Ein außergewöhnlicher Fund versteinerter Haut liefert neue Informationen über das Aussehen der frühen Landwirbeltiere vor rund 289 Millionen Jahren. Das in einer Höhle im US-Bundesstaat Oklahoma entdeckte Fossil ist das älteste bekannte Zeugnis tierischer Epidermis. Den Analysen zufolge weist das winzige, dreidimensional konservierte Stück Haut erstaunliche Ähnlichkeit zu der Haut heutiger Krokodile auf. Obwohl das Fossil keinem spezifischen Tier zugeordnet werden kann, gehen die Forschenden davon aus, dass es von einem urzeitlichen Reptil stammt, einem Vorfahren der Dinosaurier.
Als die ersten Wirbeltiere vor rund 385 Millionen Jahren an Land gingen, mussten sie nicht nur ihre Fortbewegung an die neuen Bedingungen anpassen. Das Leben außerhalb des Wassers stellte auch völlig neue Anforderungen an ihre Haut. Erforderlich wurde eine stabile und zugleich flexible Hülle, die das Körperinnere vor Austrocknung, Hitze, Kälte und weiteren schädlichen Einflüssen wie Krankheitserregern schützt. Die ersten Wirbeltiere, die sich komplett auf ein Leben im Trockenen einstellten, waren vor rund 300 Millionen Jahren die Reptilien. Anders als bei Amphibien, die noch Teile ihres Lebens im Wasser verbringen, enthält ihre Haut das Protein Keratin, das sich auch in Haut, Haaren und Krallen von Säugetieren sowie in den Federn von Vögeln findet.
Außergewöhnlich gut erhalten
Wie die Haut der frühesten Landwirbeltiere aussah und wie sie sich in den folgenden Jahrmillionen entwickelte, ist allerdings weitgehend unklar. Da die Haut nach dem Tod eines Tieres üblicherweise eine der ersten Strukturen ist, die verrottet, gibt es kaum fossile Nachweise. Doch nun liefert ein außergewöhnliches Fundstück neue Erkenntnisse über die Haut der Urzeit-Reptilien: In einer aktuellen Veröffentlichung beschreibt ein Team um Ethan Mooney von der University of Toronto Mississauga in Kanada ein dreidimensional versteinertes Stückchen Haut, das wahrscheinlich zwischen 286 und 289 Millionen Jahre alt ist.
Das Fossil ist kleiner als ein Fingernagel, lässt aber bis heute selbst winzige strukturelle Details erkennen. Diesen guten Erhaltungszustand verdankt es den einzigartigen Bedingungen an seinem Fundort: dem Kalksteinhöhlensystem Richards Spur in Oklahoma. „Wahrscheinlich sind Tiere im frühen Perm in dieses Höhlensystem gefallen und wurden in sehr feinen Tonsedimenten begraben, die den Verwesungsprozess verzögerten“, erklärt Mooney. „Aber der Clou ist, dass dieses Höhlensystem während des Perms auch eine aktive Ölquelle war, und die Wechselwirkungen mit den Kohlenwasserstoffen aus Erdöl und Teer haben wahrscheinlich dazu geführt, dass diese Haut erhalten blieb.“
Ähnlichkeit zu heutiger Reptilienhaut
Mikroskopische Untersuchungen enthüllten, dass es sich um epidermales Gewebe handelte, also die oberste Hautschicht von Reptilien, Vögeln und Säugetieren. „Die Epidermis war ein entscheidendes Merkmal, das das Überleben von Wirbeltieren an Land ermöglicht hat“, sagt Mooney. „Sie ist eine entscheidende Barriere zwischen den inneren Körperprozessen und der rauen äußeren Umgebung.“ Viele Merkmale der Millionen Jahre alten Haut finden sich noch heute bei Reptilien. So weist sie eine geschuppte Oberfläche auf, ähnlich wie die Haut heutiger Krokodile. Die Scharnierbereiche zwischen den einzelnen Schuppen wiederum erinnern an ähnliche Strukturen bei Schlangen.
Da das Hautfossil ohne ein zugehöriges Skelett oder andere Überreste gefunden wurde, ist unklar, von welchem Tier es stammt. Die Struktur der Haut lässt jedoch darauf schließen, dass es sich um ein frühes Reptil gehandelt haben muss, das sich aus den noch halb im Wasser lebenden Amphibien entwickelt hat. „Dieses seltene Weichteilfossil liefert wichtige erste Hinweise auf die anatomischen Veränderungen, die den Übergang von der aquatischen und semiaquatischen Lebensweise zu einer vollständig terrestrischen Lebensweise markieren“, so das Forschungsteam.
Quelle: Ethan Moony (University of Toronto Mississauga, Ontario, Kanada) et al., Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2023.12.008
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