Im Nordwesten Chinas haben Forschende das außergewöhnliche Fossil eines rund 115 Millionen Jahre alten Frosches entdeckt. Das Besondere: In den Eierstöcken und Eileitern des Tieres sind zahlreiche versteinerte Eier enthalten. Das Skelett des Froschweibchens deutet darauf hin, dass es noch sehr jung war. Ähnlich wie viele heutige Amphibien wurden die Frösche damals offenbar schon geschlechtsreif, bevor sie vollständig ausgewachsen waren. Doch die Paarung wurde dem jungen Weibchen wahrscheinlich zum Verhängnis: Den Forschenden zufolge starb es wahrscheinlich während des Geschlechtsakts.
Viele heutige Amphibien können sich bereits fortpflanzen, bevor sie vollständig ausgewachsen sind. Eine frühe Geschlechtsreife kann evolutionäre Vorteile bieten, da die nächste Generation bereits früh auf den Weg gebracht wird. Wann sich diese Eigenschaft allerdings im Laufe der Evolution entwickelt hat, war bislang unklar. Denn um zu erkennen, ob ein Tier geschlechtsreif ist, betrachten Forschende üblicherweise den Entwicklungsstand der Geschlechtsorgane. Bei Fossilien sind jedoch meist keine Weichteile erhalten, sondern nur die Knochen. Diese können zwar Auskunft darüber geben, ob sich ein Tier noch im Wachstum befindet, lassen jedoch keine Aussagen zum sexuellen Reifegrad zu.
Eier im Bauch des Fossils
Ein Team um Baoxia Du von der Lanzhou Universität in China hat nun im Jiuquan-Becken im Nordwesten Chinas ein außergewöhnlich gut erhaltenes Fossil eines urzeitlichen Frosches gefunden. Das Fossil wird auf rund 115 Millionen Jahre datiert und umfasst neben dem Skelett auch gut erkennbare Teile des Weichgewebes. Mit computertomografischen Aufnahmen rekonstruierten die Forschenden den dreidimensionalen Körperbau des Frosches und ordneten ihn der Art Gansubatrachus qilianensis zu. Diese Spezies hatte das Team 2023 anhand eines anderen Fossils aus der gleichen Fundstätte erstmals beschrieben.
Bei dem neu entdeckten Exemplar stießen die Forschenden auf eine Besonderheit: Im Bauch des Tieres entdeckten sie Ansammlungen von jeweils knapp einen Millimeter großen Punkten. „Die Form, Position, Größe und Anordnung dieser kreisförmigen Strukturen lassen darauf schließen, dass es sich um Eierstockfollikel und Eier handelt“, berichtet das Forschungsteam. „Versteinerte Frösche mit gut erhaltenen Weichteilen oder Eiern sind in den geologischen Aufzeichnungen nur äußerst selten zu finden.“ Das beschriebene Exemplar stellt demnach den ältesten bisher entdeckten schwangeren Frosch der geologischen Geschichte dar.
Geschlechtsreif im Jugendalter
Analysen des Skeletts ergaben, dass die Handwurzel des Froschweibchens noch nicht vollständig verknöchert war – ein typischer Hinweis darauf, dass sich das Tier noch im Wachstum befand. Bei dem 2023 gefundenen Exemplar dagegen war die Handwurzel verknöchert. Zwar können die Forschenden nicht vollständig ausschließen, dass sich das Skelett bei dieser Art je nach Geschlecht unterschiedlich entwickelte und Weibchen auch in höherem Alter nur teilweise verknöcherte Handwurzelknochen hatten, doch die wahrscheinlichere Erklärung ist, dass es sich um ein junges, noch nicht ausgewachsenes Tier handelte.
„Das deutet darauf hin, dass die Geschlechtsreife bei diesem Frosch vor dem Erreichen des Erwachsenenalters eintrat“, schreiben die Forschenden. „Die Entdeckung ist ein direkter Beweis dafür, dass dieses Phänomen bereits vor 115 Millionen Jahren auftrat und wahrscheinlich in der Evolutionsgeschichte der Frösche verankert ist.“
Tod bei der Paarung
Zudem machte sich das Team Gedanken, wie das junge, schwangere Weibchen zu Tode gekommen sein könnte. Viele für Frösche typische Todesursachen scheiden bei diesem Tier aus: Offensichtlich ist es weder an Altersschwäche gestorben noch wurde es von Raubtieren gefressen. Der gute Erhaltungszustand und das umgebende Sediment machen es außerdem unwahrscheinlich, dass der Frosch zerquetscht wurde oder durch Umwelteinflüsse gestorben ist. Da Frösche üblicherweise nur unter guten Bedingungen Eier bilden, ist das Tier wahrscheinlich auch nicht verhungert oder während der Winterstarre gestorben.
„Die wahrscheinlichste Todesursache für das Weibchen ist Ertrinken oder Erschöpfung im Zusammenhang mit der Paarung“, schreibt das Team. Diese Todesursache lässt sich auch bei vielen heutigen Fröschen und Kröten beobachten. Denn um die Eier zu befruchten, sobald sie vom Weibchen abgelaicht werden, klammern sich die Männchen vieler Arten an den Rücken des Weibchens. Teilweise lassen sie sich tagelang von ihm tragen und stellen so sicher, dass kein Konkurrent die Eier dieses Weibchens befruchtet. In einigen Fällen klammern sich allerdings so viele Männchen an ein Weibchen, dass es im Inneren eines Knäuels von Männchen im Wasser ertrinkt oder an Erschöpfung stirbt. „Das von uns gefundene Fossil stellt wahrscheinlich den frühesten dokumentierten Todesfall im Zusammenhang mit der Paarung dar“, schreiben die Forschenden.
Quelle: Baoxia Du (Lanzhou Universität, China) et al., Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, doi: 10.1098/rspb.2023.2320
Mit Licht gegen Ewigkeitschemikalien
