Ein 380 Millionen Jahre alter Fischschädel aus der Antarktis hat gezeigt, dass einige prähistorische Fische bereits Merkmale besaßen, die ihnen halfen, nahe der Wasseroberfläche zu leben, lange bevor ein Tier seinen ersten Schritt an Land machte.
Wissenschaftler der Flinders University in Australien nutzten fortschrittliche Neutronenbildgebung, um das einzige bekannte Fossil von Koharalepis jarviki zu untersuchen, einem großen Raubfisch aus dem Devon. Das Fossil wurde in den Lashly Mountains in der Antarktis gefunden. Die Scans legten verborgene Strukturen im Schädel frei, die Hunderte Millionen Jahre lang versiegelt geblieben waren.
Luftschlucklöcher und ein lichtempfindliches Gehirnorgan
Die Neutronenscans zeigten, dass Koharalepis Öffnungen an der Oberseite seines Schädels hatte. Forscher glauben, dass diese Löcher es dem Fisch ermöglichten, Luft von über der Wasseroberfläche zu schlucken. Die Scans offenbarten auch ein Organ im Gehirn, das Licht erkennt und hilft, Tag-Nacht-Rhythmen, sogenannte zirkadiane Rhythmen, zu regulieren.
Diese Merkmale deuten darauf hin, dass der Fisch Zeit nahe der Wasseroberfläche verbrachte, möglicherweise in flachen Umgebungen, in denen der Sauerstoffgehalt niedrig war. Die Fähigkeit, Luft zu atmen und Licht zu spüren, wäre unter solchen Bedingungen nützlich gewesen.
Ein enger Verwandter der ersten Landtiere
Koharalepis gehört zu einer Fischfamilie namens Canowindridae. Diese Fische lebten in ganz Ostgondwana, einem alten Superkontinent, der das heutige Antarktis und Australien umfasste. Wissenschaftler betrachten sie als enge Verwandte der ersten vierbeinigen Wirbeltiere, oder Tetrapoden, die sich schließlich zu Landtieren entwickelten.
Das Fossil ist besonders wertvoll, weil es die inneren Knochen des Schädels bewahrt, ein seltenes Merkmal unter den Canowindridae. Die Hauptautorin Corinne Mensforth, eine Doktorandin an der Flinders University, sagte, dies habe es dem Team ermöglicht, das Gehirngehäuse und die Neuroanatomie des Fisches im Detail zu untersuchen.
Was das Gehirn über den Übergang vom Wasser zum Land verrät
Die Scans zeigten, dass das Gehirn von Koharalepis dem anderer Fische ähnelte, die den evolutionären Übergang vom Wasser zum Land überbrücken. Dies deutet darauf hin, dass einige der neurologischen Veränderungen, die für das Leben an Land nötig waren, möglicherweise bereits bei Fischen vorhanden waren, die nie das Wasser verließen.
Dr. Alice Clement, eine Forschungswissenschaftlerin an der Flinders University und Koautorin der in Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlichten Studie, sagte, der Fisch unterstreiche die alten Verbindungen zwischen Australien und der Antarktis. Sie merkte an, dass das Devon, oft als Zeitalter der Fische bezeichnet, eine Zeit war, in der die Gewässer voller räuberischer Quastenflosser waren, die eng mit Landtieren verwandt sind.
Die Ergebnisse bieten einen seltenen Einblick in den Kopf eines Fisches, der Millionen Jahre vor dem Erscheinen der ersten Landtiere lebte. Sie zeigen, dass der Schritt an Land nicht auf einmal geschah. Stattdessen trugen die Fische, die diesen Sprung letztendlich machten, die Werkzeuge dafür bereits in ihren Schädeln.
