Ichnofossielen en pathologie/anomalie in noordelijke vuursteenfossielen

Noordelijke vuursteenfossielen

In het noordelijk deel van Nederland is veel vuursteen te vinden en je kunt er prachtige fossielen in aantreffen. In 2023 publiceerde Mart Krook een boekje met een uitgebreid overzicht van vondsten uit de omgeving van Zuidwolde. In 2025 verscheen een tweede druk.
Vuursteenfossielen zijn in heel Noord-Nederland en Noord-Duitsland te vinden. Deze keer een artikel over afwijkingen in de bouw en vorm van een skelet, schaal of schelpvan fossiele zee-egels, tweekleppigen en andere dieren in noordelijke vuursteen.

Ichnofossielen en pathologie/anomalie in noordelijke vuursteenfossielen

Bij zowel gewervelde – als ongewervelde dieren zien we soms afwijkingen in de bouw en vorm (morfologie) van hun skelet, schaal of schelp. Die exemplaren zien er anders uit, dan we gewend zijn en de oorzaak ervan kan heel verschillend zijn. Bij ongewervelde zeedieren, in dit geval levend in zee, kunnen ontwikkelingsstoornissen tijdens de groei soms leiden tot asymmetrie of misvormingen. Maar er zijn ook andere, externe oorzaken als predatie, waarbij het dier slachtoffer is geweest van een jager en zo schade kan hebben opgelopen. Vaak is dit aan het skelet dan goed te zien.
Bij tweekleppigen wordt soms een gaatje in de schelp gevonden. Veroorzaker hier zijn roofslakken, die een gaatje boren in de schelp om het weekdier daarna op te slurpen.
Ook parasieten, die leven op of in een gastheer, kunnen zichtbare vergroeiingen bij dieren veroorzaken. En dit geldt ook voor ziekteverwekkers, zoals infecties door bacteriën en schimmels. Afwijkingen komen we regelmatig tegen in de natuur, en dus ook in de Krijtzee meer dan 65 miljoen jaar geleden. In kalksteen en vuursteen kunnen hiervan legio voorbeelden worden aangetroffen.

Anomalie
Wanneer de morfologie van een individu afwijkt van de bouw of vorm die we als normaal beschouwen, wordt dit anomalie genoemd. Het zegt niets over ziekte of letsel.
Een anomalie kan ontstaan door een verstoring tijdens de groei van het organisme. Misvorming of asymmetrie zijn duidelijke voorbeelden hiervan. Die afwijking hoeft niet schadelijk te zijn voor de verdere ontwikkeling of het functioneren van het dier. Een mooi voorbeeld hiervan is de vuursteenkern van een exemplaar van de zee-egel Echinocorys met een onvolgroeid ambulacraal veld.

Ook bij andere irregulaire zee-egels komen afwijkingen voor, waarbij het aantal ambulacrale velden afwijkt van de gebruikelijke vijf. Deze segmenten of velden bestaan uit rijen kalkplaatjes met poriën, waardoor de buisvoetjes tevoorschijn komen en contact met de buitenwereld houden. Anomaliën zijn eveneens waargenomen op een zeelelie in noordelijke vuursteen.

Irregulaire zee-egels zoals Galerites zijn enigszins vergelijkbaar met regulaire soorten, omdat ze duidelijk vijf ambulacrale en interambulacrale velden hebben. Bij in vuursteen gevonden exemplaren van dit geslacht zien we sporadisch vier-, zes- of zelfs zeven-stralers. Heel opvallend, maar nog niet afdoende verklaard.
Anomaliën zijn eveneens gesignaleerd bij recente stekelhuidigen. (Zuidema, 2004). Waarschijnlijk is dit terug te voeren op genetische foutjes.

In noordelijke zwerfstenen van vuursteen zijn eveneens enkele voorbeelden te noemen; hun herkomstgebied kan gezocht worden in Noord-Duitsland en landen rond de Oostzee. Het gaat daarbij onder andere om een drie-stralige Echinocorys en een zes-stralige zeelelie Isselicrinus paucicirrhus.

Pathologie
Wanneer een fossiel een pathologische afwijking vertoont, komt de oorzaak bijna altijd van buiten. Misvormingen aan de schaal zijn vaak terug te voeren op een externe impact, te koppelen aan predatoren of parasieten. Ook kan er een medische of biologische oorzaak zijn, zoals een ziekte of een verwonding tijdens het leven. Sporen van herstel, bijvoorbeeld in een zee-egelschaal, zijn gemakkelijk als zodanig te herkennen.
Het Natuurhistorisch Museum Maastricht exposeert een aantal van deze voorbeelden. Op de schaal van de zee-egel Hemipneustes zijn goed de tandafdrukken (krassen) van een roofdier te zien, mogelijk van een haai of een beenvis. Op een ander exemplaar is te zien dat op jonge leeftijd een parasiet of de beet van een rover tot een groeistoornis heeft geleid.
Toch leiden dit soort aanvallen niet altijd tot de dood van het dier, maar bereikte het enigszins gehavend, het volwassen stadium. Wat achter bleef zijn sets van duidelijke bijtsporen of inkepingen op de schaal.
In vuursteen zouden we ze als sporen, maar wel als positief op de afdruk van de schaal in het gesteente kunnen terug vinden. Dit heeft ermee te maken, dat nadat in kalksteen de vorming van vuursteen plaats vond, de zee-egel met schaal van calciet opgenomen werd in de vuursteenmatrix. Tegelijkertijd zal het bijtspoor of de inkeping opgevuld zijn met vuursteen. Toen deze steen met het landijs later in een zure bodem terecht kwam, zal de schaal volledig zijn opgelost. Wat alleen overbleef was de afdruk van de opgeloste schaal in vuursteen, met nu het bijtspoor als verhoging op de afdruk; dus als positief zichtbaar. Op deze manier zien we zo nu en dan in vuursteen de sporen van vleeseters op de schaal van zee-egels en in de schelp van tweekleppigen.

Zelfs brachiopoden kunnen onder bepaalde speciale omstandigheden van vorm veranderen. Ze zijn tweezijdig symmetrisch van vorm met een gelijk gevormde linker- en rechterzijde van beide kleppen. Toch zien we afwijkende exemplaren, waarbij de vorm asymmetrisch is. In Faxe (Denemarken) zijn brachiopoden aangetroffen die asymmetrisch zijn. Maar daar heeft het te maken met de beperkte ruimte tijdens hun groei tussen de koraaltakken van Dendrophyllia candelabrum. (Schrøder et al., 2017)

Misschien is dit ook het geval geweest bij de asymmetrische brachiopode Carneithyris, waarvan de vuurstenen kern in de omgeving van Borger (Drenthe) is aangetroffen. De vorm is opvallend en afwijkend van de tweezijdige symmetrie. Pathologische afwijkingen bij brachiopoden kunnen verwijzen naar een verstoring tijdens de groei of een beschadiging door predatie.

Ichnofossielen
Regelmatig is te zien dat een skelet, schaal of schelp is aangetast en vaak zijn het dan sporen van organismen. Meestal gebeurt dit nadat het ‘gastdier’ dood is, maar niet altijd.

Een mooi voorbeeld hiervan is de boorspons Cliona. Deze tast de schaal van een zee-egels, zoals Echinocorys aan, maar ook tweekleppigen, koralen en belemnieten. Ze maken een vertakkend netwerk van kamers door dunne koppelstukjes verbonden. Dit soort spoor staat bekend onder de naam Entobia.

Een veel voorkomende vorm is Entobia cretacea, maar er zijn er veel meer.
Bij vuursteenfossielen ziet dat er net anders uit. De schaal van calciet of aragoniet loste in de zure bodem op, waarna de holle ruimte van het tunnelnetwerk van Entobia werd opgevuld met kiezelzuur, wat leidde tot vuursteen. Zo zijn de achtergebleven kamers met verbindingstukjes in vuursteen nu zichtbaar op de afdruk van de buitenkant van de schaal van Echinocorys.

In de knotsvormige stekels van het zee-egelgeslacht Tylocidaris zijn sporen van borende wormachtigen gevonden. Deze vormden het spoor dat nu te boek staat als het ichnofossiel Trypanites mobilis.

In het kalksponsje Porosphaera globularis  zien we hetzelfde spoor. Er wordt verondersteld, dat de boorgaten door de wormen werden aangelegd om zichzelf een mobiel en beschermend onderkomen te bieden. De soortnaam (species) mobilis verwijst hiernaar.

Het is verder bekend, dat gastropoden (slakken) gaatjes boren in allerlei nog levende dieren, zoals tweekleppige, andere slakken of ammonieten, om daarna de inhoud op te peuzelen. Zo is in noordelijke vuursteen in een oester van de soort Gryphaeostrea canaliculata het ronde boorgat van een roofslak (Natacidae) opgemerkt. Het spoor zelf draagt de naam Oichus simplex..

Afwijkingen van de soort
Wanneer dieren qua uiterlijk duidelijk afwijken van de soort, zoals de asymmetrische vorm van brachiopoden, dan ligt een externe oorzaak meestal voor de hand. Dit hoeft trouwens niet altijd het geval te zijn.
Als de basisvorm afwijkt van normaal, wordt soms ook wel eens aan een nieuwe soort gedacht. Zo is het nog steeds de vraag of alle in de literatuur genoemde Echinocorys soorten wel echte soorten zijn. Vooral bij dit genus zijn er minimale verschillen tussen de ‘soorten’. In noordelijke vuursteen zijn in ieder geval de volgende vormtypes gevonden: Echinocorys sulcata, Echinocorys conica en Echinocorys pyramidata.

Een aardig vergelijkbaar voorbeeld is ook de stekel van een regulaire zee-egel, Temnocidaris (Stereocidaris ). Deze stekel heeft slanke, rechte smalle stekels. Vroeger dacht men dat de plattere stekels bij een andere soort hoorden die als Stereocidaris pistillum te boek stond. Inmiddels weten we dat het veel complexer is en dat de stekels primaire functies op de schaal uitoefenen en dus voor de naamgeving van de soorten ongeschikt zijn. Alleen details van de ambulacrale – en interambulacrale velden kunnen uitmaken om welke soort het gaat.

Ecologie
Tegenwoordig komen we in onze omgeving zo nu en dan dieren tegen die opvallende afwijkingen vertonen en niet aan ons ‘ideaalbeeld’ voldoen. In de Krijtzee ,tussen 75 en 60 miljoen jaar geleden, was dat niet anders. Fossielen in kalksteen en in vuursteen laten dit ook zien.
Omdat bij veel noordelijke vuursteen het skelet van calciet of aragoniet later in de zure ondergrond verloren is gegaan, zijn sporen soms moeilijk te vinden. Bij afdrukken van de schaal of de klep, maar ook aan de binnenkant van de schaal komen soms afwijkingen voor. Pathologische afwijkingen kunnen door bijt- of vraatsporen van andere dieren ontstaan. Maar ook parasieten en infecties kunnen groeistoornissen en misvormingen veroorzaken.
Het is belangrijk deze op te merken en te registreren, omdat ze iets zeggen over de ecologie: de interactie tussen organismen onderling en hun omgeving, waaronder hun leefgebied; zelfs een slordige 70 miljoen jaar geleden!

Bronnen:
– Jagt J.W.M, et al.,2018. Late Cretaceous echinoderm ‘odds and ends’ from the Low Countries, ContemporaryTrends.Geoscienses,7(3),255-282
– Jänicke K.D., 2000. Crinoidenfund mit Anomalie, Geschiebesammler 33, 3, 119-120
– Kahlke J. & Taake S., 2016.  Fossilien und Mineralen aus dem nordischen Geschiebe.  http://www.seeigel-fossilien.de
– Krook M., 2023. Vuursteenfossielen van Zuidwolde, Drenthe, IJstijdzwervers uit Noord-Europa, 207 pp, Zuidwolde
– Schrøder A.E., Lauridsen B.W., Surlyk F., 2016. Obliquorhynchia (gen. nov.): An asymmetric brachiopod., Bulletin of the Geological Society of Denmark, Vol. 64, pp. 97–109
– Zuidema G., 2004. Afwijkingen in de skeletbouw bij zee-egels, GEA dec. nr.4, 143-144