Das älteste sepioide Kopffüßerfossil aus der Kreide, entdeckt durch digitales Fossilien‑Bergbau mit Zero‑Shot‑Learning‑KI

Ein verborgenes Indiz in alten Meeren

Lange bevor Wale und Delfine die Ozeane dominierten, herrschten dort tintenfisch‑ und sepiaähnliche Tiere. Ihre Geschichte ist jedoch schwer zu lesen, weil die Weichteile dieser Tiere nur selten fossil erhalten bleiben. Diese Studie kombiniert modernste künstliche Intelligenz mit aufwändiger Gesteinsbildgebung, um einen winzigen, aber aussagekräftigen Hinweis freizulegen: das älteste bekannte Fossil einer Gruppe, zu der moderne Sepien und Bobtail‑Kalmare gehören. Für alle, die wissen möchten, wie große Abstammungslinien des Lebens entstehen und sich diversifizieren, zeigt sie, wie neue digitale Werkzeuge Kapitel der Evolution umschreiben können, die zuvor verloren schienen.

Warum winzige Schnäbel wichtig sind

Die heutigen Meere sind voll von „Sepioiden“, den zehnarmigen Verwandten der Tintenfische, zu denen Sepien und Bobtail‑Kalmare gehören. Sie sind zahlreich, ökologisch bedeutende Räuber und eine wichtige Nahrungsquelle für größere Tiere. Ihre tiefe Evolutionsgeschichte ist jedoch überraschend unklar. Klassische Fossilien wie Ammoniten bewahren harte Außenschalen, aber lebende Sepioiden haben innere Stützstrukturen oder sind nahezu komplett weichkörperig und hinterlassen daher kaum Spuren im Gestein. Eine Ausnahme bilden ihre Schnäbel: robuste, chitinhaltige Mundwerkzeuge, die deutlich besser fossil erhalten bleiben als der Rest des Tieres. Indem Forscher sich auf diese winzigen Kiefer konzentrieren, können sie Gruppen alter Kopffüßer identifizieren, selbst wenn sonst nichts erhalten ist.

Gestein mit digitalen Augen abbauen

In dieser Arbeit untersuchten die Forschenden harte Carbonat‑Konkretionen aus Gesteinen der späten Kreide in South Dakota, gebildet vor etwa 74 bis 67 Millionen Jahren in der Western Interior Seaway, einem einst riesigen Binnenmeer, das Nordamerika teilte. Anstatt die Steine aufzubrechen, um sichtbare Fossilien zu finden, verwendeten sie „Grinding Tomography“: jede Konkretion wurde in tausende ultradünne Schichten geschnitten und jede Scheibe in hoher Auflösung und voller Farbe fotografiert. Diese riesigen Bildstapel fütterten ein Zero‑Shot‑Learning‑KI‑System namens DEVA, das auf dem Segment Anything Model basiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen maschinellen Lernwerkzeugen, die auf bekannte Formen trainiert werden müssen, kann diese KI jedes deutlich abgegrenzte Objekt umreißen, selbst wenn sie es noch nie zuvor gesehen hat. In der Praxis bauten die Autorinnen und Autoren damit eine digitale Fossilien‑Bergbaumaschine, die massive Datensätze durchforsten und jede eingebettete Struktur markieren kann, die wie ein separater Körper aussieht.

Begegnung mit Uluciala, dem Zwischen‑Sepioiden

Unter den von der KI hervorgehobenen Objekten rekonstruierten die Forscher zwei winzige dreidimensionale Schnäbel von nur wenigen Millimetern Länge. Sorgfältiger Vergleich mit Schnäbeln lebender und fossiler Kopffüßer zeigte, dass diese Kiefer von einem zuvor unbekannten Tier stammen, das sie Uluciala rotundata nannten. Sein Unter­schnabel weist eine charakteristische Mischung von Merkmalen auf: einen großen, abgerundeten Haken und eine nach vorn geneigte Kantenform, die an moderne Sepien erinnert, aber auch gerade ventrale Ränder und dreieckige Vertiefungen, ähnlich denen von Bobtail‑Kalmaren. Statistische Analysen der gesamten Schnabelform über mehr als 160 lebende Arten bestätigten, dass Uluciala im "Morphospace", einer Karte der Formunterschiede, zwischen den beiden Gruppen liegt, statt klar mit der einen oder der anderen zu gruppieren.

Die Familiengeschichte von Sepien und Bobtail‑Kalmaren neu schreiben

Diese Fossilien sind nicht nur morphologisch intermediär; sie sind auch alt. Ein Exemplar stammt aus Gesteinen von etwa 74 Millionen Jahren (spätes Campanium), das andere aus etwa 67 Millionen Jahren (spätes Maastrichtium), beide aus der späten Kreidezeit. Vor dieser Entdeckung datierte das früheste bekannte sepienähnliche Fossil auf ungefähr 70 Millionen Jahre, und Bobtail‑Kalmare hatten bislang überhaupt keine verlässliche Fossilienüberlieferung. Das Vorkommen von Uluciala in beiden Zeitabschnitten zeigt, dass sich Sepioiden bereits in der späteren Kreidezeit diversifizierten und dass die Aufspaltung zwischen den Linien von Sepien und Bobtail‑Kalmaren wahrscheinlich kurz danach stattfand. Anders gesagt: Die charakteristischen Schnabelformen heutiger Gruppen sind das Endergebnis eines längeren, zuvor unsichtbaren evolutionären Experiments.

Was das für das verborgene Archiv des Lebens bedeutet

Für Nicht‑Spezialisten lautet die Kernbotschaft: Schon die kleinsten Fossilreste können unser Bild der Evolution verändern, wenn sie mit fortschrittlicher Bildgebung und KI kombiniert werden. Uluciala rotundata, bekannt nur von filigranen Schnäbeln, die im Gestein eingeschlossen sind, verbindet zwei erfolgreiche moderne Kopffüßergruppen und verlegt ihre gemeinsame Geschichte weiter zurück in die Zeit. Die digitale Fossilien‑Bergbaumethode, die sie zu Tage förderte, kann prinzipiell viele weitere "fehlende" Arten entdecken, deren Weichteile kaum Spuren hinterließen. Mit der Verbreitung dieser Werkzeuge könnten unzählige andere verborgene Fossilien aus lange untersuchten Gesteinen zutage treten, Lücken im Stammbaum des Lebens füllen und zeigen, wie die heutigen Meeresökosysteme entstanden sind.

Zitation: Sugiura, K., Ikegami, S., Takeda, Y. et al. The oldest sepioid cephalopod from the Cretaceous discovered by Digital fossil-mining with zero-shot learning AI. Commun Biol 9, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09519-9

Schlüsselwörter: Evolution der Kopffüßer, Tintenfisch, Fossile Schnäbel, Paläontologie KI, Späte Kreidezeit