Prähistorisches Artensterben: Das mysteriöse Verschwinden der Fischsaurier

Pervushovisaurus bannovkensis war wohl der letzte aller Ichthyosaurier

Foto: Andrey Atuchin

Sie waren die Delfine ihrer Zeit: Ichthyosaurier bevölkerten 157 Millionen Jahre lang die Meere. Dann verschwanden sie einfach, lange vor dem großen Sterben. Nun wollen Forscher den Grund dafür gefunden haben.

Der Ichthyosaurus (griechisch für "Fischechse") hat in der Geschichte der Paläontologie einen Ehrenplatz inne: Entdeckt wurde das erste vollständige Exemplar 1811 von der zwölfjährigen Mary Anning. Er wurde so zur ersten detailliert beschriebenen prähistorischen Meeresechse, seine Entdeckung gehörte zu den Initialzündungen für die entstehende Wissenschaft der Paläontologie.

Dass Anning ausgerechnet dieses extrem delfinähnliche Wesen fand, war kein Zufall: 157 Millionen Jahre lang lebten Ichthyosaurier in großer Zahl und in mehr als 80 Arten in den Meeren. Sucht man im richtigen Sediment, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, ihre Überreste zu finden: 84 Prozent der marinen Sedimente aus der frühen Kreidezeit, in denen man Meeresechsen fand, enthielten Ichthyosaurier-Überreste.

In jüngeren Schichten sieht das deutlich anders aus. Zur Mitte der Kreidezeit findet man noch in 19 Prozent der Sedimente Ichthyosaurier-Fossile. Dann, vor 93 Millionen Jahren, fällt diese Quote plötzlich auf Null: Es ist der Zeitpunkt, als Ichthyosaurier ausstarben - rund 28 Millionen Jahre, bevor das große Sterben am Ende der Kreidezeit auch die anderen Meeresechsen, Dino- und Flugsaurier dahinraffte. Vermutungen über die Gründe gab es viele, echte Indizien oder Beweise aber nicht.

Ichthyosaurier hatten mit die größten und besten Augen aller Wirbeltiere

Foto: SPIEGEL ONLINE

Die glaubt nun ein europäisches Team von Paläontologen gefunden zu haben - durch einen Abgleich der Fundhäufigkeiten und evolutionären Entwicklungen verschiedener Ichthyosaurier mit den klimatischen Bedingungen der jeweiligen Zeit. Valentin Fischer von der University of Oxford und seine Co-Autoren veröffentlichten ihre Ergebnisse nun in "Nature communications" . Sie deuten das Aussterben der Ichthyosaurier als Prozess in mehreren Phasen - und mit mehreren Ursachen.

Damit widersprechen sie den bisher meistgenannten Thesen über die Gründe für dieses Aussterben:

• Verdrängung: Mosasaurier ersetzten gegen Ende der Kreidezeit die Ichthyosaurier in vielen ökologischen Nischen; die größten unter ihnen dürften in der Nahrungskette deutlich über den Fischechsen gestanden haben. Die neue Studie zeigt nun aber: Der Siegeszug der Mosasaurier begann erst drei Millionen Jahre nach dem Aussterben der letzten Ichthyosaurier.
• Konkurrenz in der Nische: In ihren ökologischen Nischen gerieten Ichthyosaurier fraglos zunehmend unter Druck. Das allein aber reicht nicht als Erklärung für eine plötzliche Verdrängung: Mit Plesiosauriern etwa konkurrierten die Fischechsen über 19 Millionen Jahre, ohne dass sich viel veränderte, mit Haien und anderen Knorpelfischen, die ihnen Nahrung hätten streitig machen können, über 100 Millionen Jahre.
• Nahrungsknappheit: Mit Beginn der Kreidezeit gingen Zahl und Artenvielfalt der Belemniten (an Kalmare erinnernde Kopffüßer und eine der Hauptnahrungsquellen der Ichthyosaurier) deutlich zurück. Das allerdings wäre kein Grund für das Aussterben der Spitzenprädatoren unter den Ichthyosauriern gewesen, den Raubtieren an der Spitze der Nahrungskette ihrer Zeit.

Die Spuren einer Katastrophe

Was also dann? Ein Zusammenspiel mehrerer Ursachen, sagen die Forscher.

Der Schlüssel zum Verständnis ihres Untergangs liege in der Evolutionsgeschichte der Ichthyosaurier. Die erstmals in der Trias aufgetretenen Ichthyosaurier entwickelten über den Jura bis zur frühen Kreide zahlreiche, oft hoch spezialisierte Arten. Sie besetzten verschiedenste ökologische Nischen, von Riffbewohnern im Flachwasser bis zu Tiefseejägern. Einen letzten Höhepunkt erreichte ihre Artenzahl vor rund 106 Millionen Jahren - der Rest war ein steter, steiler Niedergang.

Der Zeitpunkt des Absturzes korreliert mit einer bemerkenswerten Veränderung des Lebensraums der Ichthyosaurier: Der Meeresspiegel stieg auf bis dahin nicht gekannte Höhen an und hielt sich auf hohem Niveau - eine massive Veränderung der Biotope.

Der fossile Befund zeigt eine fast sofortige Abnahme der Artenzahl der Ichthyosaurier. Zuerst starben die Generalisten unter ihnen und diejenigen, die eher im Flach- und Küstenwasser fischten. Übrig blieben zunächst die Spitzenprädatoren unter den Ichthyosauriern - Raubtiere an der Spitze der Nahrungskette ihrer Zeit.

Dearcmhara shawcrossi war eher ein Flachwasser-Jäger - die erste Gruppe, die verschwand

Foto: Todd Marshall / REUTERS

Die aber lief vor 93 Millionen Jahren endgültig ab. Und der Grund dafür, glauben die Forscher, lag in zwei Faktoren:

• Zunächst sei das evolutionäre Potenzial der Ichthyosaurier, neue Spezies hervorzubringen, ab Beginn der Kreidezeit deutlich gebremst gewesen - der Familie der Fischechsen fehlte es an Flexibilität, als sie die am nötigsten brauchten.
• Zum anderen sei es zeitgleich zu einem für viele Spezies katastrophalen Umbau der marinen Ökosysteme gekommen. Die Meeresspiegel stiegen, weil die Polkappen komplett abschmolzen. Die Chemie des Wassers veränderte sich, weil die Temperaturen stiegen. Korallenarten verschwanden, das Mikroplankton veränderte sich, Fischarten gerieten unter Druck, Ammoniten und Belemniten starben aus.

Das alles, glaubt die Forschergruppe, seien nichts anderes als die fossilen Spuren eines Aussterbe-Ereignisses an der Grenze von Cenomamium (100,5 - 93,9 Millionen Jahre) und Turonium (93,9 - 89,7 Millionen Jahre).

Dass zu dieser Zeit in den Meeren etwas passiert war, wurde erstmals 1976 erkannt und beschrieben: In der Zeit von vor 124 bis vor 84 Millionen Jahren kam es zu mindestens sechs sogenannten ozeanischen anoxischen Ereignissen - den Weltmeeren ging schlicht der Sauerstoff aus. Die rapide schwankenden Bedingungen ließen zahlreiche Arten verschwinden, während sich andere explosionsartig vermehrten.

Das seltsame Aussterben der Ichthyosaurier in Schüben wäre mithin das versteinerte Protokoll einer ganzen Abfolge katastrophaler Klimawandel. Das letzte Ereignis, das den Fischechsen endgültig den Garaus machte, muss größer gewesen sein, als bisher erkannt, glaubt die Gruppe um Valentin Fischer. Als es vorbei war, waren die Meere der Welt völlig verändert.