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Nicht Fisch, nicht Vierbeiner: Ein Fossil aus der Arktis schließt eine wichtige Lücke der Evolution

Roland Knauer

„Für Paläontologen ist das so ähnlich wie ein Sechser im Lotto“, staunt der Fischspezialist Jürgen Kriwet vom Naturkundemuseum der Berliner Humboldt-Universität. Mit drei in der kanadischen Arktis versteinerten Fischen beleuchten seine Kollegen aus den USA schlaglichtartig einen der ganz entscheidenden Momente in der Geschichte des Lebens auf der Erde.

Die mit dem Eskimo-Wort für „großer Süßwasserfisch“ Tiktaalik genannte Fischgattung war vor 375 Millionen Jahren sozusagen auf dem Sprung für den Landgang, berichten die Forscher im Fachblatt „Nature“ (Band 440, Seite 747): Die Flossen wandelten sich langsam in Füße, ein Hals macht den Kopf beweglich und die Rippen waren viel stabiler, als ein reiner Wasserbewohner sie benötigt. „Das könnte das Bindeglied sein, das zum ersten Mal das Wasser verlassen konnte“, sagt Jürgen Kriwet.

Denn in seiner Evolutionstheorie zur Entwicklung der Arten hat Charles Darwin solche Bindeglieder zwar vermutet. Gefunden aber werden sie fast nie, weil nur die allerwenigsten Organismen als versteinerte Fossilien bis in die Gegenwart erhalten bleiben. Neil Shubin von der Universität von Chicago und Ted Daeschler von der Academy of Natural Sciences in Philadelphia glaubten denn auch ihren Augen nicht zu trauen, als sie die drei Fische aus den Felsen der Ellesmere-Insel im Norden des kanadischen Festlandes meißelten.

Wie so häufig hatte auch diesmal der Zufall seine Finger im Spiel. Zwar suchten die Forscher schon seit 1999 im hohen Norden nach den Fleischflosser-Fischen oder Sarcopterygia, aus denen später die Vierbeiner entstanden und aus denen sich auch die als Urfische bekannten noch heute lebenden Quastenflosser entwickelten. Aus einer Klippe meißelten sie in den Jahren 2002 und 2004 Hunderte von Fischknochen heraus. Aufregende Funde waren nicht dabei.

Am dritten Tag der Expedition 2004 verhinderte schlechtes Wetter die Arbeit und das Team, zu dem inzwischen auch Farish Jenkins von der Harvard-Universität gehörte, vertrat sich auf einem Spaziergang ein wenig die Beine. Ein gutes Stück oberhalb der Klippe mit den Fischfossilien knurrten die Forschermägen vernehmlich, ein Picknick war fällig. Kaum saßen die Wissenschaftler, stachen Neil Shubin Fischknochen ins Auge, die in einem Felsen gleich neben ihm versteinert waren. Es waren genau die Fleischflosser, aus denen sich die Vierbeiner entwickelt haben könnten.

Gleich am nächsten Tag holten die Forscher am neuen Fundort vorsichtig versteinerte Fisch-Teile aus den vereisten Felsen. Bald ragte der vordere Teil eines Fischschädels vor ihnen aus dem Stein. Das ist der Wunschtraum eines Forschers, erklärt Neil Shubin: „Im Felsen dahinter kann schließlich der Rest des Tieres stecken!“ Genau so war es auch, die Forscher konnten nicht nur einen Fisch fast vollständig aus den Felsen holen, sondern fanden gleich noch zwei Exemplare.

Wahre Prachtexemplare tauchten da auf, der größte Fisch war beinahe drei Meter lang. Die Forscher sahen auch sofort, dass sie ein Tier gefunden hatten, das an der Schwelle von den Fischen zu den Vierbeinern stand. Der Schädel zum Beispiel ist so ähnlich wie bei den heutigen Krokodilen abgeflacht, gleichzeitig aber panzern wie bei Stören und anderen altertümlichen Fischen Knochenschuppen die Tiere.

Dazu passt auch der Lebensraum hervorragend, in dem die Tiktaalik lebten: Ähnlich wie heute der Mississippi oder die Donau in einem Wirrwarr aus Wasserläufen und Inseln ins Meer mündet, wanden sich Flüsse vor 375 Millionen Jahren in der Gegend der heutigen Ellesmere-Insel ins Meer. In diesem flachen Wasser lag ein Ausflug auf das bereits von Pflanzen bewohnte Land nahe.

Herkömmliche Fischflossen aber taugen wenig für die Fortbewegung auf festem Grund. Schon vor 385 Millionen Jahren hatte daher ein Panderichthys genannter Fisch seine Flossen so umgebildet, dass er sich im flachen Wasser über Grund schleppen konnte. Richtig an Land aber schaffte es Panderichthys nicht. Er blieb Fisch. Geschafft hatten es dagegen vor 365 Millionen Jahren zwei Acanthostega und Ichthyostega genannte Tiere. Obwohl ihr Schwanz noch genau wie eine Fischflosse aussah, hatten sie bereits richtige Beine mit Zehen.

Genau in die Lücke zwischen dem letzten Fisch auf dem Weg zum Landgang und den ersten echten Vierbeinern aber passt der neue Fund. In den Flossen des Tieres fanden die Forscher Handgelenk- Knochen, wie sie alle Vierbeiner bis hin zum Menschen haben. Mit ihnen kann man Fuß und Hand so abwinkeln, dass man bequem gehen kann. Genau das scheint Tiktaalik auch gemacht zu haben.

Sogar die Ansätze für die Knochen für fünf Finger haben die Forscher in der Tiktaalik-Flosse gefunden. Auch die Armknochen waren ein wenig länger als bei den Fischen vorher. So kann man die Gliedmaßen leichter abspreizen, erklärt Jürgen Kriwet. Der erste Schritt zum Gehen auf vier Beinen war getan.

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