Im Erdzeitalter Silur, vor mehr als 400 Millionen Jahren, schwammen bizarre Fische durch die Ozeane. Viele waren von dicken Panzerplatten bedeckt, die meisten besaßen zwar Zähne, aber keinen festen Kiefer. Heute sind diese kieferlosen Fische fast ausgestorben, lediglich Neunaugen und Schleimaale haben überlebt. Die primitiven Kieferlosen wurden allerdings nicht von ihren weiter entwickelten Verwandten verdrängt, wie es Paläontologen lange annahmen. Ihr kräftiges Gebiss eröffnete den Kiefermäulern vielmehr völlig neue ökologische Nischen, wodurch sie Umweltveränderungen besser überstanden, hat jetzt ein Forscherteam um den Briten Philip Anderson entdeckt.
Heute gehören 99,8 Prozent aller Wirbeltiere zu den Kiefermäulern. Doch die allerersten Wirbeltiere vor etwa 500 Millionen Jahren verstärkten ihren Ernährungsapparat noch nicht durch einen festen Knochen oder Knorpel. Sie ernährten sich vor allem von winzigen Beutetieren oder weicher Nahrung am Meeresboden. Vor 440 Millionen Jahren tauchten dann die ersten Kieferfische auf, doch die Kieferlosen dominierten die Meere noch weitere 40 Millionen Jahre. Vor 360 Millionen Jahren gewannen die Kiefermäuler dann die Oberhand. Eine Gruppe von ihnen, die vierbeinigen Tetrapoden, eroberte zu dieser Zeit das Land.
Anderson und seine Kollegen führten nun eine statistische Analyse durch, um herauszufinden, ob sich Kieferlose und Kiefermäuler gegenseitig Konkurrenz machten. Sie stellten fest, dass das nicht der Fall war – der Aufstieg der Kiefermäuler ging offenbar nicht auf Kosten ihrer Verwandten. “Überraschenderweise scheint sich die alte Annahme nicht zu bewahrheiten, dass die neu entwickelten Fische mit Kiefer die primitiveren, kieferlosen Formen ersetzten”, sagt Anderson. So entwickelten die Kieferfische zwar rasch eine große Vielfalt, aber das beeinträchtige die Artenzahl der Kieferlosen nicht. Als ihr Niedergang schließlich begann, nahm die Artenvielfalt bei den Kieferfischen nicht im Gegenzug zu.
Die Forscher vermuten daher, dass die Kiefermäuler einfach neue ökologische Nischen eroberten. Sie konnten zum Beispiel größere Beutetiere angreifen oder harte Schalen knacken. Zudem erschlossen sie sich die gesamte Wassersäule als Jagdgebiet.
Bei der Form des Kiefers experimentierte die Evolution nur am Anfang. Die Gruppen der Panzerfische und Lungenfische brachten alle möglichen Kieferformen und Ernährungsstrategien hervor. Sie starben aber am Ende des Erdaltertums aus. Die Kieferformen, die die Vorfahren der heutigen Fische und Landwirbeltiere entwickelten, sind weniger vielfältig. Sie blieben bis heute weitgehend unverändert in Gebrauch.
Philip Anderson (University of Bristol, Großbritannien) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/nature10207 wissenschaft.de – Ute Kehse
