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Die Archive des Lebens
Unzählige Schädel, Skelette und Gewebeproben werden in Museen verwahrt – getrocknet, versteinert oder in Alkohol konserviert –, systematisch sortiert und mit Informationen zu ihrer Herkunft und den Fundumständen versehen. Einige wissenschaftliche Sammlungen füllen meterweise Holzregale und Schubladen in staubigen…
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von BETTINA WURCHE
Unzählige Schädel, Skelette und Gewebeproben werden in Museen verwahrt – getrocknet, versteinert oder in Alkohol konserviert –, systematisch sortiert und mit Informationen zu ihrer Herkunft und den Fundumständen versehen. Einige wissenschaftliche Sammlungen füllen meterweise Holzregale und Schubladen in staubigen Sälen, andere wirken mit ihren modernen Archivschränken aus Metall und Kunststoff fast steril. Sie alle aber liefern nicht nur Basisdaten für das Vorkommen von Tieren in verschiedenen Lebensräumen und Zeiten, sondern dokumentieren evolutive und ökologische Veränderungen über Jahrzehnte oder Jahrmillionen hinweg. Diese Archive des Lebens sind das wissenschaftliche Fundament für die Beschreibung und Klassifikation von Arten und anderer biologischer Kategorien – der Taxonomie. Da nur Spezialisten Knochen und andere Objekte „lesen“ und taxonomisch zuordnen können, kommt es in solchen Sammlungen immer wieder zu Neuentdeckungen selbst großer Tiere.
Der geheimnisvolle Omurawal
Als 2003 ein japanisches Forscherteam um Shiro Wada vom National Research Institute of Fisheries Science in Yokohama in der Fachzeitschrift Nature eine neue Walart beschrieb, war die internationale Walforscher-Community nicht überzeugt. Alle Schädel und Skelette des Omurawals lagen in japanischen Sammlungen. Vielleicht war diese angeblich neue Art eine nur in japanischen Gewässern vorkommende Untergruppe?
Japanische Wissenschaftler waren der Walart schon seit Längerem auf der Spur. Walfänger hatten in den 1970er-Jahren im Pazifik acht ungewöhnliche Bartenwale gefangen: Mit nur 11 Meter Länge waren sie etwa so groß wie ein kleiner Brydewal, ihre Unterkiefer hatten aber die gleiche asymmetrische Färbung wie die der über 20 Meter langen Finnwale: die rechte Seite weiß, die linke hingegen schwarz. Als 1988 ein Wal mit genau diesen Merkmalen an der japanischen Küste strandete, suchten die japanischen Forscher in Museumssammlungen gezielt nach ähnlichen Skeletten und Schädeln und wurden fündig: Einige Schädel sahen aus wie zu klein geratene Finnwalköpfe. Auffällig war außerdem die geringere Anzahl von Barten: Im Oberkiefer der vermutlich neuen Walart hingen nur 200 der hornigen Platten herab statt der über 260 bei Finnwalen und über 250 bei Brydewalen. Die Anzahl der Barten ist genauso wie bei anderen Tieren die Zahl der Zähne ein sicheres taxonomisches Merkmal für die Artbestimmung. Die molekulare Analyse von Gewebeproben aus den Sammlungen hatte die anatomischen Unterschiede zusätzlich bestätigt. Trotzdem blieben Zweifel.
Erst 2015 kam die Bestätigung für die neue Walart: Eine Forschungsgruppe um Salvatore Cerchio vom Anderson Cabot Center for Ocean Life am New England Aquarium in Boston hatte in ihrem Meeresschutz-Projekt für die Wildlife Conservation Society nördlich von Madagaskar seit 2011 kleine Omurawale beobachtet und sie wegen der Größe zunächst für Brydewale gehalten. Ein paar Jahre später konnten die Wissenschaftler den Meeressäugern nahe genug kommen, um zu erkennen, dass die rechten Unterkieferseiten weiß und die linken dunkel gefärbt waren. Die molekulare Analyse einiger Gewebeproben bestätigte dann die Vermutung: Es handelte sich tatsächlich um Omurawale, die offensichtlich nicht nur vor Japans Küsten leben, sondern auch in anderen Bereichen des Indo-Pazifiks.
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Sowohl die genetischen Proben als auch die seltenen Sichtungen dieser Bartenwale deuten auf einen vergleichsweise kleinen Bestand hin. Da sie im Gegensatz zu ihren größeren Verwandten aus der Hochsee in flachen Küstengewässern leben und dort durch Fischerei, Bootsverkehr und andere menschliche Aktivitäten besonders gefährdet sind, empfehlen Walforscher besonders starke Schutzmaßnahmen.
Neue Krokodilart aus Neuguinea
Der US-amerikanische Biologe Philip Hall hat in den 1980er-Jahren das Verhalten des Neuguinea-Krokodils erforscht, das nur auf der namensgebenden südostasiatischen Insel vorkommt. Dabei fiel ihm auf, dass die im Süden lebenden, über drei Meter großen Panzerechsen in der Regenzeit nisten, die im nördlichen Teil hingegen in der Trockenzeit. Damit waren die beiden Kroko-Gruppen nicht nur durch das unwegsame Bergland der Insel getrennt, sondern auch durch unterschiedliche Fortpflanzungszeiten. Solche verhaltensbiologischen Muster können Hinweise auf zwei Unterarten oder sogar verschiedene Arten sein. Eine Vermutung muss allerdings noch durch anatomische Unterschiede etwa der Schädel bestätigt werden. Bevor Hall jedoch seine Erforschung der Guinea-Krokodile fortsetzen konnte, verstarb er.
Als diese Arten-Frage 2014 in einem Fachvortrag wieder auftauchte, entschlossen sich der Krokodil-Experte Chris Murray von der Southeastern Louisiana University und der Evolutionsbiologe Caleb McMahan vom Field Museum in Chicago, die Antwort darauf zu finden. Das Neuguinea-Krokodil war 1928 entdeckt worden, die Schädel lagen seit 90 Jahren in den Museen. Mit der taxonomischen Analyse vertraut, untersuchten die beiden Zoologen also 51 Schädel in sieben US-amerikanischen und australischen Museen und fanden dabei aussagekräftige Unterschiede, die durch molekulare Analysen 2019 bestätigt wurden. Es gibt also wirklich zwei Krokodil-Arten auf Neuguinea: Das Nördliche Neuguinea-Krokodil (Crocodylus novaeguineae) und das Südliche Neuguinea-Krokodil. Letzteres tauften McMahan und Murray zu Halls Ehren Crocodylus halli.
Ein unbekanntes Riesenkänguru-Fossil
„Der Inselstaat Papua-Neuguinea“, so der australische Paläontologe Isaac Kerr von der Flinders University in Adelaide „ist kein wohlhabendes Land. So ist durch die geringe Urbanisierung und Rodung in großen Teilen die ursprüngliche Wildnis erhalten geblieben.“ Die dichte Vegetation der schwer zugänglichen Areale bietet heute lebenden Tieren gute Verstecke. Immer mal wieder werden neue Arten entdeckt, wie etwa das Hall-Krokodil oder 2014 ein Baumkänguru. Dass es nicht nur in Australien, sondern auch auf Neuguinea Beuteltiere gibt, ist wenig bekannt: Die Insel gehört zwar politisch zu Asien, erdgeschichtlich aber zu Australien. Sowohl dort lebende als auch fossile Tiere sind noch weitgehend unerforscht.
Für Biologen und Paläontologen wie Kerr sind das sehr glückliche Umstände. Für seine PhD-Arbeit (Doctor of Philosophy, vergleichbar mit dem deutschen Doktortitel) hat er sich mit den fossilen Riesenkängurus Neuguineas beschäftigt: Erfahrene Paläontologen hatten vermutet, dass sich unter den vielen Funden in Museumssammlungen noch Überraschungen verbergen könnten. So machte Kerr sich an ein Review, also die systematische Überarbeitung dieser Tiergruppe. Dafür untersuchte er über 1000 Fossilien in 14 Museen in vier Ländern.
Für die sprungstarken Riesenkängurus sind vor allem die Abmessungen und Proportionen von Zähnen, Schädeln, Unterkiefern und Beinen wichtige Merkmale zur Unterscheidung der Arten und Gattungen. Kerr hat sie neu vermessen und miteinander verglichen. Känguru-Backenzähne haben einen hohen, dünnen Kamm zum Zerschneiden der Pflanzennahrung. Darum heißt eine wichtige Gruppe der fossilen Beuteltiere Protemnodon („Temnodon“ bedeutet „schneidender Zahn“). Bis vor 12.000 Jahren hüpften sie durch Australien, sie sind enge Verwandte der heutigen Roten und Grauen Riesenkängurus.
In Kerrs Untersuchungen wichen einige der fossilen Unterkiefer stark von denen des Protemnodon ab: „Die Schneidkanten der Backenzähne sind nicht bogenförmig gekrümmt, sondern S-förmig“, erklärt Kerr. „Außerdem sind am Unterkiefer Ansätze für wesentlich stärkere, größere Kaumuskeln zu sehen, das weist auf eine andere, härtere Nahrung hin.“ Die Unterschiede waren so gravierend, dass Kerr und seine Kollegen im April 2022 den Nachweis eines neuen Riesenkängurus vermelden konnten: Nombe nombe. Sowohl Art als auch Gattung sind nach dem Fundort benannt: der Nombe-Höhle in Papua-Neuguinea.
Insgesamt ähnelte das 50.000 Jahre alte Nombe-Känguru wegen einiger primitiverer Merkmale weniger dem gleich alten Protemnodon, sondern vielmehr älteren fossilen Arten Australiens. Damit können Forscher die Känguru-Besiedlung Neuguineas rekonstruieren: Die Beuteltiere sind wohl schon vor fünf bis zehn Millionen Jahren von Australien nach Neuguinea gehüpft, als für kurze Zeit wegen des sehr niedrigen Meeresspiegels eine Landverbindung bestand. Dann haben sie auf der Insel ihre eigene Entwicklung durchlaufen.
Der letzte Riesenpanda Europas
Zwei fossile Zähne im bulgarischen Nationalmuseum für Naturgeschichte in Sofia haben Paläontologen auf die Spur des wohl letzten Riesenpandas Europas und eines vergangenen Ökosystems geführt. Die beiden Zähne gelangten in den 1970er-Jahren als Schenkung in die Museumssammlung, versehen mit einem handgeschriebenen Etikett, auf dem nur der Fundort vermerkt war. Dann gerieten sie in Vergessenheit.
Erst der aktuell zuständige Museums-Paläontologe Nikolai Spassov erkannte die fossilen Zähne als Panda-Relikte. Nach akribischer Suche in historischen Texten konnte er die Zähne einer alten bulgarischen Kohlemine zuordnen. Aus dieser Mine stammten auch andere, besser erforschte und datierte Fossilien, anhand derer Spassov für die Pandazähne ein Alter von fünf Millionen Jahren bestimmte. Mithilfe chinesischer Panda-Experten rückte er dem bulgarischen Bärenfossil weiter auf den Pelz: Zwar ähnlich groß wie die heutigen Bambusbären bevorzugte der bulgarische Panda (Agriarctos nikolovi) wohl weichere Nahrung als Bambus, der gemeinhin als Leibspeise der Verwandten in China bekannt ist. Das zeigte die Analyse des Vorbackenzahns. Solche weichen Pflanzen wuchsen in den damaligen feuchten Wäldern und Sümpfen Europas. Mit dem ungewöhnlich langen Eckzahn könnte sich der friedliche Pflanzenfresser verteidigt haben, etwa gegen die ebenfalls durch diese Wälder streifenden Säbelzahnkatzen, vermuten die Paläontologen Qigao Jiangzuo und Nikolai Spassov in ihrem 2022 veröffentlichten Fachartikel.
Damit ist der Museumsfund ein wichtiges Puzzlestück in der Panda-Evolution und ermöglicht gleichzeitig Rückschlüsse auf ihren längst vergangenen Lebensraum. Der bulgarische Riesenbär dürfte der letzte Europas gewesen sein: Als vor über fünf Millionen Jahren das Klima im südlichen Europa trockener wurde, verschwanden allmählich die feuchten Wälder und mit ihnen die Pandas.
Ein Dinosaurier mit Knollennase
Vor 200 Jahren entdeckte der englische Arzt und Naturforscher Gideon Mantell nahe der südenglischen Küste den Zahn eines großen, pflanzenfressenden Reptils. Wegen der Ähnlichkeit zu den Zähnen von Leguanen taufte er das damals noch unbekannte Tier „Leguanzahn“ (Iguanodon). Iguanodon war damit einer der ersten beschriebenen Dinosaurier.
Mittlerweile ist klar, dass es mehrere recht ähnliche Arten gab: Die kräftiger gebauten Skelette werden weiterhin der Art Iguanodon bernissartensis zugeordnet, während die deutlich leichter gebauten Exemplare seit 2007 zu einer eigenen, neuen Art namens Mantellisaurus atherfieldensis („Mantells Echse“) gehören. Da ihre Funde recht häufig sind und auf große Herden hinweisen, nennen Paläontologen diese fossilen Pflanzenfresser scherzhaft die Kühe des Erdmittelalters.
Der Dinosaurier-Enthusiast Jeremy Lockwood ist ein ungewöhnlicher PhD-Kandidat: Er ist ein pensionierter Arzt, hat also exzellente Kenntnisse der Wirbeltier-Anatomie. Für seinen Abschluss in Paläontologie an der University of Portsmouth in Zusammenarbeit mit dem Natural History Museum in London will er alle auf der Isle of Wight gefundenen Iguanodon- und Mantellisaurus-Exemplare noch einmal sorgfältig überprüfen. Die kleine Insel vor der südenglischen Küste birgt in ihren weißen Kreideklippen mit bislang 17 entdeckten Arten die höchste Dino-Dichte Europas.
Bei einer der anatomischen Untersuchungen fiel Lockwood ein 1978 auf der Isle of Wight ausgegrabenes und als Mantellisaurus einsortiertes Fossil auf. Er erzählt: „Der Schädel hatte statt der üblichen 23 oder 24 sogar 28 Zähne. Die Zahnformel, ein sicheres Art-Merkmal, stimmte also nicht.“ Außerdem machte den Anatomen die gerundete, knollige Nase stutzig, denn für Mantells Saurier ist eine gerade Nase charakteristisch. Lockwood hatte eine neue Dinosaurier-Art entdeckt. Nach dem Ort seiner Entdeckung nahe des Städtchens Brightstone und nach seinem Entdecker Keith Simmonds erhielt die neue Art den Namen Brighstoneus simmondsi.
In den weißen Gesteinsschichten der europäischen Kreidezeit stecken also neben den beiden bereits bekannten Pflanzenfresser-Arten auch noch die Reste einer dritten Art. Dank der sogenannten Biostratigraphie („Schichtenkunde“) gelingt die Datierung sehr gut: Fossilien, die in der gleichen Schicht liegen, sind innerhalb eines gleichen Zeitraums entstanden. Zusammen mit weiteren Entdeckungen aus anderen Teilen Europas, so schreiben Lockwood und seine Kollegen in einem Fachartikel 2021, deutet das auf eine viel größere Dino-Diversität hin als bislang angenommen. Gerade in dieser Zeit hat sich die Dinosaurier-Fauna offenbar schnell entwickelt. Die Paläontologen vermuten darum in den Fossilien-Sammlungen noch weitere Überraschungen.
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