Menschen, Hunde, Schlangen und Frösche zählen alle zur biologischen Gruppe der “Vierfüßer” (vornehm “Tetrapoden”). Unsere nächsten Verwandten unter den Fischen sind die Lungenfische (und wohl nicht, wie man lange dachte, die Quastenflosser). Die ersten Lungenfische kennt man aus der Zeit von vor etwa 415 Millionen Jahren; die ersten Tetrapoden (die aber noch Flossen hatten) sind dagegen 15 Millionen Jahre jünger. Ein neues (oder eigentlich nicht so neues) Fossil hat nun diese Lücke geschlossen.

Der Neuling trägt den Namen “Tungsenia paradoxa”, benannt nach dem Paläontologen Liu Tungsen; und “paradoxa” bedeutet zu Deutsch unerwartet (wobei mir nicht so klar ist, was genau an diesem Fossil unerwartet ist, vermutlich ist seine Entdeckung gemeint).

Hier eine Lebendrekonstruktion von Tungsenia:

Sieht ziemlich fischig aus, oder? Nur die Flossen sind keine ganz typischen Fischflossen sondern haben – wie für Lungenfische und auch Quastenflosser üblich – ein inneres Skelett, das deutlich anders aufgebaut ist als das der meisten Fische.

Allerdings muss man fairerweise sagen, dass dieses Bild im wesentlichen ein Fantasieprodukt ist – “gut geraten” könnte man auch sagen. Denn was wir tatsächlich an fossilen Überresten von Tungsenia zur Verfügung haben, sieht man hier:

Außer ein paar Schädel- und Kieferknochen hat man von Tungsenia also nichts gefunden. Das Stück aus der Schädeldecke oberhalb der Schnauze und zwei Unterkieferknochen lagen tatsächlich schon eine Zeit lang herum, ohne dass man genau erkannt hätte, worum es sich handelt. (Hier muss ich zugeben, dass das paper nicht ganz klar ist – dort steht, der Knochen wurde einem “Osteolepiden” zugeordnet; die gehören aber schon ganz eindeutig zu den Ur-Tetrapoden, insofern erscheint es mir überraschend, dass man die Bedeutung des Fossils nicht schon länger kannte.) Erst als man weitere Knochen gefunden hat, erkannte man, dass man es mit etwas besonderem zu tun hat.

Um noch etwas mehr aus den paar gefunden Knochen herauszuholen, hat man die Schädelknochen in einem Computertomographen analysiert – das erlaubt es, das Innere des Schädels und damit die Form des Gehirns zu rekonstruieren. Dabei zeigte sich ein Mix aus Merkmalen, die eher zu Lungenfischen passen (beispielsweise der Teil des Gehirns, der für das Riechen zuständig ist), und solchen von Ur-Tetrapoden. Von besonderem Interesse ist hier anscheinend eine Struktur, die einem Teil der Hypophyse (pars tuberalis) ähnelt und die man sonst erst von höheren Vierfüßern kennt (mehr schreibe ich dazu jetzt nicht, das ist dann wirklich ein Bereich, wo ich nur wenig Ahnung habe.) Hier im Bild seht ihr das Tomogramm (der Maßstabsbalken ist 1mm lang); der interessante Teil ist mit ?PT markiert (ich erspare es mir und euch, zu versuchen, die ganzen anderen Kürzel sinnvoll zu erklären; c.sup.oph ist beispielsweise ein Kanal, in dem ein Sehnerv verläuft):

Aber um genau zu sehen, wie ein fossiles Tier mit anderen verwandt ist, verlässt man sich heutzutage ja nicht mehr auf einzelne Merkmale, sondern macht eine kladistische Analyse (der Link erklärt das im Detail). Für diese Analyse wurden 38 verschiedene Arten herangezogen (darunter heutige Lungenfische und Quastenflosser, aber auch “klassische” Ur-Vierfüßer wie Ichthyostega (über den ich ja erst im Sommer geschrieben habe)). Das herausgekommene Kladogramm wurde (die Mühe machen sich viele PaläontologInnen leider nicht) zeitlich aufgetragen und sieht so aus (zum Vergrößern Klicken):

Ihr seht zunächst mal, dass der Name “Tetrapoden” sehr weit gefasst ist – Tiere mit echten Beinen gibt es erst ganz rechts bei Nummer 7. Tungsenia findet ihr direkt an der “Wurzel” des Vierfüßer-Stammbaums (in blau bei der 2), links daneben die Linie, die zu den Lungenfischen führt (Die Quastenflosser wären noch weiter weg von den Vierfüßern und sind deshalb nicht eingezeichnet). Man sieht auch sehr schön, wie Tungsenia die Tetrapoden-Linie weit nach hinten schiebt – der älteste bis dahin bekannte Ur-Vierfüßer Kenichthys lebte 10 Millionen Jahre später. Insgesamt fügt sich Tungsenia gut in den Stammbaum ein – er ist älter als alle bekannten Tetrapoden und ist in der kladistischen Analyse auch urtümlicher als diese (den Namen “paradoxa” finde ich deshalb etwas unglücklich). Insgesamt ist der Stammbaum aber inzwischen beeindruckend detailliert – neue Funde wie Tiktaalik, Kenichthys, Panderichthys und jetzt Tungsenia geben uns ein viel genaueres Bild, als man es noch vor 10 oder 15 Jahren hatte.

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Kommentare (7)

  1. #1 Geoman
    6. November 2012

    Auch dieser Beitrag passt einigermaßen gut in den evolutionswissenschaftlichen Trend, der da lautet, “Alles im älter”.

    Wenn aber “Alles im älter” wird und wir zugleich am Darwin’schen evolutiven Allmählichismus festhalten, kommt zum Schluss Kreationismus als einzig möglicher Mechanismus für substanzielle Veränderungen bzw. Neuschöpfungen heraus.

  2. #2 MartinB
    6. November 2012

    Was denn, ein Kommentar von geoman ohne das klassiche Darwin-Zitat über schwimmende Bären? Jetzt bin ich aber enttäuscht.

    Und etwas ernsthafter: Man darf nicht vergessen, dass sich natürlich ein Tungsenia und ein Youngolepis morphologisch extrem ähnlich waren – die kladistische Darstellung zeigt ja nur, wie sie sich im Nachhinein entwickelten und dass hier eben ein entscheidender Trennungspunkt lag.
    So wie zwei Geschwister ja auch zu Vorfahren von ganz unterschiedlichen Dynastien werden können.

  3. #3 Havok
    Göttingen
    7. November 2012

    Klasse Artikel!
    Sag mal, wieso beschäftigst du dich eigentlich so intensiv mit evolutionsbiologischen Fragestellungen und Papers? Deine (zugegeben recht kurze) Vita lässt ja auf den ersten Blick nicht darauf schließen.
    Jedenfalls: Mehr davon! :)

  4. #4 MartinB
    8. November 2012

    @Havok
    Das ist einfach Hobby – Dinos und so fand ich immer schon faszinierend. Obwohl ich inzwischen ja auch schon ein kleines bisschen auf dem Sektor geforscht habe:
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/05/06/wie-ich-zum-dinoforscher-wurde-oder-wie-lauft-ein-t-rex-iii/

  5. #5 tobex
    3. Dezember 2012

    Hä.. hab ich was überlesen? Wenn ich das richtig verstanden habe schließt man von den Schädelknochen auf den restlichen Körperbau?

  6. #6 MartinB
    4. Dezember 2012

    @tobex
    Ja, das tut man, weil man ja viele ähnliche Tiere kennt. Wenn man z.B. (als Extrembeispiel) einen Nagetierzahn findet, den man spezifisch zwischen Ratte und Maus einordnen kann, dann wäre es auch vernünftig, auf einen entsprechenden Körperbau zu schließen. Ist eine Vermutung, aber eine begründete.

  7. […] aber das ist vermutlich nicht korrekt. Hier ein etwas detaillierterer Stammbaum aus meinem Artikel über Tungsenia (der aber weiter unten am Stammbaum […]