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Knochensplitter

Knochensplitter-Blog Wie aus Flossen Beine wurden

Evolution: Das Bein entstand im Wasser Fotos
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Der Tiktaalik gilt als Bindeglied zwischen Fischen und Amphibien. Doch wie kam es dazu, dass er vor rund 375 Millionen Jahren als möglicherweise erstes Wirbeltier an Land ging? Wissenschaftler glauben, erklären zu können, wie die Tiere zu ihren vier Beinen kamen.

Wer braucht Hinterbeine, wenn er nicht laufen muss? Dass ein Fisch keine kräftigen hinteren Gliedmaßen benötigt, wenn er sich doch mit Schwanzflossenschlägen und Steuerbewegungen der Vorderflossen durchs Nass bewegt, erscheint nur logisch.

Wenig naheliegend wirkt darum im Umkehrschluss die Annahme, Fische könnten kräftige hintere Gliedmaßen ausgebildet haben, bevor sie das Wasser verließen. Dass sie ihre Beine also quasi schon mitbrachten, als sie entdeckten, dass es auch an Land etwas zu holen gab.

Denn wozu hätten sie Hinterbeine ausprägen sollen? Sind die im Wasser nicht überflüssig? Haben nicht auch Wale und Robben ihre Hinterbeine verloren, als sie sich einer aquatischen Lebensweise anpassten? Kein Boden, keine Beine, so scheint die naheliegende Regel zu lauten.

Die Erklärung, wie dann aber die Wirbeltiere die Vierfüßigkeit "entdeckten", klang bisher reichlich mühselig. Irgendwann im Devon begannen demnach Fische damit, ihrer potentiellen Beute zeitweilig in den Brandungsbereich und an die Ufer zu folgen, indem sie sich mit ihren Vorderflossen über den Sand zogen. Offenbar mit genügend großem Erfolg, um als evolutionärer Vorteil für Tiere mit besonders kräftigen Gliedmaßen zu wirken - so wie bei Tiktaalik, der an eine Art Zwischending zwischen Fisch und Krokodil erinnert.

Über die Jahrmillionen gewannen solche oder sehr ähnliche Tiere die Fähigkeit, das Wasser für immer längere Zeiten und größere Distanzen zu verlassen. Am Ende dieses ersten Schrittes hin zum Landtier standen die Amphibien.

Landgang: Alle Wirbeltiere haben ihren Ursprung im Wasser Zur Großansicht
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Landgang: Alle Wirbeltiere haben ihren Ursprung im Wasser

Das klingt gut, stimme aber womöglich nicht ganz, sagt Neil Shubin, der 2004 zu den Entdeckern des Tiktaalik gehörte und ihn 2006 im Wissenschafts-Bestseller "Der Fisch in uns" berühmt machte. Shubin forscht noch immer über den Tiktaalik, in dieser Woche erscheint eine neue Studie von ihm in den "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Darin stellen er und seine Mitautoren die tradierte Vorstellung von der Evolution der Hinterbeine in Frage. Die Studie basiert auf neuen Fossilfunden des Tiktaaliks, die Shubin und seinen Kollegen eine gehörige Überraschung bescherten.

Der Vierfüßer: Eine Variante des Vierflossers?

Bisher hatte man nur Vorderpartien des Tiktaaliks gefunden und analysieren können (siehe Bildergalerie). Als jetzt erstmals ein Becken des Fleischflossers entdeckt wurde, unterschied sich das aber kaum vom kräftigen Schulterapparat des Tiktaalik. Wie dieser zeigte auch das Becken Gelenkpfannen zur Aufnahme kräftiger, beweglicher Gliedmaßen - und eine Massivität, die nur zu erklären war, wenn man davon ausging, dass Tiktaalik seine hinteren Gliedmaßen nicht weniger nutzte als seine vorderen.

Kurzum, Tiktaalik war offenbar ein "Vierflosser".

Und folgte damit schlicht einem anderen Konzept der Fortbewegung im Wasser: So wie später wohl Plesiosaurier und noch heute afrikanische Lungenfische könnte sich Tiktaalik durch das Wasser bewegt haben, indem er Vorder- wie Hinterflossen paddelnd einsetzte.

Der Weg von A nach B: Möglich wurde der Weg an Land nur durch Ausprägung kräftiger Gehwerkzeuge. Das Bild von Tiktaalik (Mitte) wurde nun revidiert: Er verfügte offenbar auch hinten über Flossen, die er zum "Laufen" einsetzen konnte Zur Großansicht
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Der Weg von A nach B: Möglich wurde der Weg an Land nur durch Ausprägung kräftiger Gehwerkzeuge. Das Bild von Tiktaalik (Mitte) wurde nun revidiert: Er verfügte offenbar auch hinten über Flossen, die er zum "Laufen" einsetzen konnte

2011 gehörte Shubin zu einem Team, dass mit Videoanalysen nachwies, dass sich afrikanische Lungenfische auch im Wasser über den Boden "laufend" bewegen. Die Anlage zur Vierfüßigkeit könnte sich also bereits im Wasser als Vierflossigkeit ausgeprägt haben - als Bewegungskonzept, das sowohl schwimmendes Paddeln, als auch gründelndes "Laufen" einschloss. Die Evolution der Hinterbeine hätte also mit der Ausprägung kräftiger, prinzipiell "lauffähiger" Hinterflossen begonnen.

Das deckt sich mit Indizien in Form von Spurenfossilen, die polnische Paläontologen 2010 im versteinerten Schlick fanden: Auch sie schlossen, dass die Evolution der Hinterbeine nicht erst durch Strandausflüge eingeleitet wurde, sondern vielmehr mit einer Anpassung an einen Flachwasser-Lebensraum, in dem prinzipiell schwimmende Räuber mitunter über den schlammigen Boden laufen mussten. Auch bei anderen archaischen Fisch-Spezies hatte man in den letzten Jahren Ansätze von Merkmalen gefunden, die man erst bei Landlebewesen vermutet hatte - etwa von Fingern oder Ohren.

Ein echter Vierfüßer, macht Mitentdecker Edward Daeschler klar, war auch Tiktaalik noch lange nicht. Sein Becken zeige einen Mix aus primitiven und fortgeschritteneren Merkmalen. Er schildert den Beckenaufbau als noch fischähnlich, aber robuster und größer. Vor allem die Hüftgelenkpfannen aber ähnelten nichts, was man bei Fischen erwarten würde, wohl aber bei Vierfüßern.

Damit bleibt Tiktaalik also das, was wir seit seiner Entdeckung in ihm sahen: ein Zwischending.

7 Leserkommentare Diskutieren Sie mit!
blackpride 14.01.2014
Alderamin 14.01.2014
litholas 14.01.2014
Madouc 14.01.2014
patalong 14.01.2014
joachim_m. 14.01.2014
joachim_m. 14.01.2014

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Zum Autor
  • Frank Patalong ist seit 1999 bei SPIEGEL ONLINE, bis 2011 als Leiter des Ressorts Netzwelt. Fossilien seiner Arbeit finden sich aber auch in den Archiven der Wissenschaft, Kultur, Politik und anderer Ressorts, denen er heute als Autor zuarbeitet. An der Paläontologie fasziniert ihn, wie sie über den Umweg der Popkultur Interesse an wissenschaftlichen Themen weckt und wachhält.
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