Eozäner Knorpelfische der Lagerstätte Bolca, Italien

Knorpelfische (Holocephalen, Haie, Rochen) dominieren wegen ihrer besonderen morphologischen und ökologischen Anpassungen seit dem Paleozoikum die obersten trophischen Ebenen in marinen Nahrungsnetzen. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist es, abiotische und biotische Auslöseimpulse, die evolutionäre Trends von Organismen beeinflussen zu untersuchen. Dies ist wichtig, um Mechanismen zu verstehen, die Veränderungen nicht nur in der Evolution von Organismen sondern auch in Ökosystemen verursachen. Fossile Knorpelfische aus der weltberühmten, eozänen (ca. 50 Ma) Konservatlagerstätte Bolca in Nordost-Italien stellen hierfür geeignete Untersuchungsobjekte, da sie im Gegensatz zu anderen fossilen Knorpelfischen, von denen nur die Zähne bekannt sind, meist als komplette Skelette vorliegen. Dies erlaubt, eine Vielzahl von zusätzlichen morphologischen Merkmalen zu analysieren, die darüberhinaus auch für die Rekonstruktion ihrer evolutionäre Geschichte wichtig sind. Bolca ist eine der wichtigsten paläontologischen Fossilfundstellen weltweit, da die fossilführenden Schichten während einer Zeit tiefgreifender globaler Veränderungen und der biotischen Erholungsphase nach dem end-kretazischem Aussterbeevent abgelagert wurden. Bolca Knorpelfische bieten sich daher an, Lebensgemeinschaften, ökologische Strukturen in marinen Faunen und evolutionäre Trends wie z.B. wichtige Adaptionen zu untersuchen, die Knorpelfische zu Topräubern gemacht haben. Überraschenderweise wurden bisher diese sehr gut erhaltenen Knorpelfischfossilien nicht mit modernen Methoden untersucht, obwohl zahlreiche Studien zu anderen Organismen aus dieser Fundstelle ihre Bedeutung für die Paläodiversität gezeigt haben. In diesem Projekt werden multidisziplinäre Ansätze auf Basis morphologischer und molekular-genetischer Datensätze von fossilen und lebenden Knorpelfischen verwendet, um die Stellung der fossilen Arten aus Bolca innerhalb der Knorpelfische zu klären und evolutionäre und pläobiogeographische Muster zu identifizieren. Dies wird ein besseres Verständnis über die Evolution moderner Haie und Rochen während einer Erholungsphasein derDiversitätsentwicklung nach dem endkretazischen Aussterbeereignis vor ca. 65 Millionen Jahren und während einer Zeit wesentlicher klimatischer Veränderungen (starke globale Erwärmung während des Eozäns mit anschließender Abkühlung) ermöglichen. Das Projekt wird von Dr. G. Marramà, einem erfahren Wirbeltierpaläobiologen und Paläoichthyologen in Kooperation mit Univ.-Prof. Dr. J. Kriwet, der Leiter der Evolutionary Morphology Research Group am Institut für Paläontologie der Universität Wien ist und Prof. Dr. G. Naylor vom College of Charleston in South Carolina (U.S.A.), der ein Spezialist für die Genetik und Evolution von Knorpelfischen ist.

Die Ziele des aktuellen Projekts waren die Analyse der Morphologie, Taxonomie und Systematik von eozänen Knorpelfischen (Holocephali, Haie, Schlittschuhe und Rochen) aus einer der berühmtesten paläontologischen Stätten der Welt, der Bolca Konservat-Lagerstätte in Italien. Eozäne Chondrichthyanen aus Bolca stellen eine ideale Fallstudie dar, um die Morphologie, Beziehungen und ökologischen Strukturen der Meeresgemeinschaften zu analysieren, da diese Fauna vorwiegend durch artikulierte Skelette dargestellt wird und etwa 16 Ma nach dem Aussterben der Kreidezeit zurückliegt, was einer Zeitspanne von 15 Jahren entspricht tiefgreifende globale Veränderungen. Obwohl in den letzten vier Jahrhunderten mehrere Studien dazu beigetragen haben, unser Wissen über die außergewöhnliche Paläobiodiversität der Bolca-Konservat-Lagerstätte zu erweitern, wurden Chondrichthyanen in paläobiologischen Studien, die moderne methodische Ansätze verwenden, bisher weitgehend ignoriert. Das Projekt konzentrierte sich auf folgende Fragen: 1) Wie ist die taxonomische und systematische Zusammensetzung von Bolca-Chondrichthyans? 2) In welcher Beziehung stehen sie zu lebenden und ausgestorbenen Knorpelfischen? 3) Welche paläoökologische und paläoökologische Bedeutung haben sie? Ein multidisziplinärer Ansatz wurde angewendet, um die Hauptziele dieses Projekts zu erreichen. Ausgangspunkt des Projekts waren morphologische Untersuchungen der eozänen Knorpelfische von Bolca. Anschließend konnten wir mit phylogenetischen morphologischen und molekularen Methoden die evolutionäre Dynamik rekonstruieren, um die chondrichthyanischen paläobiologischen Muster besser zu verstehen.