Weiteres Teil der Schildkrötenevolution hinzugefügt

(07.04.2020) Der Ursprung von Schildkröten gilt als eine der am häufigsten geführten Debatten innerhalb der Evolutionsbiologie. In einer kürzlich im Fachjournal „Nature Scientific Reports“ veröffentlichten Studie hat Senckenberger Ingmar Werneburg mit einem internationalen Team von Forschenden bestehende Hypothesen widerlegt und neues Licht auf die Evolution der Schädelarchitektur geworfen.

Die Ergebnisse zeigen eine enge Verknüpfung der Evolution des Schädels und des hochflexiblen Halses bei den Panzerträgern.

Neben ihren Panzern gehören die flexiblen Hälse und kleinen Köpfe zu den charakteristischen Merkmalen von Schildkröten. „Auch wenn Schildkröten zu den Reptilien zählen, unterscheidet sich ihr Schädel stark von dem anderer Kriechtiere – dies erschwert, zusammen mit dem einzigartigen Panzerskelett, die Beurteilung ihres stammesgeschichtlichen Ursprungs“, erklärt PD Dr. Ingmar Werneburg vom ‚Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP)‘ an der Universität Tübingen.


Lebendrekonstruktion der Schildkröte Proganochelys quenstedti aus dem Naturkundemuseum Stuttgart.

Fossilien lassen darauf schließen, dass eine Reihe von Modifikationen während der Evolution der Schildkröten dazu geführt hat, dass sich der zunächst in sich bewegliche Schädel zu einer unbeweglichen Struktur umbildete. Dabei schlossen sich auch die Schläfenfenster in der Wangenregion und formten so den sogenannten anapsiden Schädel, wie er sonst bei keinen anderen lebenden Reptilien vorhanden ist.

Gleichzeitig entwickelte sich eine einzigartige, mit einem Seilzug vergleichbare Anordnung der Kiefermuskulatur. „Bislang wurde vermutet, dass diese Modifikationen bei Schildkröten zu einer Steigerung der Beißkraft geführt haben und es sich bei dieser Entwicklung um eine funktionelle Anpassung an ein verändertes Fressverhalten handelte“, ergänzt Werneburg.

Diese Hypothese wurde nun erstmals unter biomechanischen Gesichtspunkten von dem internationalen Forschungsteam um Werneburg getestet. Der Tübinger Wissenschaftler hierzu: „Unsere Untersuchungen ergaben, dass die Beißkraft durch diese Änderungen erstaunlicherweise nicht gesteigert wird, weder durch die Unbeweglichkeit des Schädels noch durch die Neuanordnung der Kiefermuskulatur.“


Der Schädel von Schildkröten unterscheidet sich stark von dem anderer Reptilien.

Die Analysen zeigten jedoch, dass die evolutionären Neuerungen zu einer optimierten Schädelstruktur geführt haben. Diese hält stärkeren Belastungen stand und kommt dabei mit weniger Knochenmaterial aus.

„Wir kombinierten unsere neuen Erkenntnisse mit dem bereits vorhandenen paläontologischen und anatomischen Wissen, wodurch ein neues Szenario vorstellbar wird“, erläutert Werneburg. Entscheidend in diesem Szenario sei eine enge Verknüpfung der Evolution des Schädels und des hochflexiblen Halses: „Wir nehmen an, dass der Schädel moderner Schildkröten das Resultat eines komplexen Prozesses ist, der seit der Entstehung des Panzers abläuft.“

Einerseits ermöglicht die Halsbewegung eine allgemeine Steigerung der Mobilität der Tiere, die so ein Gegenstück zu dem ansonsten starren Körper bietet. Andererseits dient die Möglichkeit, den Hals einzuziehen, als zusätzlicher Schutzmechanismus in Gefahrensituationen.

Die Modifikationen am Schildkrötenschädel könnten zudem nicht nur zu einer vorteilhafteren Belastungsverteilung geführt, sondern gleichzeitig den Weg für die Entstehung neuer Arten ermöglicht haben: „Das evolutionäre Potential für eine neuartige Schädelarchitektur und längere flexiblere Hälse ermöglichte die Entwicklung einer größeren Diversität der Schildkröten während und nach dem Jura“, schließt Werneburg.



Weitere Meldungen

Die Callagur-Schildkröte (Batagur borneoensis) aus Südostasien wurde in den letzten 30 Jahren durch die Ausbeutung als Nahrungsmittel fast ausgerottet.; Bildquelle: Callagur-Schildkröte

Mehr als die Hälfte aller Schildkrötenarten von der Ausrottung bedroht

51 internationale Schildkröten-Fachleute haben am 23. Juni 2020 die umfassendste Studie über die globale Gefährdung von Schildkröten im Fachjournal „Current Biology“ veröffentlicht
Weiterlesen

Anhand von genetischen Untersuchungen wurde eine zweite Art der Fransenschildkröte entdeckt.; Bildquelle: Henrik Bringsøe

Neue Art der Fransenschildkröten entdeckt

Senckenberg-Wissenschaftler Uwe Fritz hat mit einem internationalen Team anhand von genetischen Untersuchungen eine neue Fransenschildkröten-Art beschrieben. Bislang war man davon ausgegangen, dass es nur eine einzige Art der Gattung Chelus gibt
Weiterlesen

Der venezolanische Paläontologe Rodolfo Sánchez neben dem Panzer eines Stupendemys geographicus Männchens; Bildquelle: Edwin Cadena

Ausgestorbene Riesenschildkröte hatte fast 3 Meter langen Panzer mit Hörnern

Paläobiologen der Universität Zürich haben in Venezuela und Kolumbien Überreste einer ausgestorbenen Süsswasser-Schildkröte entdeckt
Weiterlesen

Schimpanse im Loango Nationalpark in Gabun beim Verzehr einer Schildkröte; Bildquelle: Erwan Theleste

Schildkröten auf dem Speiseplan von Schimpansen

Freilebende Schimpansen fressen Schildkröten, nachdem sie deren Panzer an Baumstämmen aufgeschlagen haben
Weiterlesen

Rot markiert ist hier der Oberschenkelknochen, der den großen Tumor aufweist.; Bildquelle: SMNS / R. Schoch

Knochenkrebs an der ältesten fossilen Schildkröte entdeckt

Die paläopathologische Studie wurde im angesehenen Journal für Krebsforschung der American Medical Association, JAMA Oncology, veröffentlicht
Weiterlesen

Fossile Schildkröten aus dem ZNS; Bildquelle: Markus Scholz / Uni Halle

Neue Studie: Woher kommen Riesenschildkröten?

Die Evolution von Riesenschildkröten ist womöglich nicht so stark an Inseln gebunden, wie dies bisher angenommen wurde. Auch auf dem Festland entwickelten sich unabhängig voneinander mehrere Arten der großen Tiere
Weiterlesen

Lebend-, Schädel- und Gehirnrekonstruktion von Proganochelys quenstedti, der ältesten Schildkröte (210 Millionen Jahre) mit vollständigem Panzer; Bildquelle: Stephan Lautenschlager, Universität Birmingham

Schildkrötengehirne sind komplexer als gedacht

Neue Studie wirft Licht auf die Gehirnevolution der Schildkröten und ihre frühen Umweltanpassungen
Weiterlesen

Von der Riesenschildkröte sind auf den Bahamas nur noch fossile Überreste übrig, die in sogenannten "Blauen Löchern" konserviert wurden.; Bildquelle: Brian Kakuk

Ausgestorbene Riesenschildkröte – 1000 Jahre alte DNA entschlüsselt

Wissenschaftler von Senckenberg und der Universität Potsdam haben das Erbgut der ausgestorbenen Riesenschildkröte Chelonoidis alburyorum untersucht
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen

09.10.