinosaurier ausgesehen haben, würden sie dieses Zeug wahrscheinlich zeichnen", sagt Barden. „Aber die frühen Abstammungslinien unterscheiden sich grundlegend von denen, die wir heute haben, und wir würden nicht wissen, wenn diese Fossilien nicht wären. Als EO Wilson 1967 die erste Kreideameise beschrieb, gab sie den Ton an, was zu erwarten war, aber das ist bizarrer als alles, was wir uns jemals hätten vorstellen können. “