Evolution: Bei den »Ur-Amphibien« gab es keine Kaulquappen
Babyfossilien widersprechen der Hypothese, dass die Tiere das Festland über ein Kaulquappenstadium wie bei heutigen Amphibien eroberten. Vielmehr lässt sich bei diesen frühen Pionieren keine Metamorphose von einem aquatischen Larven- zum terrestrischen Adultstadium nachweisen, wie es für heutige Lurche typisch ist.
Vor schätzungsweise 365 Millionen Jahren verließen fischartige Wesen ihren Lebensraum Wasser und entwickelten sich zu den Landwirbeltieren (Tetrapoda), zu denen die Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere gehören. Nach bisher gängiger Vorstellung verlief die Embryonalentwicklung der ersten Vorläufer dieser Tiere, die sich wohl noch hauptsächlich im Wasser aufhielten und nur gelegentlich das Festland aufsuchten, ähnlich wie bei heutigen Amphibien: Aus den Eiern schlüpften kaulquappenartige Larven, die rein aquatisch lebten und sich durch eine Metamorphose in die ausgewachsenen terrestrischen Formen verwandelten.
Bei dem wenige Zentimeter großen Fossil eines jungen Embolomeren lassen sich keine äußeren Kiemen erkennen, wie sie für Kaulquappen typisch wären.
Auf der Suche nach solchen fossilen Kaulquappen durchforsteten Jason Pardo vom Field Museum of Natural History in Chicago und Arjan Mann von der Lauer Foundation for Palaeontology, Science and Education in Wheaton Sammlungen aus der Mazon-Creek-Fossillagerstätte im US-Bundesstaat Illinois. Dieses etwa 100 Kilometer südwestlich von Chicago gelegene Fundgebiet ist für seine außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien bekannt, bei denen zum Teil auch die Weichteile erkennbar sind. Die Stücke stammen aus der Periode des Karbons im Erdaltertum und sind rund 309 Millionen Jahre alt. Sie fallen damit in eine Zeit, als bereits die ersten Wirbeltiere den Gang aufs Festland gewagt hatten.
Wie rasterelektronenmikroskopische Analysen ergaben, befanden sich unter den von Pardo und Mann untersuchten Exemplaren auch Fossilien aus der Tiergruppe der Embolomeri – krokodilartiger Wesen, die vermutlich in Flussdeltas als Spitzenprädatoren nach Fischen jagten und als Vorläufer der Amphibien zu den frühesten Tetrapoden zählen. Ausgewachsene Tiere konnten gut drei Meter lang werden. Zur Überraschung der beiden Paläontologen maßen die Exemplare aus Mazon Creek allerdings nur wenige Zentimeter.
Embolomeri ohne Metamorphose
Pardo und Mann schließen daraus, dass es sich um sehr frühe Jugendstadien von Embolomeri handeln müsse. Diese zeigten aber nicht die erwarteten Merkmale von Kaulquappen wie gefiederte, äußere Kiemen, sondern erschienen eher wie Miniaturausgaben der ausgewachsenen Tiere. Auch bei anderen Spezies aus Mazon Creek konnten die Forscher keine kaulquappenähnlichen Eigenschaften entdecken.
Die Illustration zeigt, wie die Jungtiere der Embolomeri ausgesehen haben könnten. Bei diesen frühen Tetrapoden gab es demnach keine kaulquappenartigen Larven wie bei heutigen Amphibien.
Demnach gab es bei jenen frühen Tetrapoden keine amphibientypische Metamorphose von aquatischen Larvenstadien zu terrestrischen adulten Tieren. Vielmehr entwickelten sich bei den Jungtieren, die vermutlich noch ganz im Wasser lebten, direkt die vier Gliedmaßen der ausgewachsenen Form. Damit ist die These nicht mehr haltbar, dass Reptilien, Vögel und Säuger von Tieren abstammen, die heutigen Amphibien ähnelten.
»In der Schule lernten wir noch eine simple Evolutionsgeschichte: Aus Fischen entstanden Amphibien, aus Amphibien entwickelten sich Reptilien und aus diesen wiederum Säugetiere«, erklärt Jason Pardo laut einer Pressemitteilung des Field Museum. »Wie jedoch unsere Untersuchung zeigt, ist die Grundannahme, dass die ersten vierbeinigen Wirbeltiere wie Amphibien aufwuchsen, einfach falsch.«
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