Klimawandel und Asteroiden stehen in Zusammenhang mit der Entstehung und dem Aussterben von Tieren – und auch die Plattentektonik scheint eine entscheidende evolutionäre Rolle zu spielen, wie neue „bahnbrechende“ Fossilienforschungen zeigen.
Die Entdeckung eines außergewöhnlich gut erhaltenen Quastenflossers aus dem alten Devon im entlegenen Westaustralien wird mit einer Periode erhöhter tektonischer Aktivität oder Bewegung in der Erdkruste in Verbindung gebracht, so die neue Studie in Naturkommunikation.
Unter der Leitung der Flinders University und Experten aus Kanada, Australien und Europa trägt das neue Fossil aus der Gogo-Formation in Westaustralien mit dem Namen Ngamugawi wirngarri auch dazu bei, eine wichtige Übergangsperiode in der Geschichte der Quastenflosser zwischen den primitivsten Formen und anderen „anatomisch moderneren“ Formen zu beschreiben.
„Wir freuen uns sehr, mit den Menschen der Mimbi-Gemeinschaft zusammenzuarbeiten und diesen wunderschönen neuen Fisch mit dem Vornamen aus der Gooniyandi-Sprache zu schmücken“, sagt Erstautorin Dr. Alice Clement, eine Evolutionsbiologin und Paläontologin von der Flinders University.
„Unsere Analysen haben ergeben, dass die Aktivität der tektonischen Platten einen erheblichen Einfluss auf die Evolutionsrate der Quastenflosser hatte. Insbesondere war es wahrscheinlicher, dass sich während Perioden erhöhter tektonischer Aktivität neue Quastenflosserarten entwickelten, da neue Lebensräume aufgeteilt und geschaffen wurden“, sagt sie.
Die Studie bestätigt, dass die Gogo-Formation aus dem Oberdevon eine der reichsten und am besten erhaltenen Ansammlungen fossiler Fische und wirbelloser Tiere auf der Erde ist.
John Long, Professor für Paläontologie an der Flinders University, sagt, das Fossil aus dem Devon (vor 359–419 Millionen Jahren) „bietet uns großartige Einblicke in die frühe Anatomie dieser Abstammungslinie, die schließlich zum Menschen führte.“
„In mehr als 35 Jahren haben wir an den Fundstätten von Gogo mehrere perfekt erhaltene dreidimensionale Fischfossilien gefunden, die zu vielen bedeutenden Entdeckungen geführt haben, darunter mineralisierte Weichteile und die Ursprünge der komplexen sexuellen Fortpflanzung bei Wirbeltieren“, sagt Professor Long.
„Unsere Untersuchung dieser neuen Art veranlasste uns dazu, die Evolutionsgeschichte aller bekannten Quastenflosser zu analysieren.“
Bildnachweis: Flinders University
Viele Teile der menschlichen Anatomie entstanden im Frühpaläozoikum (vor 540–350 Millionen Jahren). Damals erschienen bei den frühen Fischen Kiefer, Zähne, gepaarte Gliedmaßen, verknöcherte Gehirnschalen, intromittierende Geschlechtsorgane, gekammerte Herzen und gepaarte Lungen.
„Obwohl sie heute von trockenen Felsvorsprüngen bedeckt ist, war die Gogo-Formation im Gooniyandi Country in der Kimberley-Region im Norden Westaustraliens vor etwa 380 Millionen Jahren Teil eines alten tropischen Riffs, in dem es von mehr als 50 Fischarten wimmelte.
„Wir haben die Evolutionsraten über ihre 410 Millionen Jahre lange Geschichte berechnet. Dabei stellte sich heraus, dass sich die Evolution der Quastenflosser seit der Zeit der Dinosaurier drastisch verlangsamt hat, allerdings mit ein paar interessanten Ausnahmen“, erklärt Professor Long.
Heute ist der Quastenflosser ein faszinierender Tiefseefisch, der vor den Küsten Ostafrikas und Indonesiens lebt und bis zu 2 m lang werden kann. Er ist ein „Quastenflosser“, das heißt, er hat robuste Knochen in den Flossen, die den Knochen unserer Arme nicht unähnlich sind. Daher gilt er als näher mit Lungenfischen und Tetrapoden (Rückgrattiere mit Armen und Beinen wie Frösche, Emus und Mäuse) verwandt als mit den meisten anderen Fischen.
In den letzten 410 Millionen Jahren wurden weltweit mehr als 175 Quastenflosserarten entdeckt. Während des Mesozoikums, dem Zeitalter der Dinosaurier, diversifizierten sich die Quastenflosser erheblich, wobei einige Arten ungewöhnliche Körperformen entwickelten. Am Ende der Kreidezeit, vor etwa 66 Millionen Jahren, verschwanden sie jedoch auf mysteriöse Weise aus den Fossilienfunden.
Das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit, das durch den Einschlag eines riesigen Asteroiden ausgelöst wurde, löschte etwa 75 % allen Lebens auf der Erde aus, darunter auch alle nicht-aviären (vogelähnlichen) Dinosaurier. Daher wurde angenommen, dass die Quastenflosser als Opfer desselben Massenaussterbens mitgerissen wurden.
Doch im Jahr 1938 zogen Fischer vor der Küste Südafrikas einen großen, geheimnisvoll aussehenden Fisch aus den Tiefen des Ozeans; der „Lazarus“-Fisch erlangte in der Welt der biologischen Evolution Kultstatus.
Ein weiterer leitender Co-Autor, der Wirbeltierpaläontologe Professor Richard Cloutier von der Universität von Quebec in Rimouski (UQAR), sagt, die neue Studie stelle die Vorstellung in Frage, dass noch existierende Quastenflosser die ältesten „lebenden Fossilien“ seien.
„Sie tauchen erstmals vor mehr als 410 Millionen Jahren in geologischen Aufzeichnungen auf, wobei fragmentarische Fossilien aus Ländern wie China und Australien bekannt sind. Die meisten frühen Formen sind jedoch noch wenig bekannt, was Ngamugawi wirngarri zum bekanntesten devonischen Quastenflosser macht.
„Indem wir diese Lücken langsam schließen, können wir beginnen zu verstehen, wie sich die heute lebenden Quastenflosserarten der Gattung Latimeria, die gemeinhin als ‚lebende Fossilien‘ angesehen werden, tatsächlich weiterentwickeln und einen solch rätselhaften Titel vielleicht doch nicht verdienen“, sagt Professor Cloutier, ein ehemaliger Ehrengastwissenschaftler der Flinders University.
Die Co-Autoren der Studie sind mit der Mahasarakham University in Thailand, dem South Australian Museum, dem Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Deutschland, der University of Bristol, der Curtin University in Western Australia und dem WA Museum verbunden.
Weitere Informationen:
Ein oberdevonischer Quastenflosser rekonstruiert Phylogenese, Disparität und Evolutionsdynamik der Actinisten‘, Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51238-4