Knochensplitter-Blog Auf allen Vieren in den Tod
Acanthostega gunnari (künstlerische Darstellung)
Foto: Paläontologisches Institut und Museum ZürichAcanthostega war eines jener Tiere, das zwischen den Welten lebte: Der Körper dieses Kiemenatmers, der vor rund 365 Millionen Jahren lebte, weist zwar zahlreiche Merkmale auf, die ihn als frühen Tetrapoden ausweisen - als Landwirbeltier also.
Zugleich aber besaß er auch noch viele Fischmerkmale - man spricht in solchen Fällen von einer "Mosaikform". Zu seinen bemerkenswertesten Merkmalen gehörten die Beine mit ihren Zehen-bewehrten Füßen.
Die, so lautet eine These, entwickelten sich aus Flossen, um - ähnlich wie ein Krokodil im Flachwasser jagend - sich damit über den Grund und durch den Bewuchs in Ufernähe zu ziehen. Es ist eine Erklärung, wie es zur Entwicklung vom Fisch über den Lungenfisch hin zu frühesten "Beinträgern" wie Acanthostega hat kommen können.
Fund in Grönland
Nur weil frühe Tetrapoden 30 Millionen Jahre lang einen sukzessive kräftigeren Paddel- und Krabbelapparat ausprägten, war das Leben am Ende bereit, den Landgang zu wagen - aus Tieren wie Acanthostega entwickelten sich in der Folge die ersten Amphibien. Das war ein Millionen Jahre dauernder Prozess, glaubt man heute. Und kaum eine Abfolge in der Evolutionsgeschichte ist dichter mit Fossilien belegt.
Tiktaalik, der "Prototyp" - ein Fisch mit Beinen: Rund 20 Millionen Jahre älter als Acanthostega stand dieser Flossenträger ganz am Anfang der Entwicklung zum Tetrapoden.
Foto: Museum VictoriaEine Studie von Sophie Sanchez und anderen, die im Fachblatt "Nature" erschienen ist , zeigt nun aber, dass neue Informationen und Details auch neue Fragen über vermeintlich sichere Erkenntnisse aufwerfen. Sanchez untersuchte eine Art Massengrab am Stensiö Bjerg im Osten von Grönland: Mindestens 20 Acanthostega verendeten dort dicht an dicht gemeinsam und verbuken im trocknenden Schlamm zu einer Art Gruppen-Fossil.
Die Forscher erklären sich das mit einer kleinen Tragödie. Sie glauben, dass die Tiere von einer hohen Flut auf das Terrain getragen wurden, auf dem sich das Wasser nicht hielt, als die Überflutung zu Ende ging. Sie erstickten, als ihr Tümpel austrocknete.
Durchleuchtet
Sanchez und ihre Mitforscher entlockten dem seit Längerem bekannten, versteinerten Knochenhaufen nun völlig neue Informationen - und die haben es in sich: Mithilfe einer Synchrotron-Mikrotomographie vermaßen die Forscher das Innere der fossilen Tierknochen. Dabei werden sie mit speziellem Röntgenlicht untersucht.
Besonderes Augenmerk galt dabei der Frage, wie alt die Knochen wohl waren, als sie verendeten. Sie schauten dafür vor allem auf die Struktur der Oberarmknochen und suchten nach Wachstumsmerkmalen, an denen man Jungtiere erkennt. Die Gliedmaßen früher Tetrapoden waren in den Jungtierphasen zunächst als noch sehr Gräten-ähnliches Knorpelmaterial angelegt, das im Verlauf des Alterungs- und Reifungsprozesses durch Anlagerung mineralischer Stoffe zunehmend verknöcherte (Ossifikation ).
Was sie fanden: Ausnahmslos alle der Acanthostega, egal wie groß oder klein sie auch waren, waren zum Zeitpunkt ihres Todes noch Jungtiere. Die lebten offenbar in Gruppen.
Keines davon verfügte über Gliedmaßen, die das Gewicht der Tiere hätte über Land tragen können: Sie waren reine Wasserbewohner. Das bestätigt die These, nachdem sich der Beinapparat der späteren Landtiere bereits im Wasser entwickelte - als Fortbewegungshilfe in Sumpf- und Uferbereichen.
Überraschender war ein anderer Befund. Die Größe der Tiere korrelierte nicht mit ihrem Alter oder ihrer Reife - manche Kleine erwiesen sich als "reifer" als Große. Konnten die Tiere ihre Reifung verzögern oder beschleunigen? Sanchez und Co. attestieren Acanthostega eine Jugendphase von bis zu sechs Jahren und mehr.
Immer flexibel bleiben
Verschiedene Größen und davon unabhängige Reifestufen deuten entweder auf ausgeprägten sexuellen Dimorphismus hin (deutlich verschieden große Geschlechter), oder auf individuelle Anpassungen des Körperbaus als Reaktion auf äußere Reize.
Das kennen wir: Auch heutige Amphibien und Reptilien passen sich den Bedingungen ihres Biotops an, indem sie ihr Wachstum einstellen, wenn der Lebensraum zu klein, zu nahrungsarm oder zu überfüllt ist. Möglich, dass auch Acanthostega diese Fähigkeit im Repertoire hatte: Körperlich auf Widrigkeiten zu reagieren und sich individuell entsprechend anzupassen.
Das klingt profan, hat aber Implikationen. Ein kleineres und leichteres Tier mit erwachsener Knochenstruktur hat eine größere Chance, auf Fresskonkurrenz, Klimaänderungen (Dürre: die Notwendigkeit, es von Tümpel zu Tümpel zu schaffen) oder Bejagung durch Fressfeinde zu reagieren. Flexibilität in den Möglichkeiten, auf verschiedene Qualitäten des Lebensraums mit Ausprägung unterschiedlicher Körpermerkmale zu reagieren, wird eine evolutionär wirksame Fähigkeit gewesen sein.
Sie erhöht auch die Wahrscheinlichkeit der Diversifikation und Artbildung durch Ausprägung distinktiver Merkmale. Liegt hier der Schlüssel zur Erklärung des Landgangs der Wasserbewohner?
Ein Fragezeichen nicht unerheblicher Größe steht aber auch hinter der Frage nach dem Verbleib der Alttiere. Auch die größten der bisher per Mikrotomographie untersuchten Acanthostega waren Teenager, wenn man so will.
Die lebten offenbar in Verbünden, in ufernahen Flachwassern. Wo und wie aber lebten die Alttiere, und wie groß wurden sie? Nicht viel größer, glauben Sanchez und ihre Mitautoren, aber andere Unterschiede sind nicht auszuschließen. Bisher wissen wir nur sicher, wie die Teenager dieser Tetrapoden aussahen.