Knochenkrebs an der ältesten fossilen Schildkröte entdeckt

In einer gemeinsamen Forschungsarbeit, publiziert in JAMA Oncology, dem Journal für Krebsforschung der American Medical Association, entdeckte ein Team von Paläontologen und Medizinern aus Deutschland, Kanada und den USA unter Beteiligung des Naturkundemuseums Stuttgart eine Krebserkrankung bei Pappochelys rosinae. Dabei handelt es sich um ein Exemplar der ältesten bekannten Schildkröte der Welt aus der Trias-Zeit vor 240 Millionen Jahren, die 2015 von Stuttgarter Paläontologen in Baden-Württemberg entdeckt wurde.

“Untersuchungen der äußeren Morphologie sowie mikro-CT Aufnahmen des erkrankten Knochens ergaben, dass das Tier unter Knochenkrebs gelitten hat”, erklärt die Leiterin der Studie Yara Haridy vom Museum für Naturkunde Berlin. „Dies ist einer der ältesten Fälle von Krebs im Fossilbericht, und sein ältestes bekanntes Auftreten bei Amnioten überhaupt, also der Gruppe von Tieren, zu denen die Reptilien, Vögel und Säugetiere gehören”, sagt Florian Witzmann, Mitautor und Haridys Kollege am Berliner Naturkundemuseum. Die paläopathologische Studie wurde im angesehenen Journal für Krebsforschung der American Medical Association, JAMA Oncology, veröffentlicht.

Paläopathologie beschäftigt sich mit Krankheiten und Fehlbildungen bei Lebewesen der Vorzeit. Dieser Wissenschaftszweig dient dem Verständnis, wie Krankheiten, Pathogene und auch Heilung evolvierten. Es ist eine junge Wissenschaft, die auf der interdisziplinären Zusammenarbeit von Paläontologen und Medizinern beruht. “Paläopathologien sind grundsätzlich selten bei Fossilien, und dies gilt insbesondere für bösartige Tumore, die bei Fossilien fast unbekannt sind. Das macht unseren Fund so bedeutend”, so Mitautor Patrick Asbach, Radiologe an der Charité - Universitätsmedizin Berlin.

Die Urschildkröte Pappochelys wurde im Steinbruch Schumann in Vellberg-Eschenau, Baden-Württemberg, entdeckt und machte 2015 Schlagzeilen als ein wesentliches Teil im Puzzle der frühen Evolution von Schildkröten. Das pathologische Pappochelys-Exemplar wird im Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart aufbewahrt. “Über die Frage nach dem Ursprung der Schildkröten und ihres hochspezialisierten Bauplans haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jahrzehntelang gerätselt”, erklärt Mitautor Rainer Schoch vom Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart und einer der Entdecker dieses für unser Verständnis der Evolution von Schildkröten so wichtigen Tieres. “Pappochelys steht an der Basis der Entwicklung zu den modernen Schildkröten, gefolgt von Formen, die unseren heutigen Schildkröten zunehmend ähnlicher sehen.” So besitzt Pappochelys beispielsweise noch keinen vollständigen Schildkrötenpanzer und gibt der Wissenschaft damit einen Hinweis, wann und wie sich der Panzer in der Evolution entwickelt hat.

In seiner paläopathologischen Studie arbeitete das Team an einem isolierten Oberschenkelknochen von Pappochelys, der einen auffälligen, zunächst rätselhaften Auswuchs aufweist. Durch die Auswertung von micro-CT Aufnahmen konnte der Auswuchs als sogenanntes periosteales Osteosarkom diagnostiziert werden, einer bestimmten Form von bösartigem Knochenkrebs, die es auch beim Menschen gibt.

Krebs wird im Allgemeinen als unkontrollierte Zellteilung, hervorgerufen durch einen defekten Regulator, definiert. Dies gilt sowohl für Weichteil-Tumore als auch für solche in Hartgeweben wie Knochen und Zähnen. „Bei Fossilien sind meist nicht die Weichgewebe erhalten, weshalb wir nur Pathologien untersuchen können, die sich im Hartgewebe des Skeletts manifestieren“, so der Mitautor und Paläopathologe Bruce Rothschild vom Carnegie Museum in Pittsburgh und dem Indiana University Ball Memorial Hospital in Muncie, Indiana, USA. Anhand von Pathologien im Fossilbericht können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, wann bestimmte Eigenschaften in der Evolution aufgetreten sind. „Im Fall der Urschildkröte hat wahrscheinlich eine Genmutation eine Funktionsstörung des Regulators bewirkt. Beim Menschen heißen solche Gene Tumorsuppressorgene, und sie stellen momentan ein sehr aktuelles Thema in der medizinischen Forschung dar“, sagt Mitautorin Nadia Fröbisch vom Museum für Naturkunde Berlin und ergänzt: „Leider können wir weder wissen, ob die Urschildkröte dieselben krebserzeugenden Gene besessen hat wie heute der Mensch, noch ob diese Krebserkrankung tödlich für das Tier war.“ „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Krebs nicht auf den modernen Menschen beschränkt ist. Stattdessen reicht die Anfälligkeit für diese Krankheit weit zurück in der evolutionären Geschichte der Wirbeltiere, hunderte von Millionen Jahren vor der Entstehung des Menschen“, folgert Yara Haridy.

Text: G. Steiner, MfN / L. App, SMNS

 

Die vollständige Publikation ist hier zu lesen:

https://jamanetwork.com/journals/jamaoncology/fullarticle/2723578?guestAccessKey=36a3caee-1474-4c66-88e0-e38dc4e8304d

Hinweis: Der Link aktiviert sich mit Ablauf des Embargos am 7.2.19, 17 Uhr.

 

Ab Freitag, 8.2.2019 finden Sie auf unserem Science Blog unter https://smnstuttgart.com/ einen weiteren Text zum Thema.

 

Die Pressemitteilung zur Entdeckung der Ur-Schildkröte im Jahr 2015 finden Sie unter:

https://www.naturkundemuseum-bw.de/service/presse/aktuelles/aelteste-schildkroete-der-welt-deutschland-entdeckt-0

 

Für die Redaktionen

Kontakte für Fachinformationen:

PD Dr. Rainer Schoch

Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart

Abteilungsleiter Paläontologie

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Email. Rainer [dot] Schoch [at] smns-bw [dot] de

 

Yara Haridy MSc.

Museum für Naturkunde, Berlin

Email. yara [dot] haridy [at] mfn [dot] berlin

 

PD Dr. Florian Witzmann

Museum für Naturkunde, Berlin

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Pressekontakt:

Lisa-Marie App

Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart  

Tel. 0711/8936-107

Email. Lisamarie [dot] App [at] smns-bw [dot] de

 

Abbildungen:

Abb. 1: Das Fossil der Ur-Schildkröte Pappochelys wurde 2015 in Vellberg, Baden-Württemberg, von Paläontologen des Naturkundemuseums Stuttgart entdeckt.

Urheber: SMNS / R. Schoch

Abb. 2: Gesunde und erkrankte Oberschenkelknochen im Vergleich: Der rote Pfeil kennzeichnet deutlich die vom Krebs hervorgerufenen Wucherungen.

Urheber: SMNS / R. Schoch

Abb. 3: Pappochelys dürfte einer kräftig gebauten Echse ähnlich gesehen haben. Ein wesentlicher Unterschied waren ihre verbreiterten Rippen, die sich vermutlich unter den Hautschuppen abzeichneten.

Urheber: SMNS / R. Schoch

Abb. 4: Rot markiert ist hier der Oberschenkelknochen, der den großen Tumor aufweist.

Urheber: SMNS / R. Schoch

 

Bitte beachten Sie, dass eine Veröffentlichung des Bildmaterials nur mit Nennung des Urhebervermerks und nur im Zusammenhang mit Veröffentlichungen bezüglich der Ur-Schildkröte gestattet ist. Vielen Dank.

Eröffnung der Großen Landesausstellung 2018 "Leben im Bernsteinwald"

Große Landesausstellung Baden-Württemberg 2018 „Leben im Bernsteinwald“ im Naturkundemuseum Stuttgart – Museum am Löwentor

Laufzeit: 6.12.2018 – 28.7.2019                                                    

Bernstein erzählt Geschichten. Sei es der verzweifelte Überlebenskampf einer Schar Ameisen, die beim Versuch, ihre Brut in Sicherheit zu bringen, im heranrollenden Baumharz eingeschlossen wurden oder der Mythos um das verschollene Bernsteinzimmer. Die Große Landesausstellung Baden-Württemberg 2018 „Leben im Bernsteinwald“ greift viele dieser Geschichten auf. Sie nimmt die Besucher mit auf eine Zeitreise zurück in die Erdgeschichte und hinein in verschiedene Bernsteinwälder. Grundlage für die Ausstellung sind die Schätze der weltweit bedeutsamen Bernsteinsammlung des Naturkundemuseums.

„Die Ausstellung ‚Leben im Bernsteinwald‘ ist eine beachtliche Kombination von Wissenschaft und Ästhetik“, sagte Kunststaatssekretärin Petra Olschowski zur Eröffnung der Großen Landesausstellung. „Die in Bernstein eingeschlossenen Tiere und Pflanzen aus längst vergangenen Zeiten geben uns einmalige Einblicke in das Leben und die Artenvielfalt der Urzeit. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Naturkundemuseums haben modernste Hightech-Methoden eingesetzt, um der Urzeit ihre Geheimnisse zu entlocken. Dabei konnten sie viele neue Erkenntnisse zur Entwicklung von Organismen gewinnen. Die Ausstellung führt uns aber auch vor Augen, wie fragil und schützenswert Flora und Fauna sind.“

Auch Museumsdirektorin Prof. Dr. Johanna Eder zeigt sich begeistert: „Mit der Großen Landesausstellung geben wir dem Publikum Einblick nicht nur in unsere hervorragenden Sammlungen, sondern wir zeigen, was Forschung leistet. Erst durch die Bestimmung der Organismen, die im Bernstein erhalten sind, können wir die Ökosysteme rekonstruieren.“

Ziele und Inhalte der Ausstellung

Die Große Landesausstellung „Leben im Bernsteinwald“ lädt den Besucher ein zu einem Streifzug durch drei unterschiedliche Bernsteinwälder: Burma vor 99, das Baltikum vor etwa 40 und die Dominikanische Republik vor 16 Millionen Jahren. Die ausgestellten Inklusen – Einschlüsse von Tieren und Pflanzen in Bernstein – erzählen spannenden Geschichten und zeigen in einer verblüffenden Detailgenauigkeit, wie das Leben vor Millionen von Jahren aussah. Dem Besucher bietet sich mit einzigartigen Exponaten wie einem der weltweit größten Bernsteinfunde, dem Stück mit den meisten Inklusen oder der ältesten Vogelfeder ein einzigartiger Blick in die Vergangenheit.

„In der Sonderausstellung sind die schönsten Einschlüsse in Dominikanischem und Baltischem Bernstein sowie etliche Großstücke aus unserer Sammlung zu sehen. Darüber hinaus werden auch wissenschaftlich bedeutende Einschlüsse aus rund 100 Millionen Jahre altem Burmesischem Bernstein präsentiert, die ein neues Licht auf die Evolution verschiedener Tiergruppen werfen“, so Ausstellungskurator Dr. Arnold Staniczek.

Gleichzeitig wird gezeigt, wie moderne Forschung – auch die am Naturkundemuseum Stuttgart – die Geheimnisse des Bernsteins mit aufwendigen Methoden enträtselt sowie die Lebensweise seiner „Bewohner“ rekonstruiert. Im Fokus stehen dabei vor allem die Insekten, mit ihrer Vielfalt und ökologischen Bedeutung eine der erfolgreichsten Organismengruppen überhaupt. Und auch Fragen aus der Popkultur, die sich Fans des Filmklassikers „Jurassic Park“ bestimmt schon gestellt haben, kommen nicht zu kurz: Können im Bernstein tatsächlich DNA-Spuren überdauern, aus denen man urzeitliche Giganten klonen könnte?

Einigen Rätseln aus dem Reich des Bernsteins kann der Besucher in der Ausstellung selbst auf die Spur kommen. So laden interaktiv-spielerische Elemente zur Inklusenbestimmung oder der Unterscheidung zwischen echtem und gefälschtem Bernstein Jung und Alt zum Entdecken und Mitforschen ein.

Neben den naturwissenschaftlichen beleuchtet die Ausstellung auch die kulturhistorischen Aspekte des fossilen Baumharzes: Bernstein, das „Gold der Ostsee“, fasziniert die Menschen seit Jahrtausenden als ästhetisches (Schmuck-) Objekt. Traditionelle Handelswege, die Bernsteinstraßen, durchzogen den ganzen europäischen Kontinent. Fürsten zeigten sich ihre gegenseitige Wertschätzung mit Bernstein. Bestes Beispiel hierfür ist das sagenumwobene Bernsteinzimmer, das der preußische König Friedrich I. Anfang des 18. Jahrhunderts dem russischen Zar zum Geschenk machte.

Insgesamt öffnet „Leben im Bernsteinwald“ also mehr als ein Fenster in die Vergangenheit und bietet verblüffende Einblicke in die Welt von früher. Viele der wertvollen und einzigartigen Stücke, die in der Ausstellung gezeigt werden, bleiben auch danach öffentlich zugänglich: als Teil der Dauerausstellung im neugestalteten Bernsteinkabinett.

 

ALLGEMEINE INFORMATIONEN

Laufzeit: 6.12.2018 bis 28.7.2019

Öffnungszeiten: Di bis Fr: 9 bis 17 Uhr – Sa, So, Feiertag: 10 bis 18 Uhr – Mo: geschlossen

Eintritt:

Erwachsene € 9.-      

Kinder € 4.-

Familien € 18.-          

Ermäßigt € 6.-

Schüler in Klassen € 3.-

Adresse: Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart – Museum am Löwentor, Rosenstein 1, 70191 Stuttgart

Förderer: Wir danken der Gesellschaft zur Förderung des Naturkundemuseums Stuttgart e.V., der Berthold Leibinger Stiftung sowie der Robert Bosch GmbH für die freundliche Förderung der Ausstellung.

Die Ausstellung wurde gestaltet von der harry vetter team UG: www.harryvetterteam.de

 

RAHMENPROGRAMM

Zur Ausstellung wird ein umfangreiches Rahmenprogramm geboten, u.a.:

-       Kuratorenführungen

-       Blick in die Sammlungen und Werkstätten

-       Bernstein-Präparationsworkshop

-       Diverse Kinderprogramme

-       Monatliche Vorträge

Mehr Informationen zu Ausstellung und Rahmenprogramm finden Sie unter: www.naturkundemuseum-bw.de/sonderausstellungen/

Buchungen sind unter 0711/8936-126 möglich.

Bürozeiten: Mo, Mi, Do: 14 – 16:30 Uhr und Di, Fr: 09:30 – 12:00 Uhr

 

PRESSEKONTAKT

Lisa-Marie App

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