Mysterien der Evolution: Uralte Tiere, die nicht ausgestorben sind

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Die Entwicklung des Lebens auf der Erde enthält viele Geheimnisse. Einer davon sind Evolutionssprünge, bei denen in kurzer Zeit nach paläontologischen Maßstäben neue Gruppen von Lebewesen oder neue Zeichen auftauchten, die die "Struktur" eines Organismus radikal verändern. Ein Beispiel ist die Herkunft von Vögeln von Dinosauriern.

Aber es gibt Beispiele für die gegenteilige Eigenschaft: Die Evolution schien für Hunderte von Millionen von Jahren stehen zu bleiben.

Das Phänomen der "lebenden Fossilien" ist nach wie vor eines der umstrittensten in der modernen Biowissenschaft, und es hat sich eine Vielzahl von Themen und Diskussionsmaterial angesammelt. Eine der Lehrbuchgeschichten kennen wir aus der Schule: Bis Ende der 30er Jahre des 20. Jahrhunderts galt die Oberordnung der Kreuzflossenfische in der Kreidezeit als ausgestorben.

1938 wurde jedoch aus einer Tiefe von 70 m eine erstaunliche Kreatur aus dem Indischen Ozean gezogen, die später Quastenflosser genannt wurde. Es stellte sich heraus, dass Fische, in deren Flossen sich muskulöse Lappen befanden, bis in die Neuzeit überlebten. Für besonders großes Interesse an dem Fund sorgte die Tatsache, dass die Wissenschaft den Kreuzflossenfisch als Übergangsform vom Fisch zu den Amphibien ansah und „muskuläre“Flossen als Tritt zu den Pfoten wahrgenommen wurden, mit denen man sich an Land fortbewegen kann.

Außerdem hatten die Kreuzflossen, wie sich herausstellte, einen nahen gemeinsamen Vorfahren mit den Fischen der Überordnung Lungenatmung - das heißt, sie können sowohl in Wasser gelösten Sauerstoff als auch atmosphärische Luft atmen. Dieser Zweig hinterließ in der modernen Fauna Nachkommen in Form von Hornzahnfischen - und sie können auch als eine Art lebende Fossilien angesehen werden, denn die anderen zahlreichen Vertreter der Überordnung existieren nur in der geologischen Chronik.

So werden Lebewesen meist als lebende Fossilien bezeichnet, die sich entweder morphologisch kaum von bekannten antiken Tieren (Pflanzen, Bakterien) unterscheiden oder einige archaische Merkmale von fernen Vorfahren geerbt haben.

Was ist mit der Uhr passiert?

Die Existenz solcher "Zwillingspaare", die die Bewohner der alten Erde und unsere Zeitgenossen vereinen, ist zu einer der schwierigen Fragen der Evolutionstheorie geworden. Schließlich basiert die Evolution nach modernen Vorstellungen auf einer Art biologischer Uhr. Über lange Zeiträume sollten Genome eine vergleichbare Anzahl von Mutationen anhäufen. Und wenn einige Lebewesen seit Hunderten von Millionen Jahren praktisch unverändert geblieben sind, dann ist ihre "Uhr" stehen geblieben.

Das Phänomen der "lebenden Fossilien" wurde von Kreationisten aufgegriffen, die die von der Wissenschaft identifizierten evolutionären Mechanismen leugnen. Über Hunderte von Millionen Jahren haben genetische Mutationen und natürliche Selektion einen Zweig von Dinosauriern in Adler und Meisen verwandelt, aber warum haben diese objektiven Naturgesetze die Kreuzflossen, wenn auch relativ, aber unverändert gelassen?

Als Reaktion auf diese Argumentation neigen viele Biologen heute dazu, den Begriff "lebende Fossilien" (übrigens auf Darwin selbst zurückgehend) allgemein für falsch zu halten. Und weil er keine klare Definition hat und weil er das Wesen des Phänomens ungenau bezeichnet. Schließlich kann die Evolution nicht aufgehalten werden. Vor kurzem wurde eine von Wissenschaftlern der University of Michigan erstellte Studie über Störe veröffentlicht, die in den amerikanischen Großen Seen leben.

Dieser eher archaisch anmutende Fisch galt als einer der Kandidaten für lebende Fossilien – Störe gibt es auf unserem Planeten seit etwa 100 Millionen Jahren. Wie wir jedoch herausfinden konnten, zeigten die Bewohner der Großen Seen im Laufe der Geschichte kolossale Raten evolutionärer Veränderungen - während sie die wichtigsten morphologischen Merkmale beibehielten, änderten sie sich ständig in ihrer Größe. Die Großen Seen beherbergten sowohl Zwerg- und Riesenfische als auch Störe in vielen Zwischengrößen.

Das U-Boot Nautilus – ein Bewohner der Tiefen des Pazifiks und des Indischen Ozeans – ist einer der spektakulärsten Vertreter „lebender Fossilien“. Sie gehört zu den Nautiloidea - einer Überordnung der Kopffüßer, deren Fossilien seit dem Kambrium (vor 500 Millionen Jahren) bekannt sind. Im Gegensatz zu anderen Kopffüßern wie Kraken oder Tintenfischen haben die Nautilus ihre Schalen von erstaunlicher Schönheit eine halbe Milliarde Jahre lang bewahrt. Von der ganzen Vielfalt der Nautiloide sind nur noch wenige Arten übrig geblieben.

Dieselben Schlussfolgerungen wurden von der modernen Wissenschaft für die klassischen Beispiele "lebender Fossilien" gezogen - der gleiche Quastenflosser. Patrick Laurenti, Evolutionsbiologe bei der französischen National Science Foundation CNRS, war einer derjenigen, die festgestellt haben, dass es zwischen den Quastenflossern - Vertretern der Kreidefische - auffällige anatomische Größenunterschiede, in der Struktur des Schädels, der Wirbelsäule und anderer morphologischer Elemente gibt - und moderne Quastenflosser. Und vor allem ist die Veränderungsrate des Genoms durchaus vergleichbar mit der Veränderung der DNA von Lebewesen, die im Laufe der Evolution radikale Metamorphosen durchgemacht haben.

Schilde - kleine Süßwasserkrebse der Unterordnung Notostraca - tauchten erstmals vor etwa 265 Millionen Jahren auf der Erde auf und haben ihr Aussehen seitdem unverändert beibehalten. Allerdings ging auch hier die Annahme einer gestoppten Evolution nicht auf. Forscher der Universität der britischen Stadt Hull haben mehrere Gene aus der DNA von etwa 270 Individuen der lebenden Schilde sequenziert.

Als Ergebnis dieser Arbeit stellte sich heraus, dass Schilde heute nicht 11, wie bisher angenommen, sondern 38 verschiedene Arten bilden, und diese Arten gehören zu zwei verschiedenen Zweigen, die in der Jurazeit - vor etwa 184 Millionen Jahren - geteilt wurden. Gleichzeitig trat regelmäßig eine aktive Artbildung und die entsprechenden Veränderungen im Genom auf, ohne die grundlegende Morphologie zu beeinträchtigen.

Der grüne Kontinent ist zu dem Ort auf der Erde geworden, an dem sich die ungewöhnlichsten Gruppen von Säugetieren lange Zeit isoliert entwickelt haben.

Ruhiger Ort und Feinabstimmung

Aber wenn die Evolution regelmäßig, wenn auch nicht sofort spürbare, aber stetige konstruktive Veränderungen mit sich bringt, warum entsteht dann das Phänomen der „lebenden Fossilien“? Um diesen Mechanismus zu veranschaulichen, wenden wir uns der Menschheitsgeschichte zu. Große Völkerwanderungen wie die Große Völkerwanderung, die Bildung von Staaten und Imperien, die Verbreitung von Weltreligionen – all dies führte zu einer Vermischung ethnischer Gruppen und einer ständigen Veränderung der Lebensweise der Menschen von Generation zu Generation.

Es gibt jedoch Fälle, in denen ein einzelner Stamm als Ergebnis von Makroprozessen auf einer abgelegenen Insel oder in den Tiefen des Dschungels oder unter anderen Bedingungen gelandet ist, die zu einer isolierten Existenz führten, aber nicht viel zum Erfolg beitrugen Entwicklung der Zivilisation. Und während irgendwo Eisenbahnen verlegt wurden, moderne Städte gebaut wurden, Flugzeuge in den Himmel flogen, lebte der isolierte Stamm weiter wie seine Vorfahren, vielleicht vor Tausenden von Jahren.

Ungefähr dasselbe, nur auf unterschiedlichen Zeitskalen, geschah in der Geschichte der Tierwelt. Die Vorfahren der meisten "lebenden Fossilien" gehörten in ferner Vergangenheit zu viel umfangreicheren verwandten Kreaturengruppen. Diese zahlreichen Verwandten, die in der Vergangenheit unter die Axt der natürlichen Auslese gefallen waren, passten sich entweder den veränderten Bedingungen an, verwandelten sich allmählich bis zur Unkenntlichkeit oder starben aus und verwandelten sich in Sackgassen.

Und nur ein kleiner Teil der Gruppe wurde nach dem Willen der Umstände paläoendemisch. Sie befand sich in Bedingungen, die sich erstens im Laufe von Jahrmillionen praktisch nicht veränderten und daher keiner radikalen Anpassung bedurften, und zweitens isolierten sie diese Population von natürlichen Feinden. In diesen evolutionären Laboratorien verging die genetische Uhr mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch hatte die natürliche Selektion keine andere Wahl, als die einst etablierte Morphologie zu verfeinern.

Bibel und Rock'n'Roll

Mehrere andere paläontologische Phänomene sind eng mit dem Phänomen der "lebenden Fossilien" verbunden. Der "Lazarus-Effekt" ist nach einer von Christus auferstandenen biblischen Figur benannt. Die Rede ist von Arten, die, einmal im Fossilienbestand erfasst, für lange Zeit zu verschwinden scheinen und dann wieder auftauchen („wieder auferstehen“).

Meistens ist dies einfach auf das Fehlen paläontologischer Daten zurückzuführen: Schließlich ist die Bildung eines Fossils nicht so sehr die Regel als ein seltener Fall, und wenn für eine bestimmte Zeit keine Überreste eines Lebewesens gefunden wurden, ist dies nicht der Fall bedeuten, dass dies nicht der Fall war. Vielleicht hatte er einfach „Pech“, Fußabdrücke in den Fossilien zu hinterlassen, oder diese Fußabdrücke wurden noch nicht gefunden. Der Lazarus-Effekt umfasst auch seltene Fälle, in denen ein als ausgestorben geltendes Tier plötzlich unter den Lebenden auftaucht.

Das Rätsel der Tiefe

Latimeria gilt aufgrund seines extrem "prähistorischen" Aussehens lange Zeit als klassisches Beispiel für ein "lebendes Fossil". Im Laufe der Zeit wurden jedoch signifikante Unterschiede zwischen diesem Bewohner des Indischen Ozeans und den alten Celacanths festgestellt. Einige der Stoffwechselmerkmale weisen insbesondere darauf hin, dass die fossilen Verwandten des Quastenflossers in Süßwasserkörpern lebten, wo ihnen möglicherweise die muskulösen Flossen halfen, sich auf dem Grund des seichten Wassers zu bewegen. Darüber hinaus ist der moderne Quastenflosser größer als der alte Kreuzflossenfisch.

Ein klassisches Beispiel für das Lazarus-Taxon ist der flugunfähige Takahe-Vogel auf der Südinsel Neuseelands. Die Überreste des Vogels wurden Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckt, und obwohl seine Art nicht besonders alt ist, galt der Takahe 100 Jahre lang als völlig ausgestorben. Aber die Auferstehung folgte noch. Ungefähr das gleiche Schicksal ereilte die Chak-Bäcker, ein wolliger, schweinartiger Bewohner Südamerikas. 1930 wurden seine Knochen entdeckt und noch nicht versteinert, was auf ein relativ junges Aussterben der Art hinweist. Und nur 45 Jahre später stellte sich heraus, dass es kein Verschwinden gab - nur das Tier versteckte sich gut vor neugierigen Blicken.

Auch der "Elvis-Effekt" zeugt von einer Art wissenschaftlichen Wahn. Wie Sie wissen, gab es nach dem frühen Tod des King of Rock'n'Roll viele Menschen, die Elvis in verschiedenen Teilen Amerikas und der Welt lebend gesehen haben. Ebenso wurden Kreaturen mit sehr ähnlichen morphologischen Merkmalen, die durch große Zeitintervalle getrennt waren, manchmal mit denselben biologischen Arten verwechselt, die Epochen überlebt hatten. Ein typisches Beispiel stammt aus der Welt der marinen Wirbellosen, die als Brachiopoden oder Brachiopoden bekannt sind.

Eine Brachiopodenart namens Rhaetina gregaria wurde in den Fossilien der späten Trias nachgewiesen. Auf die Trias vor etwa 200 Millionen Jahren folgte ein Ereignis, das als Trias-Aussterben (oder Trias-Jura-Aussterben) bekannt ist und zum Aussterben vieler wirbelloser Arten führte.

Fossilien aus der Jurazeit enthalten jedoch auch Überreste einer der Rhaetina gregaria sehr ähnlichen Kreatur. Dennoch zeigten weitere Forschungen, dass der jurassische Brachiopode derselbe "auferstandene Elvis" ist, d - ein Phänomen, das Vögeln und Fledermäusen Flügel verlieh, die keine enge Beziehung haben.

Die Liste der Lebewesen, die gleichsam unverändert ganze Erdzeitalter überlebt haben, ist umfangreich und umfasst Säugetiere, Fische, Vögel, Weichtiere sowie Pflanzen und Bakterien. Aber wie die Daten der Wissenschaft zeigen, kann keine dieser Kreaturen ein Beweis dafür sein, dass sie "die Evolution aufhält". Es ist nur so, dass wir ihren Weg nicht immer kennen.