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Erde|Umwelt

Kopulierende Urzeit-Fische

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Urzeit-Fische der Gattung Microbrachius bei der Kopulation (Brian Choo, Flinders University)
Amphibien tun es, Reptilien, Vögel und ja, auch wir Menschen tun es: Kopulieren zum Zwecke der Fortpflanzung. Bei der sogenannten inneren Befruchtung verschmelzen Ei und Samenzelle im Körper des weiblichen Partners – eine Art der Fortpflanzung, die offensichtlich sehr alt ist. Denn Forscher glauben nun, an Fossilien urzeitlicher Panzerfische Belege dafür gefunden zu haben, dass sich schon die primitivsten Kieferfische zu Lebzeiten durch Kopulation vermehrten. Demnach muss sich die äußere Befruchtung, wie sie unter den meisten heute lebenden Knochenfischen verbreitet ist, erst danach entwickelt haben. Das hatten Experten bislang für unmöglich gehalten.

Heute lebende Kieferfische pflanzen sich durch äußere Befruchtung fort – das heißt, das Weibchen legt Laich im Wasser ab, den das Männchen danach besamt – oder durch innere Befruchtung. So vermehren sich unter anderem einige Haie durch Kopulation. Dieser Akt ist im Wasser nicht gerade einfach zu vollziehen und beschert besonders dem Weibchen häufig Bisse und Schrammen. Sie rühren von dem Versuch des Männchens her, seine Partnerin in die richtige Position zu bringen, indem er sich an ihr festbeißt und sie dabei zum Beispiel an den Meeresboden drückt. Als nützliches Werkzeug dienen ihm dabei seine sogenannten Klasper, auch Klammerorgane genannt. Diese Begattungsorgane bestehen aus dem aufgerollten inneren Rand der  Bauchflossen und helfen dem Männchen dabei, sich im Inneren des weiblichen Geschlechtsapparates festzuklammern.

Versteinerte Begattungsorgane

Eben solche Klasper haben Forscher unlängst auch an Fossilien von Fischen entdeckt, die zur Klasse der ausgestorbenen Panzerfische, den Placodermi, gehören. Könnte es also sein, dass sich schon primitive, urzeitliche Fische durch innere Befruchtung vermehrten? Ja, bestätigt nun ein Team um den Biologen John A. Long von der Flinders University im australischen Adelaide. Long und seine Kollegen haben Belege dafür gefunden, dass nicht nur bestimmte Subgruppen der Placodermi über solche Klasper verfügten, sondern dass alle Placodermi mit diesen Begattungsorganen ausgestattet waren – und sie vermutlich bei der Kopulation einsetzten.

Anlass zu dieser These geben die körperlichen Überreste von Antiarchi, einer Gruppe der Placodermi und zugleich die primitivsten Kieferfische. Auch an ihnen entdeckten die Evolutionsbiologen bei den Männchen Klasper. Bei den Weibchen wiederum machten sie paarige, knochenartige Hautplatten aus. Sie befinden sich genau an der Stelle, an der beim Männchen die Klasper positioniert sind und erleichterten vermutlich das Eindringen der männlichen Begattungsorgane.

Evolutionsbiologisches Umdenken

Vor allem die Klasper ähneln laut den Forschern Klaspern der Ptyctodontida, einer höher entwickelten Gruppe der Placodermi. Sie folgern daraus: Die Klasper müssen ein homologes Merkmal aller Placodermi sein, also ein Merkmal, dass auf eine gemeinsame stammesgeschichtliche Herkunft verweist. Aus diesem Grund liegt die Vermutung nahe, dass sich alle Placodermi – von der primitivsten Gruppe an – durch innere Befruchtung vermehrten.

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Damit datiert das Team die Ursprünge der inneren Befruchtung auf den frühen Beginn der Wirbeltierevolution – und stellt damit eine allgemein übliche evolutionsbiologische Annahme  in Frage: Demnach kann sich innere Befruchtung zwar im Laufe der Evolution aus äußerer Befruchtung heraus entwickeln, jedoch nicht umgekehrt. Die Ergebnisse von Long und seinen Kollegen legen aber genau das nahe: Wenn der Ursprung der inneren Befruchtung schon bei den Antiarchi liegt, dann tauchte die äußere Befruchtung erst danach auf. DIe Fortpflanzungdurch das Laichen müsse sich also bei einigen Vertretern der Kieferfische aus der inneren Befruchtung heraus entwickelt haben – obwohl ein solcher Vorgang bisher als unplausibel gegolten habe, schreiben die Forscher.

Quelle:

© wissenschaft.de – Daniela Albat
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