Konnten die ältesten Meeresreptilien ihren Schwanz abwerfen?

(01.05.2020) Ein internationales Team von Forschenden unter Leitung von Mark MacDougall vom Museum für Naturkunde Berlin, untersuchte die Schwanzanatomie von fossilen Mesosauriern, den ältesten bekannten Meeresreptilien.

Die Forschungsergebnisse geben neue Einblicke in die frühe Evolution von Wirbeltieren sowie die Fähigkeit, bei Gefahr den Schwanz abzuwerfen Sollbruchstellen in den Mesosaurier-Schwanzwirbeln stellen wahrscheinlich ein evolutionäres Relikt dar, das von ihren landlebenden Vorfahren beibehalten, aber nicht tatsächlich verwendet wurde.

Die Untersuchungen sind wichtig für das Verständnis der Evolution der Gliedmaßenregeneration und unterstützt medizinische Forschungen.

Museum für Naturkunde Berlin

Mesosaurier waren eine Gruppe von Reptilien, die vor etwa 278 Millionen Jahren in einem Binnenmeer im östlichen Südamerika und südwestlichen Afrika lebten, als diese Kontinente noch als Teil des Superkontinents Pangäa miteinander verbunden waren.

Mesosaurier sind insbesondere dafür bekannt, dass sie die ersten Reptilien in der Erdgeschichte waren, die nach der Eroberung des Landes zu einer vollständigen Lebensweise im Wasser zurückgekehrt sind. Darüber hinaus repräsentierten sie schon früh ein Schlüsselindiz für die Theorie der Plattentektonik.

Mesosaurier gehören zu den ursprünglichsten Reptilien und geben uns einen Einblick, welche Merkmale in dem gemeinsamen Vorfahren aller Reptilien vorhanden gewesen sein könnten.

Ein umstrittenes Merkmal der Mesosaurier hat bisher jedoch wenig Beachtung gefunden: Ihre fossil überlieferten Schwanzwirbel weisen Strukturen auf, die Schwachstellen im Schwanz einiger heute lebender Wirbeltiere ähneln.

Diese Sollbruchstellen ermöglichen in Gefahrensituationen das Abwerfen des Schwanzes, um das Raubtier abzulenken und fliehen zu können.

Dieses Verhalten wird als kaudale Autotomie bezeichnet. Das mögliche Vorhandensein von Sollbruchstellen bei Mesosauriern wurde jedoch bisher nicht im Detail untersucht.

Das Wissenschaftlerteam mit Hauptautor Mark MacDougall, Doktorand Antoine Verrière und Jörg Fröbisch, alle vom Museum für Naturkunde in Berlin, sowie internationalen Kollegen aus Kanada, Deutschland und dem Vereinigten Königreich, leitete die erste gründliche Untersuchung dieser scheinbaren Sollbruchstellen bei allen drei bekannten Mesosaurier-Arten.

Mithilfe von Dutzenden von Mesosaurier-Fossilien, Röntgen-Computertomographie und Knochendünnschliffen konnten die Forschenden das Vorhandensein der Sollbruchstellen in den Schwanzwirbeln der Mesosaurier bestätigen, obwohl die Sollbruchstellen nicht ganz so ausgeprägt sind wie bei anderen Tieren.

„Allerdings hätte die Fähigkeit, ihren Schwanz abwerfen zu können, Mesosauriern nicht genutzt, da aus ihrem Lebensraum keine Raubtiere bekannt sind und sie ihre Schwänze hauptsächlich zum Schwimmen verwendeten“, so Doktorand Antoine Verrière.

Trotz des Vorhandenseins dieser Strukturen in den Mesosaurier-Schwanzwirbeln kamen die Forschenden daher zu dem Schlussdass diese Sollbruchstellen wahrscheinlich nicht für kaudale Autotomie verwendet wurden.

Stattdessen stellen die Strukturen in Mesosauriern wahrscheinlich ein evolutionäres Relikt dar, eine Struktur, die von ihrem terrestrischen Vorfahren beibehalten, aber nicht verwendet wurde.

„Tatsächlich zeigt die innere Anatomie der Schwanzwirbel, dass die potenziellen Sollbruchstellen durch übermäßiges Knochenwachstum reduziert wurden, was weiter darauf hindeutet, dass diese Strukturen nicht funktionsfähig waren, sondern eher ein evolutionäres Relikt darstellen“, erläutert Jörg Fröbisch, Professor für Paläobiologie und Evolution

Mark MacDougall, ergänzt: „Das Vorhandensein von Sollbruchstellen in Mesosauriern erhöht die Anzahl früher Reptilien mit diesen Strukturen, was darauf hindeutet, dass sie ursprünglicher und weitverbreiteter waren als bisher angenommen.“

Publikation

MacDougall, M.J., Verrière, A., Wintrich, T., LeBlanc, A.R.H., Fernandez, V. and Fröbisch, J. (2020) Conflicting evidence for the use of caudal autotomy in mesosaurs. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-020-63625-0


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