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Zahnevolution: Weshalb nur Säuger Stoßzähne entwickeln

Die ersten Tiere mit Stoßzähnen lebten vor mehr als 200 Millionen Jahren. Das Besondere an den Fortsätzen: Sie wachsen nach, und nur Säugetiere tragen sie. Warum, zeigt ihr urzeitlicher Ursprung.
Elefantenkuh von vorne in Südafrika.

Elefanten, Walrosse und Warzenschweine haben sie, Narwale und Flusspferde auch. Die Rede ist von Stoßzähnen. Dieses besondere Merkmal findet sich ausschließlich bei Säugetieren. Warum und wie diese zu ihren Stoßzähnen kamen, hat nun ein Forscherteam um Megan Whitney von der Harvard University untersucht und in den »Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences« beschrieben. Dazu analysierte die Gruppe fossile Zahnexemplare der ausgestorbenen Dicynodontia – der Zwei-Hundezähner –, die vor 201 bis 270 Millionen Jahren lebten. Offenbar, so schlussfolgern die Forscher, entwickeln solche Tiere Stoßzähne, deren Gebiss nur eingeschränkt nachwächst und durch Bindegewebe im Kieferknochen befestigt ist. Beide Merkmale treten häufig bei Säugetieren auf.

In ihrer Studie legen Zoologin Whitney und ihr Team zunächst fest, was einen Stoßzahn zum Stoßzahn macht. Denn nicht jeder Zahn, der etwa wie bei Katzen aus dem Mund ragt, kann als Stoßzahn gelten. Hauptmerkmal ist ein andauerndes Wachstum; die Fortsätze bestehen hauptsächlich aus nachwachsendem Dentin. Zum Vergleich: Beim Menschen befindet sich das Dentin im Zahninneren, unter dem starren Zahnschmelz.

Zwei-Hundezähner | Es handelt sich um die linke Hälfte eines Schädelfossils aus Tansania. Links unten befindet sich der Stoßzahn.

Die Arbeitsgruppe untersuchte Dünnschliffe von fossilen Stoßzähnen, die von 19 Exemplaren der Dicynodontia aus Südafrika, der Antarktis, Sambia und Tansania stammen. Bei diesen Landwirbeltieren handelt es sich um entfernte Vorfahren der Säuger, sie selbst waren aber keine. Aus dem Oberkiefer ragten bei ihnen zwei große Eckzähne hervor, sonst hatten sie kaum weitere Zähne, sondern einen Schnabel wie bei Schildkröten. Doch nicht alle Dicynodontia besaßen echte Stoßzähne aus Dentin, sondern einzig lange, mit Zahnschmelz ummantelte Eckzähne, wie die Forschungen von Whitney & Co zeigten. Erst einige spätere Vertreter dieser Gruppe entwickelten unabhängig voneinander Fortsätze aus Dentin. Warum sie Stoßzähne ausbildeten, könnte mit dem Verhalten der Tiere zusammengehangen haben. Zwar lassen sich die Vierbeiner aus dem Perm und der Trias nicht mehr beobachten, aber die Forscher haben zumindest für die nötigen anatomischen Voraussetzungen eine Vermutung: Ähnlich wie im menschlichen Gebiss wuchsen bei den Dicynodontia die Zähne nicht uneingeschränkt nach. Zudem waren die langen Eckzähne durch Bindegewebe im Kiefer eingebettet.

»Wenn diese beiden Merkmale vorliegen – eine reduzierte Menge an Zahnersatz und eine Gewebeverbindung –, dann kann ein Tier mit Hilfe eines ständig nachwachsenden Zahns den Zustand eines fehlenden Zahnersatzes umgehen«, erklärt Whitney laut einer Pressemitteilung der Harvard University. Diese Merkmalskombination findet sich nun am häufigsten bei Säugetieren. Womöglich deshalb entwickelten sie immer wieder Stoßzähne.

Die Zwei-Hundezähner waren Pflanzenfresser. Wahrscheinlich rissen sie mit ihrem Hornschnabel Futter von Sträuchern und Bäumen. Manche Arten wuchsen auf die Größe heutiger Elefanten heran, andere wurden nicht größer als Nagetiere. Fossilien fanden sich an zahlreichen Plätzen, vor allem auf der Südhalbkugel.

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