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Urzeit-Sardellen mit Fangzahn

Monosmilus
Urzeit-Sardelle Monosmilus chureloides im Maul eines Wals.(Bild: Joschua Knüppe)

Die Evolution hat nicht nur Landraubtiere mit Riesenzähnen wie die Säbelzahnkatzen hervorgebracht – auch im Wasser gab es offenbar Tiere mit großen Reißzähnen, wie nun in Belgien und Pakistan entdeckte Fischfossilien belegen. Diese rund 50 Millionen Jahre alten Verwandten der modernen Heringe und Sardellen besaßen eine Reihe von scharfen Reißzähnen im Unterkiefer und einen einzelnen, langen Säbelzahn im Oberkiefer. Dieser war so groß, dass er aus dem geschlossenen Maul herausragte. Die Paläontologen sehen in diesen skurrilen Raubfischen eine Bestätigung dafür, dass die Natur nach dem Massenaussterben am Ende der Kreidezeit neue, „experimentelle“ Kreaturen hervorbrachte.

Vor rund 66 Millionen Jahren erlebte die irdische Natur einen enormen Einschnitt: Das Massenaussterben am Übergang zum Paläogen beendetet nicht nur die Ära der Dinosaurier, Flugsaurier und vieler anderer Tiergruppen, es schuf für die Überlebenden auch neue Chancen. Denn sie konnten nun neue Varianten entwickeln, die die freigewordenen ökologischen Nischen besetzten. Dies galt auch für die Knochenfische, zu denen heute 95 Prozent aller Fischarten gehören. „Eines der auffallendsten Merkmale beim Wandel der Meeresfische an der Grenze von der Kreidezeit zum Paläogen ist das Verschwinden, die Dezimierung und Verdrängung vieler zuvor dominanter Gruppen von großen Raubfischen“, erklären Alessio Capobianco von der University of Michigan in Ann Arbor und seine Kollegen. Dadurch wurden viele Nischen für solche Räuber frei und es entstanden neue, teils bizarre und kurzlebige „Experimente der Natur“.

Groß und bissig

Zwei dieser „experimentellen“ Urzeit-Fischarten haben nun Capobianco und sein Team anhand von Fossilien aus Belgien und Pakistan identifiziert. Die Clupeopsis straeleni getaufte Art ist rund 54 Millionen Jahre alt, das sehr ähnliche Fossil von Monosmilus chureloides ist rund 45 Millionen Jahre alt. Untersuchungen mittels Mikrotomographie enthüllten, dass beide Fischarten in ihrer Knochenstruktur den heutigen Sardellen ähnelten. Die Paläontologen ordnen sie daher dieser Familie und der Ordnung der Heringsartigen (Clupeiformes) zu, der heute Heringe, Sardellen und viele weitere meist kleine, planktonfressende Fischarten angehören. Im Gegensatz zu diesen harmlosen Schwarmfischen waren die beiden Urzeit-Fischarten jedoch deutlich größer und wehrhafter als ihre modernen Verwandten, wie die Forscher berichten. Clupeopsis war vermutlich rund einen halben Meter lang, Monosmilus sogar einen Meter. „Damit sind beide sehr groß im Vergleich zu rezenten Sardellen und anderen Heringsartigen“, so Capobianco und seine Kollegen.

Das auffälligste Merkmal jedoch ist das Gebiss der beiden Urzeitfische: „Charakterisiert sind beide Arten durch bemerkenswerte Zähne: Sie besaßen eine Reihe von vergrößerten Zähen am Unterkiefer, kombiniert mit einem einzelnen, extrem großen Säbelzahn im Oberkiefer“, berichten Capobianco und sein Team. Der einzeln stehende Säbelzahn war säbelförmig nach hinten gebogen und so lang, dass er aus dem geschlossenem Maul herausragte. Ungewöhnlich auch: Beide Urzeitfische besaßen jeweils nur einen dieser Fangzähne und in beiden Fällen stand er nicht mittig, sondern leicht seitlich der Mitte. Auf der anderen Seite war die Zahngrube im Pflugscharbein (Vomer), dem Mittelknochen des Oberkiefers, leer, wie die Mikro-CT-Untersuchungen zeigten. „Verlängerte Fangzähne im Vomer sind bei Knochenfischen sehr selten und unseres Wissens nach gibt es keine Gruppe, die ein solches asymmetrisches Zahnmuster zeigen wie diese beiden Arten aus dem Eozän“, sagen die Forscher.

Räuberisch und „experimentell“

Nach Ansicht der Paläontologen demonstrieren diese Fossilien zweierlei: Zum einen sprechen die Größe und die Zähne dieser Fische dafür, dass sie sich räuberisch ernährten und wahrscheinlich andere Fische jagten. Damit stehen sie im Gegensatz zu vielen heute lebenden Heringsartigen, die bislang als primär planktonfressend galten. Einzelne räuberische Arten sollen sich nach gängiger Theorie erst im Nachhinein unabhängig voneinander entwickelt haben. Doch die Entdeckung der beiden neuen Fossilen, die zu den ältesten bekannten Vertretern der Sardellen gehören, könnte nun gegen diese Sichtweise sprechen. Wie Capobianco und sein Team erklären, gibt es mehrere moderne Fischgruppen, von denen ein Übergang von einer ursprünglich räuberischen zu einer planktonfressenden Lebensweise bekannt ist. Deshalb vermuten einige Forscher, dass es auch bei den Heringsartigen so gewesen sein könnte. „Clupeopsis und Monosmilus könnten diesen Ablauf der trophischen Evolution nun stützen“, so Capobianco und seine Kollegen.

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Zusätzlich aber bestätigen die beiden Fossilien, dass die Evolution nach dem Massenaussterben der Kreidezeit einige ungewöhnliche Tierformen hervorbrachte. „Unsere Entdeckung unterstreicht das außergewöhnliche evolutionäre Herumprobieren nach dem Massenaussterben“, sagt Capobianco. „Damals lebten Sardellen mit Säbelzähnen und andere gescheiterte Experimente der Natur noch gemeinsam mit uns vertrauten Fischgruppen im Ozean.“ Während die Säbelzahn-Sardellen und andere bizarre Zeitgenossen relativ schnell wieder ausstarben, setzten sich die Vorläufer der heutigen Fischarten durch und entwickelten sich weiter.

Quelle: Alessio Capobianco (University of Michigan, Ann Arbor) et al., Royal Society Open Science; doi: 10.1098/rsos.192260

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