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Kreidezeit-Fossil: Mini-Räuber verrät, wie Insekten Flügel wuchsen

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Etwas Gottesanbeterin, ein Schuss Libelle, ein wenig Eintagsfliege: Deutsche Wissenschaftler haben ein Insekt entdeckt, das schon vor 120 Millionen Jahren eine Kuriosität war. Der Fund begeistert Evolutionsforscher, denn er gibt Aufschluss darüber, wie die ersten Tiere den Luftraum eroberten.

Kreidezeit-Insekt: Libellen-Eintagsfliege mit Gottesanbeterinnen-Charme Fotos
SMNS/ Bechly / Staniczek

Stuttgart - Zur Hälfte in das Flussbett hineingegraben lauerte der kleine Fleischfresser einst vermutlich seiner Beute auf: Mit seinen starken Vorderbeinen konnte er diese packen, bevor er seine kräftigen Mundwerkzeuge in sie schlug. Wenn es an der Zeit war, verpuppte sich der erfolgreiche Jäger, wie Insektenlarven es eben tun, um sich nach Abschluss der Verwandlung mit Hilfe filigraner Flügel in die Luft schwingen zu können.

Diese Imago, so nennen Biologen die geschlechtsreife Form von Insekten, begeistert nun, rund 120 Millionen Jahre nach ihrer Zeit, Evolutionsforscher und Paläontologen. Denn das jetzt erstmals wissenschaftlich beschriebene Tier war bereits in der unteren Kreidezeit ein lebendes Fossil - und gibt Hinweise auf die Entstehungsgeschichte der Insektenflügel.

"Etwa 95 Prozent der Insekten aus der unteren Kreidezeit können wir einer der auch heute vorkommenden Gruppen, wie etwa Käfer oder Libellen, zuordnen. Dieses jedoch nicht", sagt Arnold Staniczek vom Naturkundemuseum Stuttgart. Mit seinem Kollegen Günter Bechly hat er die versteinerten Überreste einer Imago und mehrerer Larven untersucht. Zusammen mit Roman Godunko vom ukrainischen Naturkundemuseum beschreiben die Forscher das entdeckte Insekt im Fachmagazin "Insect Systematics & Evolution".

Raubgräber wird zu Eintagsfliegen-Gottesanbeterin-Libelle

Als Namen für die neu entdeckte Insektengruppe schlagen die Forscher "Chimärenflügler" vor: Der verkündete wissenschaftliche Name lautet Coxoplectoptera. Als Chimären bezeichnete man in der griechischen Mythologie Mischwesen wie die Sphinx. Das ausgewachsene Insekt wirkt, als seien in ihm mehrere verschiedene Insekten verschmolzen.

Beim ersten genaueren Hinsehen erschien Staniczek und Bechly das Fossil sogar so kurios, dass sie sich fragten, ob es gefälscht sein könnte. Aufgrund der Form der Brust und der knapp drei Zentimeter langen Flügel erinnert die Imago an eine Libelle. Doch dann bemerkten die Paläontologen, dass die Struktur der Flügel eher der von ursprünglichen Eintagsfliegen entsprach - und die Beine des Tieres ähnelten einer Gottesanbeterin. "Ich habe überlegt, ob das jemand irgendwie zusammengesetzt haben könnte", erzählt Staniczek.

Vor vier Jahren haben Staniczek und Bechly das Imago-Fossil in der Sammlung des Museums entdeckt. Es stammt aus dem Nordosten Brasiliens, aus der sogenannten Crato-Formation, einem bekannten Fundort für Insekten aus der Kreidezeit. In Kalkstein eingeschlossen finden sich Chimärenflügler-Larven in der Crato-Formation regelmäßig; wegen der typischen Oberflächenstruktur bezeichnen die Arbeiter vor Ort die versteinerten Tierchen, die etwa 10 bis 32 Millimeter lang sind, als Ananas.

Auch die mit Kiemen ausgestatteten, im Wasser lebenden Larven haben einen ungewöhnlichen Körperbau: Vorderbeine und Kiefer deuten auf eine räuberische Lebensweise hin. Mittel- und Hinterbeine sind gedrungen und der Körper seitlich abgeplattet - deutliche Kennzeichen für ein Tier, das gräbt. Von anderen Wasser-Insekten unterscheiden sie sich nach Angaben der Forscher deutlich.

Bisher aber hatten Wissenschaftler diese Larven einer falschen Insektengruppe zugeordnet. Erst jetzt, nach der Entdeckung der Imago, ergibt sich ein stimmiges Bild.

Fleißarbeit beim Fossilien-Freilegen

Um die Tiere zu analysieren, war einige Fleißarbeit nötig. Es gilt, den Kalkstein abzutrennen, ohne die mineralisierten Insekten zu zerstören - denn die fossilen Tierchen sind sehr zerbrechlich. "Unter dem Mikroskop lässt man mit einer haarfeinen Nadel den umgebenden Kalkstein abplatzen", erklärt Bechly das Prozedere. Auch mit Säurepaste tragen die Wissenschaftler dünne Steinschichten ab, um Mundwerkzeuge, Beinchen, Flügel und feinste Körperstrukturen freizulegen.

Es sei schon ungewöhnlich, eine noch unbekannte Insektenordnung zu entdecken, sagt Bechly. "Das passiert in der Paläontologie etwa einmal pro Jahrzehnt." Doch der Fund ist nicht nur deshalb faszinierend. Er gibt einen neuen Hinweis darauf, wie sich im Laufe der Evolution die Insektenflügel entwickelt haben. Als heiße Kandidaten für den Ursprung der Flügel galten bisher starre Auswüchse der Rückenschilde oder aber bewegliche Beinanhänge der krebsartigen Vorfahren der Insekten.

Die Larven, genauer gesagt die Position ihrer Kiemen, liefern dazu eine entscheidende Information. Kiemen und Flügel von Insekten - das war schon bekannt - haben den gleichen evolutionären Ursprung. Und die Kiemen setzen bei diesen Larven an den Rückenschilden an. Bei heutigen und anderen fossilen Insektenlarven ließ sich das, weil sich Teile der Anatomie veränderten, nicht so eindeutig feststellen.

Die Theorie mit den Beinen ist damit jedoch nicht komplett aus dem Spiel. Höchstwahrscheinlich werden bestimmte Gene bei der Flügelentwicklung aktiv - so konnten aus vormals starren Auswüchsen bewegliche Flügel werden.

Unter den diversen Funden aus der Crato-Formation sticht das nun beschriebene Insekt klar hervor. "Das Tier würde man eher im Erdaltertum vermuten, es müsste also schon vor mehr als 250 Millionen Jahren gelebt haben", sagt Bechly. Demnach haben die direkten Vorfahren der kleinen Chimäre schwere Zeiten überstanden: "Diese urtümlichen Insekten müssen das Massenaussterben am Ende des Perm überlebt haben", so der Biologe.

Das Ereignis gilt als das schlimmste der bekannten Massensterben, etwa 95 Prozent der Arten verschwanden. Die Chimärenflügler zählten anscheinend zu den wenigen Überlebenden. Herauszufinden, wie ihnen das gelang, wird allerdings schwierig. Irgendwann verschwanden die ungewöhnlichen Insekten schließlich von der Bildfläche - vielleicht während des Massenaussterbens am Ende der Kreidezeit, als die Dinosaurier ausstarben, oder bereits davor.

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insgesamt 3 Beiträge
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1. Oder sie entwickelten sich weiter
Koda 19.07.2011
Zitat von sysopEtwas Gottesanbeterin, ein Schuss Libelle, ein wenig*Eintagsfliege: Deutsche Wissenschaftler haben ein Insekt entdeckt, das schon*vor 120 Millionen Jahren eine Kuriosität war. Der Fund begeistert Evolutionsforscher, denn er*gibt Aufschluss darüber, wie*die ersten Tiere den Luftraum eroberten. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,774625,00.html
Iguanodons gelten ja auch als Vorfahren der Hadrosaurier und Vögel als Nachkommen der Dromäosaurier.
2. Ausgestorben ≠ keine Nachkommen
peterbruells 19.07.2011
Zitat von KodaIguanodons gelten ja auch als Vorfahren der Hadrosaurier und Vögel als Nachkommen der Dromäosaurier.
Und wir sind die Nachfahren von Homo Erectus - dennoch zählt diese Art zu Recht als ausgestorben.
3. ...
phboerker 20.07.2011
"Als heiße Kandidaten für den Ursprung der Flügel galten bisher starre Auswüchse der *Rückenschilder* [...] Und die Kiemen setzen bei diesen Larven an den *Rückenschildern* an." Ich weiß es nicht, aber ich würde wetten, dass es "der Rückenschild" und "die Rückenschilde" heißen muss.
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