Ein Panzer und ein zahnloser Schnabel – das sind die Markenzeichen der heutigen Schildkröten. Doch wie hat sich diese extravagante Anatomie entwickelt? Einblick in diese Frage liefert nun das seltsam wirkende Fossil einer 228 Millionen Jahre alten Vertreterin aus dem Stammbaum der Schildkröten. Sie besaß bereits einen typischen Schildkröten-Schnabel und einen Frisbee-förmigen Körper. Ihre breiten Rippen bildeten allerdings noch keinen Panzer. Wie die Forscher erklären, spiegelt sich in dieser Merkmals-Mischung die komplexe Entwicklungsgeschichte der Schildkröten-Anatomie wider: Es handelte sich um eine Mosaikevolution.
Kein anderes Wirbeltier hat seine Anatomie derart umgestaltet: Während sich bei einigen Lebewesen Oberflächenstrukturen wie beispielsweise Schuppen zu Panzerungen umgewandelt haben, bildete bei den Schildkröten das Skelett die Grundlage der Entwicklung. Eine Wirbelsäule oder Rippen sucht man bei den heutigen Arten vergebens. Im Laufe der Evolutionsgeschichte sind diese Skelettteile nach außen gewandert und verschmolzen schließlich zu einem Panzer. Zudem gab es weitere anatomische Veränderungen. Besonders auffällig ist dabei: Das einst zahnbesetzte Maul verwandelte sich in einen Schnabel, der für alle 341 heutigen Schildkrötenarten typisch ist. Die Frage, wie und wann es zu den ungewöhnlichen Entwicklungen bei den Vorfahren dieser Tiergruppe gekommen ist, beschäftigt Forscher bereits seit einiger Zeit.
Seltsame Zwischenformen
In den letzten Jahren wurden bereits Zwischenformen aus der Evolutionsgeschichte der Schildkröten gefunden. Ein solches Wesen war beispielsweise Odontochelys, dessen untere Hälfte bereits ein Panzer bedeckte – nicht aber die Oberseite. Der Deckel fehlte sozusagen. Außerdem besaß dieses Tier noch keinen Schnabel. Bis jetzt war es unklar, wie derartige Wesen in den Reptilienstammbaum passen. “Der Ursprung der Schildkröten ist seit Jahrzehnten ein ungelöstes Problem in der Paläontologie”, sagt Co-Autor Olivier Rieppel vom Field Museum in Chicago.
Das Fossil, das er und seine Kollegen nun präsentieren, stammt von einem Fundort in China und wurde auf ein Alter von 228 Millionen Jahre datiert. Die Wissenschaftler gaben dem Tier den Namen Eorhynchochelys sinensis – „Urzeitliche Schnabelschildkröte aus China“. „Dieses Wesen war beachtliche 2,5 Meter lang, besaß einen seltsam abgeflachten Körper, einen langen Schwanz und der vordere Teil seiner Kiefer war zu einem Schnabel ausgebildet”, berichtet Rieppel. Wie die Forscher vermuten, lebte Eorhynchochelys wahrscheinlich in seichtem Wasser und hat im Schlamm nach Nahrung gewühlt.
Mosaikevolution zeichnet sich ab
Was nun erneut wie ein weiteres, schwer zu interpretierendes Mischwesen wirkt, klärt das Bild der Schildkrötenevolution, sagt Rieppel: Die Tatsache, dass Eorhynchochelys einen Schnabel vor den anderen frühen Schildkröten entwickelt hat, aber keinen Panzer besaß, ist ein Hinweis auf eine komplexe Entwicklungsgeschichte der Schildkröten – Mosaikevolution heißt der Fachbegriff. Dieses Prinzip beschreibt den Effekt, wonach sich Merkmale, die eine Tiergruppe heute prägen, unabhängig voneinander entwickelt haben – zu unterschiedlichen Zeiten oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die einzelnen Vertreter des Stammbaums müssen deshalb nicht unbedingt eine Kombination aller Eigenschaften besessen haben. Im Fall der Schildkröten heißt das konkret: Die modernen Schildkröten besitzen zwar alle Panzer und Schnäbel, aber die Entwicklung zu dieser Kombination war nicht geradlinig. Einige frühe Vertreter der Entwicklungslinie entwickelten demnach Panzerstrukturen, während andere Schnäbel bekamen. Am Ende setzten sich dann aber Wesen durch, bei denen beide Merkmale gleichzeitig auftraten, erklären die Wissenschaftler.
“Dieses beeindruckende Fossil ist eine sehr aufregende Entdeckung, die ein weiteres Stück im Puzzle der Evolution der Schildkröten repräsentiert”, sagt Co-Autor Nick Fraser, von der Organisation National Museums Scotland in Edinburgh. “Es zeigt, dass die frühe Evolution der Schildkröten keine einfache, schrittweise Ansammlung von einzigartigen Merkmalen war, sondern eine viel komplexere Reihe von Entwicklungen, die wir gerade erst zu entwirren beginnen”, resümiert der Paläontologe.
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