Curtin-Team meldet Blutspuren in 115 Jahre altem Dinosaurierknochen

Was das Team berichtet

Die Arbeit beschreibt mineralisierte, roten Blutkörperchen ähnelnde Strukturen und Häm-Biomoleküle in den Knochen der Hinterbeine von Aratasaurus museunacionali, einem kleinen Theropoden aus dem Nordosten Brasiliens. Das Tier war ein Jungtier, geschätzt etwa 3,12 Meter lang und 34 Kilogramm schwer, bei seinem Tod rund vier Jahre alt und möglicherweise noch im Wachstum. Der Fund ist etwa 115 Millionen Jahre alt und stammt aus der Romualdo-Formation im Bundesstaat Ceará.

Die Strukturen sind im Mittel etwa 23 Mikrometer lang und 20 Mikrometer breit.

Sie liegen in Gefäßkanälen, den engen Röhren, durch die einst Blutgefäße den Knochen durchzogen. Genau diese Lage trägt einen Großteil des Arguments: Bei lebenden Wirbeltieren sitzen rote Blutkörperchen im selben Raum. Die chemische Analyse fand Häm B, den eisenhaltigen Teil des Hämoglobins, und ein Derivat namens 3,8-Diethyl-Häm B. Das Team kombinierte Mikroskopie, Elementkartierung, Spektroskopie und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit Massenspektrometrie und wies Eisen, Kohlenstoff und Stickstoff im Zusammenhang mit den Strukturen nach. Die Autoren bezeichnen das Ergebnis als ersten chemischen Nachweis von Hämoglobin-abgeleiteten Molekülen in mineralisierten fossilen Zellen.

Dem Team gehörten Forschende der Curtin School of Earth and Planetary Sciences, der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, des brasilianischen Nationalmuseums, der Regional University of Cariri und der Johns Hopkins University an.

Warum das zählt

Der Befund dehnt den bekannten Fossilbericht von Blut auf 115 Millionen Jahre aus.

Hält er stand, eröffnet er der Forschung einen molekularen Zugang zur Physiologie der Dinosaurier, etwa zur Evolution des Blutes, zum Stoffwechsel und zum Aktivitätsniveau. Ein Röhrchen Dinosaurierblut liefert er nicht. Das Team fand kein flüssiges Blut, kein intaktes Hämoglobinprotein und keine DNA. Der praktische Nutzen ist enger: Zu wissen, dass diese Art der Erhaltung möglich ist, zeigt anderen Teams, wonach sie in ungewöhnlich gut erhaltenem Knochen suchen müssen und wie sie prüfen können, ob ein zellförmiger Fleck wirklich tierische Chemie trägt.

Das Tier lebte in der frühen Kreidezeit. Curtin blickt auch nach außen und argumentiert, wenn empfindliche Biomoleküle über Millionen Jahre fossilieren können, könnten ähnliche Lebensspuren auch anderswo im Universum überdauern.

Wie die Spuren überlebten

Die Erklärung des Teams beginnt mit der Einbettung: schnelle Sedimentbedeckung in sauerstoffarmer, mikrobenreicher Umgebung, die den normalen Zerfall gebremst hätte.

Das Manganoxidmineral Hausmannit mineralisierte die zellartigen Strukturen. Grice beschreibt es als natürliche Zeitkapsel, die die Strukturen und ihren Inhalt stabilisierte, bevor sie zerfallen konnten. Das Sediment um den Knochen erzählte eine andere chemische Geschichte, überwiegend pflanzliche und bakterielle Verbindungen, was nach Einschätzung der Autoren eine Verunreinigung aus dem Gestein unwahrscheinlicher macht. Der Knochen lieferte zudem Aminosäuren, die mit Kollagen verbunden sind, dem wichtigsten Strukturprotein im Bindegewebe.

Das Exemplar hat seine eigene Geschichte. Arbeiter fanden es 2008 in einem Gipsbergwerk, später wurde es im Nationalmuseum von Brasilien in Rio de Janeiro aufbewahrt. Ein Feuer zerstörte im September 2018 große Teile der Sammlung dieses Museums, doch das Gebäude mit diesem Fossil blieb verschont.

Sein Gattungsname bedeutet "Echse, aus dem Feuer geboren", eine Anspielung auf den Museumsbrand, den das Fossil überstand.

Der Streit und was offen bleibt

Nicht alle akzeptieren die Bestimmung. Mary Schweitzer, Molekularpaläontologin an der North Carolina State University, ist nicht überzeugt, dass es sich um rote Blutkörperchen handelt.

Ihr Einwand ist morphologisch. Vögel und Reptilien behalten den Zellkern in ihren roten Blutkörperchen, was der Zelle meist eine Ausbeulung gibt. Schweitzer sagt, die Strukturen von Aratasaurus seien konkav, zeigten keine solche Ausbeulung und seien kleiner als die meisten roten Blutkörperchen von Nicht-Säugetieren. Die Ergebnisse zu Häm und den Kollagen-Aminosäuren überzeugten sie eher, und sie sagte, aus außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien lasse sich viel lernen. Schweitzer erforscht seit Jahren Weichteile aus der Dinosaurierzeit und stimmt zu, dass Moleküle, die im Inneren eines Tieres entstanden, über geologische Zeiträume erhalten bleiben können.

Grice hat gesagt, in Museumssammlungen könnten übersehene chemische Spuren liegen, die moderne Verfahren heute nachweisen können.

Klären ließe sich die Frage durch Wiederholung: dieselbe Chemie, in situ gefunden, in einem anderen Exemplar.