Gesundheit : Forschung in Museen (VII): Fische von gestern

Anne Strodtmann

Ende der 50er-Jahre zogen Prospektoren im Auftrag der Erdölindustrie in die nördlichsten Regionen Kanadas auf der Suche nach Ölvorkommen. Dabei fanden sie nicht nur Öl, sondern auch Teile von Fischen: den Unterkiefer eines Lungenfisches, Schuppen von Quastenflossern und Strahlenflossern. Nun sind Fischköpfe, Gräten oder Schuppen in der unmittelbaren Nähe von Flüssen und Bächen keine Sensation. Wenn die Funde jedoch rund 400 Millionen Jahre alt sind, wird die Fachwelt hellhörig.

Denn zu jener Zeit, im frühen Devon, begann nicht nur die Entwicklung unserer heutigen "modernen" Knochenfische, die alle der Unterklasse der Strahlenflosser angehören. Damals entstand auch die Unterklasse der Quastenflosser, die bis auf eine Art seit rund 70 Millionen Jahren ausgestorben sind. Trotzdem waren diese Quastenflosser durchaus erfolgreich in der Evolution: Aus ihnen entstanden nämlich die Vierfüßer oder Tetrapoden, also die heutigen Landtiere und schließlich auch der Mensch. Außerdem brachten sie die Ordnung der Lungenfische hervor, deren heutige sechs Arten in afrikanischen, australischen und südamerikanischen Süßgewässern beheimatet sind.

Hartnäckige Forscher

Die kanadischen Fundstücke wurden nach Stockholm gebracht, damals das Zentrum der Fisch-Paläontologie, und dort gründlich untersucht. Weitere Funde wurden nicht vermutet. Schließlich hatte der Geologische Dienst Kanadas das gesamte Gebiet untersucht und kartiert und dabei keine Fossilien entdeckt. Aber Forscher können ja recht hartnäckig sein: 1995 startete eine Gruppe von Wissenschaftlern noch einmal zu einer Expedition ins arktische Kanada. Unter der Leitung von Professor Hans-Peter Schultze, dem Direktor des Naturhistorischen Forschungsinstituts im Berliner Museum für Naturkunde, wurde das Unternehmen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und der National Geographic finanziert.

Ausgangspunkt der Forschungsreise war das 1955 gegründete Inuvit, mit rund 3000 Einwohnern die größte kanadische Siedlung nördlich des Polarkreises. Zunächst galt es, die Stelle zu finden, an der die Prospektoren die ersten Fossilien entdeckt hatten. Die Längen- und Breitenangaben waren jedoch nicht besonders exakt, so dass die Forscher zunächst in die falsche Richtung gingen. In dem morastigen Untergrund der Tundra gestaltete sich die Suche sehr schwierig. Leichter war es entlang den Flussläufen und Bächen, wo die Struktur der Erdschichten besser erkennbar ist. An zwei Stellen wurde man schließlich fündig, jede etwa 50 Meter lang und zehn Meter tief.

Schicht für Schicht arbeiteten sich die Wissenschaftler voran. Allerdings hatten sie die Rechnung ohne Kenntnis der Bodenbeschaffenheit gemacht. Bei dem felsigen Untergrund versagten die Geräte, so dass man sich auf die leichter zugänglichen Bereiche beschränken musste. Die Ausbeute war daher noch nicht sehr befriedigend. Zwei Jahre später kehrte man mit geeigneterer Ausrüstung zurück - und buddelte weiter. Die Wissenschaftler konnten vollständige Exemplare urzeitlicher Fische zutage fördern. Als kleine Sensation entpuppte sich ein Strahlenflosser mit zwei Flossen auf dem Rücken. Seine "modernen" Nachfahren tragen dagegen nur eine Rückenflosse. Zwei Rückenflossen sind nur von den primitiveren Quastenflossern bekannt. Damit steht das Fossil den gemeinsamen Vorfahren von Strahlen- und Quastenflossern sehr nahe. Darauf weist auch das deutlich primitivere Skelett des fossilen Fisches hin: Bei ihm sind die für die modernen Fische typischen Kopfknochen noch nicht ausgebildet.

Wenig Überraschendes zeigten die Quastenflosser, die in der kanadischen Tundra gefunden wurden. Sie stimmten mit jenen Exemplaren überein, die schon aus der Forschung bekannt sind. Anders sieht es bei den Lungenfischen aus. Konnte man bisher davon ausgehen, dass diese Fische Zahnplatten an Stelle einzelner Zähne haben, weisen die 400 Millionen Jahre alten Exemplare noch Zähnchen auf. Das bedeutet, dass sich die Zahnplatten erst im Laufe der Evolution aus den Einzelzähnen entwickelt haben.

Die Grabungen förderten noch eine dritte Entdeckung zutage: einen bislang unbekannten Stachelhai. Stachelhaie gehören zur Ordnung der längst ausgestorbenen Panzerfische. Sie waren vor allem in dem Zeitraum vom Unteren Devon bis zum Perm verbreitet, vor 225 bis 405 Millionen Jahren. Wer allerdings bei dem nordkanadischen Stachelhai einen gefährlichen Meeresräuber vor Augen hat, dürfte enttäuscht sein - das Fischchen misst ausgewachsen nicht mehr als fünf bis sieben Zentimeter.

Fossile Winzlinge

Die Stacheln trägt der kleine Bursche jeweils vor den Flossen, außer an der Schwanzflosse. Dazu kommen noch Stachelpaare zwischen den Brust- und Bauchflossen. Andere Stachelhaie tragen sie nur vor den Rückenflossen. Ob diese Spezies eher den Knochenfischen oder eher den Knorpelfischen, zu denen die heute lebenden Haie gehören, zuzuordnen ist, muss erst noch untersucht werden. Zumindest scheint die kanadische Spezies den Knochenfischen recht nahe zu stehen. Darauf deuten die Verknöcherungen im Kopf der Tiere hin.

Seine Ähnlichkeit mit den heute lebenden Haien ist nur gering. Immerhin ist bei dem fossilen Winzling bereits eine asymmetrische Schwanzflosse erkennbar, wie sie auch die heutigen Haie tragen. Vergleichbar ist auch die Beschuppung der Fische mit kleinen Hautzähnchen, die sich allerdings in ihrem Aufbau deutlich voneinander unterscheiden.

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