Wirbeltiere bekommen teilweise neue Evolutionsgeschichte

Kieferzähne und Schuppen von Wirbeltieren haben unterschiedlichen Ursprung

Aktuelle Forschungsergebnisse der PaläontologInnen Jürgen Kriwet und Cathrin Pfaff von der Universität Wien bringen eine klassische Evolutionstheorie der Wirbeltiere ins Wanken: Die Kieferzähne von Haien und Rochen sollen demnach nicht direkt von den äußeren Körperschuppen abstammen. Die Studie wird aktuell im Fachjournal “Proceedings of the Royal Society B” veröffentlicht. 

Intensive Forschungsarbeiten an einem fossilen Rochen haben gezeigt, dass die schuppenartigen “Sägezähne” und Kieferzähne unterschiedlich gebildet werden und somit keinen gemeinsamen Ursprung haben können.

Heute lebender Zwergsägerochen Pristis clavata (Image copyright: Barbara Würinger)

Heute lebender Zwergsägerochen Pristis clavata (Image copyright: Barbara Würinger)

Die beteiligten WissenschafterInnen vom Natural History Museum London, dem King’s College London, der Birbeck University of London, der Universität von Sheffield und der Universität Wien haben Mikro-CT und moderne Bildanalysetechniken verwendet, um gut erhaltene Reste des fossilen Rochens Schizorhiza stromeri erstmals im Detail zu untersuchen. Diese entstammen der Oberkreide Marokkos. Der ausgestorbene Rochen zeichnet sich dadurch aus, dass er über eine nahezu identische Bildung der Kieferzähne und über ein verlängertes knorpeliges Rostrum mit schuppenartigen Gebilden, sozusagen “Sägezähnen”, verfügt, die dem heutigen Sägehai ähnlich sind. Die Untersuchungen ergaben, dass große Unterschiede zwischen der Organisation und der Struktur der “Sägezähne” und Kieferzähne bestehen.

A. Fossiler Sägerochen (Schizorhiza stromeri) aus Marokko; B. Übereinander und verschachtelt liegende Zähne von Schizorhiza stromeri. Image copyright: Institut für Paläontologie, Universität Wien (Click image to enlarge)

A. Fossiler Sägerochen (Schizorhiza stromeri) aus Marokko; B. Übereinander und verschachtelt liegende Zähne von Schizorhiza stromeri. Image copyright: Institut für Paläontologie, Universität Wien (Click image to enlarge)

Diese Unterschiede belegen, dass Kieferzähne und Körperschuppen unterschiedliche evolutionäre Ursprünge haben müssen. “Sägezähne der Sägehaie und Sägerochen sind somit nichts anderes als modifizierte externe Körperschuppen”, erklärt Dr. Jürgen Kriwet vom Institut für Paläontologie der Universität Wien. Dies widerspricht allerdings der klassischen Theorie, der zufolge sich die Kieferzähne von Wirbeltieren direkt aus externen Körperschuppen entwickelt haben.

Schuppen und Kieferzähne der Haie und Rochen sowie der Wirbeltiere allgemein sind außergewöhnliche Strukturen. Sowohl über ihre Evolution und Anpassung als auch über die Unterschiede zwischen den Arten ist nach wie vor kaum etwas bekannt. Die neuen in der internationalen Studie angewandten Methoden können zukünftig dazu genutzt werden, fossile und lebende Wirbeltiere zu untersuchen und so genauere Hinweise zur Evolution und Diversität der Kieferzähne, die eine wesentliche Innovation in der Evolution der Wirbeltiere waren, zu erhalten.

Publikation in “Proceedings of the Royal Society B”: Smith, M.M., Riley, A., Fraser, G.J., Underwood, C., Welten, M., Kriwet, J., Pfaff, C. & Johanson, Z. 2015 (online first). Fossil ray rostrum saw-teeth reveal their early development and demonstrate convergent evolution with dentitions. – Proceedings of the Royal Society B.
DOI: https://dx.doi.org/10.1098/rspb.2015.1628

*Source: Universität Wien

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