Noordelijke vuursteenfossielen
In het noordelijk deel van Nederland is veel vuursteen te vinden en je kunt er prachtige fossielen in aantreffen. In 2023 publiceerde de auteur een boekje met een uitgebreid overzicht van vondsten uit de omgeving van Zuidwolde. In 2025 verscheen een tweede druk. Deze keer een artikel over slangsterren uit de stam stekelhuidigen in noordelijke vuursteen.
Stekelhuidigen (Echinodermata)
Zeesterren, slangsterren, zeelelies, zeekomkommers en zee‑egels behoren tot de stam der stekelhuidigen. Het zijn ongewervelde dieren die uitsluitend in zee leven. Ze komen zowel voor in ondiepe kustwateren als in de diepste delen van de oceanen. Volgens wetenschappers bestaat deze diergroep al sinds het Cambrium, ongeveer 539 miljoen jaar geleden. Tegenwoordig omvat de groep circa 6000 levende soorten, terwijl er fossiel ongeveer 20.000 soorten bekend zijn.
Een opvallend kenmerk van stekelhuidigen is hun vijfstralige radiale symmetrie. Ze beschikken over een inwendig skelet van calcietplaatjes, bedekt door een dunne huidlaag die zowel bescherming als stevigheid biedt. Deze plaatjes kunnen los van elkaar liggen, maar zijn bij sommige groepen vergroeid tot een stevig geheel. Het lichaam kan daardoor variëren van bol en hard, zoals bij zee‑egels, tot flexibel zoals bij zeesterren, slangsterren, zeekomkommers en zeelelies. Stekelhuidigen kunnen dus bolvormig, stervormig, gesteeld of vertakt zijn. Het zijn vrijwel uitsluitend bewoners van de zeebodem. De meeste zeelelies zitten vast aan de bodem. Daarnaast beschikken stekelhuidigen over een uniek water‑vasculair systeem: een netwerk van met zeewater gevulde kanaaltjes dat wordt gebruikt voor voortbeweging, ademhaling en voedselopname. De zuignapjes onder de armen van een zeester bijvoorbeeld, maken deel uit van dit systeem.
Zee‑egels gebruiken hun stekels niet alleen om zich over de bodem te verplaatsen, maar ook ter bescherming tegen vijanden.
Het voedsel van stekelhuidigen varieert sterk per groep en per soort: sommige leven van plankton, bryozoën, wormen, slakken of mosselen, terwijl andere zich voeden met zee‑egels of zelfs vissen. Vooral zeesterren zijn actieve jagers die grotere tweekleppigen kunnen openwrikken en verorberen.
Elke groep heeft zich aangepast aan een eigen levenswijze, variërend van roofzuchtig tot filterend of detritivoor, waarbij ze zich voeden met dood planten‑ en dierenmateriaal.
Sommige soorten zeesterren en slangsterren lijken sterk op elkaar, maar er zijn duidelijke anatomische verschillen. Bij de meeste zeesterren lopen de armen geleidelijk over in de lichaamsschijf, terwijl bij slangsterren de armen scherp en duidelijk van de schijf zijn afgescheiden. Daarnaast zijn de armen van zeesterren intern opgebouwd uit ambulacrale platen die het water-vasculaire systeem dragen. De armen van slangsterren bestaan daarentegen uit stevige, segmentachtige skeletelementen, de zogeheten wervels, die onderling verbonden zijn door spieren en bindweefsel.
Een bijzonder vermogen van stekelhuidigen is regeneratie: veel soorten kunnen verloren lichaamsdelen opnieuw laten aangroeien. Sommige zeesterren kunnen zelfs uit één enkele arm een volledig nieuw dier laten ontstaan. Ze zijn dus in staat tot ongeslachtelijke voortplanting.
Slangsterren(Ophiuroidea)
Slangsterren danken hun naam aan hun vijf lange, dunne, gelede en zeer flexibele armen, die duidelijk zijn afgescheiden van de centrale lichaamsschijf. Deze schijf is bedekt met kleine tot middelgrote plaatjes, omgeven door huid en kan bij de meeste soorten maximaal een diameter bereiken van ca. 30 tot 40 mm. (afb. 3). Aan de bovenzijde liggen aan de basis van elke arm de radiale schilden. Aan de onderzijde bevindt zich, centraal gelegen, de stervormige mond met de kaakdelen. Elke kaak draagt aan het uiteinde een rij verticale tanden. Slangsterren verzamelen kleine voedseldeeltjes, zoals aas en ander dood organisch materiaal (detritus). Een anus ontbreekt; afvalstoffen worden daarom opnieuw via de mond uitgescheiden. Slangsterren kruipen met hun armen over de zeebodem en kunnen zich, ook door het water, veel sneller verplaatsen dan zeesterren die gebruikmaken van hun buisvoetjes. Net als zeesterren hebben ze vaak stekeltjes op de armen, en ze kunnen hun armen afwerpen wanneer dat nodig is; deze groeien vervolgens weer aan.
Slangsterren komen wereldwijd voor en er zijn inmiddels meer dan 1800 soorten beschreven; ze leven meestal op of deels ingegraven in het slib van de zeebodem. Je vindt ze zowel in ondiepe kustwateren als op grote diepten van duizenden meters, waar ze soms in grote aantallen voorkomen. In de Europese kustwateren leven ruim 184 soorten, waarvan er zeven van nature voorkomen in de Noordzee bij Nederland en België. Omdat veel soorten sterk op elkaar lijken, is het determineren ervan niet altijd eenvoudig.
Fossiele slangsterren
Slangsterren zijn al bekend uit het Ordovicium, zo’n 487–445 miljoen jaar geleden. In Nederland kennen we ze uit het Trias (252–202 miljoen jaar geleden), onder meer uit de Rhaetien lagen in de Muschelkalkgroeve bij Ratum (Winterswijk), en uit Zuid‑Limburg, waar ze voorkomen in kalksteen uit het Boven‑Krijt (82–66 miljoen jaar geleden).
Slangsterren komen in alle geologische perioden voor en soms in grote aantallen. Zulke massale voorkomens zijn vooral bekend uit sedimenten, zoals modderige bodems. Een gebrek aan zuurstof remde daar het verval van dode organismen, waardoor soms een uitzonderlijk goede conservering kon optreden. In zuurstofrijke omgevingen vergingen deze fragiele dieren echter snel, wat vermoedelijk verklaart waarom complete fossiele slangsterren zeer zeldzaam zijn.
Daarnaast is een goede conservering in kalksteen essentieel om ook na de vorming van vuursteen als fossiel in dit gesteente bewaard te kunnen blijven.
In noordelijke zwerfstenen, afkomstig uit het zuidwestelijke Oostzeegebied zijn enkele vondsten van slangsterren uit het Boven‑Krijt en het Danien bekend. Tijdens de Saale‑ijstijd is sediment uit dit gebied, waaronder vuursteen, naar het zuiden verplaatst en in het landschap afgezet. Daarom kunnen deze zeedieren in principe overal in Noord‑Duitsland en Noord‑Nederland als vuursteenvondsten opduiken, al blijven zulke exemplaren uitzonderlijk schaars.
Vooral vondsten van slangsterren in vuursteen waarbij delen van armen of lichaamsschijf nog in samenhang bewaard zijn, zijn op de vingers van één hand te tellen. Tot nu toe zijn slangsterren in vuursteen uitsluitend bekend uit Denemarken en Noord‑Duitsland.
Vondsten van geïsoleerde platen van de lichaamsschijf of armen zijn in vuursteen nog niet bekend. Mogelijk speelt mee dat weinig amateur‑geologen vertrouwd zijn met de kleine en sterk uiteenlopende vormen van deze platen, waardoor ze niet worden herkend. Ook bij de slangsterren die we tot nu toe uit noordelijke vuursteen kennen, zijn uitsluitend afdrukken van hun delen bewaard gebleven. Het oorspronkelijke calcietskelet is in de zure bodem volledig opgelost, waardoor alleen de afdrukken in de vuursteen resteren.
Vooral de lichaamsschijf, de bouw van de armen, de kaakdelen en de raakvlakken (facetten) van de radiale platen zijn belangrijk voor de classificatie van slangsterren.
Het armskelet bestaat uit een reeks gearticuleerde calcietplaatjes (ossicula) die samen een flexibele kolom vormen. Juist deze plaatjes en hun microstructuur blijven goed bewaard en geven informatie voor soortherkenning. Elke arm is opgebouwd uit wervels en plaatjes aan de zijkant (lateraal), de bovenkant (dorsaal) en de onderkant (ventraal). De laterale armplaten zijn de kleine plaatjes, die aan beide zijden van elke arm van een slangster zitten. Ze vormen het grootste deel van de armwand en hebben bases voor armstekels en spelen een hele grote rol spelen bij het herkennen van soorten.
Ophiomusium
De slangster Ophiomusium behoort tot de familie Ophiolepididae. Vanaf bovenaf gezien (dorsaal) wordt het geslacht gekenmerkt door een relatief gladde schijf, die bedekt is met kleine en grote plaatjes. De armen zijn vrij fors en stevig en dragen aan alle zijden soms ook korte armstekels.
De geslachten Ophiomusium of Ophiomusa
Ophiomusium is een oud en veelgebruikt geslacht met veel beschreven soorten.
In recente studies zijn sommige soorten verplaatst naar Ophiomusa of opnieuw erkend als behorend tot aparte geslachten. Dit gebeurt aan de hand van uiterlijke kenmerken en verwantschapsanalyses tussen soorten, bij voorkeur gebaseerd op veel materiaal en tevens uit diverse groeistadia.
Om de drie beschreven slangsterren opnieuw te beoordelen of anders in te delen, moeten de oorspronkelijke vondsten opnieuw worden onderzocht. Alleen door het type‑materiaal en vergelijkingsmateriaal opnieuw te bestuderen, kan worden vastgesteld of een herindeling nodig is.
Bij de taxonomie van Ophiomusium zijn de platen van de centrale lichaamsschijf, de lengte van de genitale spleten (de parige openingen aan de onderzijde van de schijf), de vorm en eventuele ornamentatie op de armplaten aan de zijkant (lateraal) bepalend. Ornamentatie verwijst naar het al dan niet aanwezig zijn van granulen (afgeronde bobbeltjes) en bases van armstekels.
Slangsterren in noordelijke vuursteen
De gevonden slangster van Mariagerfjord, Jutland, Denemarken (afb. 1) betreft een vuursteen met een afdruk van Ophiomusium gr. granulosum. Bij deze afdruk is de bovenkant van de schijf verdwenen, waardoor zicht is op de binnenkant en op de bovenzijde van de monddelen.
Het onderscheiden van de verschillende skeletelementen van een slangster vergt specialistische kennis (Cupedo, 1980) en valt buiten de reikwijdte van dit artikel, temeer daar tot op heden geen losse plaatjes in vuursteen zijn aangetroffen.
Ook in Limfjord, Jutland,(Denemarken) is als zwerfsteen een vuursteen (Danien) gevonden met de afdruk van een prachtige lichaamsschijf van de slangster Ophiomusium gr. granulosum (afb. 4). Omdat de onderkant van de schijf en de armen verdwenen zijn, wordt het vaststellen van de soort onmogelijk. De stompjes van de armen zijn echter nog wel zichtbaar!
De geelbruin gekleurde vuursteen is als zwerfsteen gevonden op een akker bij Sternberg (afb. 6), Mecklenburg-Vorpommern in Duitsland. Behalve de prachtige afdruk van een slangster bevat de vuursteen een aantal bryozoën.
De afdruk van de slangster toont de bovenkant van het dier; de centrale schijf met aan de basis van de armen twee radiale schilden. Ertussen drie op een rij staande kleine interradiale plaatjes.
Bij de armen zijn afdrukken van de dorsale platen (centraal) en de laterale platen (zijkant) goed zichtbaar. Op basis van de zichtbare kenmerken lijkt het exemplaar tot Ophiomusium gr. granulosum te behoren. Een definitieve determinatie is echter pas mogelijk na het maken van een afgietsel en een nadere bestudering van de fijne details.
In Noord‑Nederland is het zeker mogelijk om resten van een slangster in vuursteen te vinden. Dit wordt ondersteund door beschrijvingen uit Noord‑Duitsland en Denemarken. Het herkomstgebied van de zwerfstenen – het zuidwestelijke Oostzeegebied – komt overeen. In alle drie gevonden exemplaren gaat het om een lichaamsschijf met delen van de armen. Opvallend is dat er geen meldingen of beschrijvingen bestaan van losse platen (ossicula). De vorm van zulke afzonderlijke platen kan sterk variëren, afhankelijk van hun positie op de lichaamsschijf of op de arm. (Cupedo, 1980)
Onbekendheid met deze skeletdelen kan ertoe leiden, dat ze niet worden herkend. Daarnaast zijn de plaatjes vaak zo klein dat ze nauwelijks opvallen. In vuursteen worden ze aangetroffen samen met andere, niet‑herkenbare resten van organismen die niet te determineren zijn. Ook zal een losse ossikel in vuursteen in de meeste gevallen alleen als afdruk te vinden zijn.
De slechte conservering van slangsterren in het algemeen kan tevens een rol spelen.
Alleen wanneer het dier kort na zijn dood snel werd bedekt, bleef het skelet of de skeletdelen bewaard. Waarschijnlijk was vooral de snelheid waarmee het complete dier in een zuurstofarme omgeving werd begraven bepalend voor de uitzonderlijke conservering. Onder andere omstandigheden zou het tere skelet vrijwel direct uit elkaar zijn gevallen en snel zijn vergaan. Dit geldt natuurlijk ook voor de dode dieren die meteen een prooi werden op de zeebodem of aaseters die dode slangsterren later opnieuw hebben opgegraven om zich ermee te voeden. In dit geval zouden er honderden losse plaatjes van de slangster gevonden moeten worden.
Bronnen:
- Borradaile, L.A. e.a. 1932, The Invertebrata, The Maxmillan Company, Cambridge, England : at the university press
- Braasch R., & Menzel-Harloff, H., 2020, Mecklenburg-Vorpommerns Schätze im Feuerstein, 161 pp, Geologisches Museum & Natursteingalerie
- Cupedo, F., 1980, Skelet-elementen van slangsterren, Natuurhistorisch maandblad, 69-2, 30-40
https://natuurtijdschriften.nl/pub/1006291/NAHM1980069002003.pdf - Jagt, J., 1987, Opmerkingen over enkele slangsterren uit het Luiks-Limburgse Boven-Krijt, deel 2, Ophiomusium subcylindricum, (Von Hagenow 1840), sensu (H.W.Rasmussen 1950), Grondboor & Hamer jrg. 41, 1, 20-25
- Jagt, J.W.M., 1986. Skeletmorfologie van fossiele zeesterren, slangsterren en
zeelelies. – Afzettingen WTKG 7. (2): 26-38
https://natuurtijdschriften.nl/pub/566322/AFZ1986007002001.pdf - Jagt, J.W.M., 1989, Echinodermata (Stekelhuidigen) – Hun Lichaamsbouw, leefwijze en rol als fossiel in tertiaire afzettingen, Afzettingen WTKG, 10 (4), 80–97 https://natuurtijdschriften.nl/pub/566427/AFZ1989010004001.pdf
- Kutscher, M. & Troppenz, U-M., 2020, Ein Schlangenstern-Abdruck (Ophiuroidea) in einem Danium-Feuerstein-Geschiebe, Geschiebekunde aktuell 36 (1): 21-25
- Moore, R.C., Treatise on invertebrate paleontology. Part U Echinodermata 3. Asterozoa-Echinozoa, Vol. 1 & 2. 1966. Geological Society of America, University of Kansas Press. Xxix + 695 pp.
