Außergewöhnliches neues Fischfossil regt zum Umdenken darüber an, wie die Geologie der Erde die Evolution vorantreibt

Quastenflosser sind Tiefseefische, die vor den Küsten Südafrikas und Indonesiens leben und bis zu zwei Meter lang werden können. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, sie seien ausgestorben.

In neue Forschung veröffentlicht in Naturkommunikationenthüllen wir das besterhaltene Quastenflosserfossil, das jemals gefunden wurde, aus der Urzeit vor Hunderten von Millionen Jahren, als sich diese urzeitlichen Meeresbewohner erstmals entwickelten. Das Fossil stammt aus der Gogo-Formation im Gooniyandi Country im Norden von Westaustralien.

Wir haben außerdem die Evolution aller Hunderter Quastenflosserarten untersucht, die wir aus Fossilienfunden kennen, um herauszufinden, was im Laufe der Äonen zur Entstehung neuer Arten geführt hat.

Die Antwort war überraschend: Den größten Einfluss auf die Evolution des Quastenflossers hatten nicht die Meerestemperatur oder der Sauerstoffgehalt, sondern tektonische Aktivitäten. Je stärker sich die riesigen Platten der Erdkruste bewegten, desto wahrscheinlicher war es, dass neue Arten auftraten.

„Lebende Fossilien“

Quastenflosser sind „Quastenflosser“, das heißt, sie haben robuste Knochen in ihren Flossen, die den Knochen in unseren Armen ähneln. Wissenschaftler glauben, dass sie näher mit Tetrapoden (Tieren mit Rückgrat und vier Gliedmaßen, wie Fröschen, Emus und Menschen) verwandt sind als mit den meisten anderen Fischen.

Quastenflosser gibt es schon seit langer Zeit. Die ältesten bekannten Fossilien sind über 410 Millionen Jahre alt. Da es sich bei diesen Fossilien jedoch meist um Fragmente handelt, wissen wir nicht viel darüber, wie die frühesten Quastenflosser aussahen.

Später, im Zeitalter der Dinosaurier, das vor etwa 250 Millionen Jahren begann, wurde die Vielfalt der Quastenflosser größer. Insgesamt haben wir Spuren von mehr als 175 fossilen Arten aus der ganzen Welt gefunden.

Am Ende der Kreidezeit vor 66 Millionen Jahren verschwanden schließlich auf mysteriöse Weise alle Spuren von Quastenflossern aus den Fossilienfunden. Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Quastenflosser dem massiven Asteroideneinschlag zum Opfer fielen, der gleichzeitig das Todesurteil für die Dinosaurier (und damit für rund drei Viertel allen Lebens auf der Erde) bedeutete.

Das änderte sich 1938, als Fischer in Südafrika einen großen, rätselhaften Fisch aus den Tiefen des Ozeans zogen, den sie noch nie zuvor gesehen hatten. Ein Mitarbeiter eines örtlichen Museums mit einem ausgeprägten Interesse an den Naturwissenschaften, Marjorie Courtenay-Latimerwusste sofort, dass der Fisch etwas Besonderes war.

Courtenay-Latimer engagierte ihre Freundin JLB Smithein renommierter südafrikanischer Chemiker mit Interesse an Ichthyologie (Fischkunde). Smith identifizierte und benannte Latimeria, den ersten lebenden Quastenflosser, der der Wissenschaft bekannt ist.

Die Entdeckung dieses „Lazarusfisches“ war, als ob man über einen lebenden Triceratops-Dinosaurier stolperte, der noch heute durch die Wälder Nordamerikas streift. Auch heute noch werden Quastenflosser oft als „lebende Fossilien“ bezeichnet.

Ein neues Fossil des Quastenflossers

Unser Team von der Flinders University hat zusammen mit anderen Kollegen aus Australien, Kanada und Europa im Gooniyandi Country im Norden von Westaustralien eine neue Art fossiler Quastenflosser entdeckt. Vor rund 380 Millionen Jahren war der Fundort ein tropisches Riff, in dem es von mehr als 50 Fischarten wimmelte.

Ngamugawi wirngarri, der neue fossile Quastenflosser, ist der erste in der Gegend gefundene Fisch, der einen Namen aus der Gooniyandi-Sprache trägt. Der Name bedeutet „alter Fisch zu Ehren von Wirngarri“, einem angesehenen Ältesten der Gemeinde.

Ngamugawi ist der am besten dreidimensional erhaltene Quastenflosser aus dem Devon (vor 359 bis 419 Millionen Jahren). Dieses Fossil bietet einen großartigen Einblick in die frühe Anatomie dieser Abstammungslinie.

Plattentektonik treibt die Evolution des Quastenflossers voran

Unsere Untersuchung der neuen Art veranlasste uns, die Evolutionsgeschichte aller bekannten Quastenflosser zu analysieren. Dabei berechneten wir die Evolutionsraten über ihre 410 Millionen Jahre alte Geschichte.

Wir haben festgestellt, dass sich Quastenflosser, mit einigen interessanten Ausnahmen, im Allgemeinen langsam entwickelt haben.

Darüber hinaus analysierten wir eine Reihe von Umweltfaktoren, die unserer Ansicht nach die Evolutionsrate des Quastenflossers beeinflussen könnten. Dazu gehörten die Aktivität tektonischer Platten, die Meerestemperaturen, der Sauerstoffgehalt des Wassers und der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre.

Von allen untersuchten Variablen hatte die tektonische Plattenaktivität den größten Einfluss auf die Evolutionsrate des Quastenflossers. Neue Quastenflosserarten entwickelten sich eher während Perioden erhöhter tektonischer Aktivität, da seismische Bewegungen die Lebensräume veränderten.

Entwickeln sich Quastenflosser noch weiter?

Neben der Analyse aller fossilen Quastenflosser haben wir auch die beiden heute noch lebenden Arten Latimeria chalumnae und Latimeria menadoensis genauer unter die Lupe genommen.

Auf den ersten Blick sehen diese Fische fast identisch aus mit einigen ihrer Artgenossen von vor Hunderten Millionen Jahren. Bei näherer Betrachtung konnten wir jedoch erkennen, dass sie sich tatsächlich von ihren ausgestorbenen Verwandten unterschieden.

Während Latimeria im Wesentlichen aufgehört hat, neue Merkmale zu entwickeln, verändern sich die Proportionen seines Körpers und die Details seiner DNA immer noch ein wenig. Vielleicht ist es also doch kein „lebendes Fossil“.

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