Eine Studie der Universität Genf und des Naturhistorischen Museums zeigt, dass 240 Millionen Jahre alte Quastenflosser dank einer verknöcherten Lunge unter Wasser hören konnten.
Wie alte Fische ihre Umgebung in den Tiefen des Wassers wahrnahmen - Ein internationales Team von Wissenschaftlern des Naturhistorischen Museums Genf (MHNG) und der Universität Genf enthüllt, dass einige Quastenflosser, 240 Millionen Jahre alte Fische, ihre Lunge benutzten, um unter Wasser Geräusche aufzunehmen. Die Entdeckung, die in Communications Biology veröffentlicht wurde, beruht auf Bildern der Synchrotron-Tomographie, einer besonders intensiven Röntgenstrahlung, und bietet neue Einblicke in die Evolution der sensorischen Systeme bei Wirbeltieren.
Quastenflosser faszinieren Biologen seit ihrer Wiederentdeckung im 20. Jahrhundert. Diese Fische, die heute durch zwei Arten der Gattung Latimeria vertreten sind, sind mit den Landwirbeltieren näher verwandt als mit den meisten anderen Fischen. Während die heutigen Arten in der Tiefe leben und nur mit Hilfe ihrer Kiemen atmen, wiesen ihre Vorfahren, die vor etwa 240 Millionen Jahren lebten, eine grössere Vielfalt an Formen und Lebensräumen auf. Einige besassen eine entwickelte Lunge, die von Knochenplatten bedeckt war, die wie die Dachziegel eines Daches angeordnet waren. Bisher wurde die Existenz dieses Organs hauptsächlich als eine Anpassung an die Luftatmung interpretiert.
Diese anatomischen Überreste sind ein wertvolles Zeugnis für die Evolutionsgeschichte dieser Fische und vielleicht auch für die unserer eigenen aquatischen Vorfahren.
Um mögliche weitere Funktionen zu erforschen, analysierte ein Forschungsteam unter der Leitung von Lionel Cavin, Konservator am MHNG und Titularprofessor am Departement für Genetik und Evolution der Sektion Biologie der naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Genf, Quastenflosserfossilien aus der Trias, die in Lothringen (Frankreich) entdeckt worden waren, mithilfe des Europäischen Synchrotrons (ESRF) in Grenoble. Dieser Teilchenbeschleuniger ermöglichte es, die innere Struktur der Fossilien mit mikrometrischer Genauigkeit zu erforschen
Ein neuartiges Hörsystem durch Bildgebung enthüllt
Die Bilder enthüllten eine aussergewöhnlich gut erhaltene verknöcherte Lunge, die an ihrem Ende mit flügelartigen Strukturen aus Knochen ausgestattet war. Parallel dazu wurde bei der Untersuchung heutiger Quastenflosser-Embryonen ein Kanal entdeckt, der die Hör- und Gleichgewichtsorgane auf beiden Seiten des Schädels miteinander verbindet.
Durch die Kombination dieser Beobachtungen legen die Wissenschaftler nahe, dass diese beiden Strukturen ein vollständiges sensorisches System bildeten. Die von der verknöcherten Lunge aufgefangenen Schallwellen wären über diesen Kanal an die Innenohren weitergeleitet worden und hätten es dem Tier so ermöglicht, Geräusche unter Wasser wahrzunehmen. ’Unsere Hypothese stützt sich auf Analogien zu modernen Süsswasserfischen wie Karpfen oder Welsen. Bei diesen Arten verbindet eine Vorrichtung namens ’’Weber-Apparat’’ die Schwimmblase mit dem Innenohr. Diese Vorrichtung ermöglicht es ihnen, Unterwasserwellen zu erkennen und somit unter Wasser zu hören. Die in der Schwimmblase eingeschlossene Luftblase ist unerlässlich, um diese Wellen zu erkennen, die sonst unerkannt durch den Körper des Fisches laufen’’, erklärt Luigi Manuelli, Doktorand in der Gruppe von Lionel Cavin und Erstautor der Studie
Eine Fähigkeit, die im Laufe der Evolution verloren ging
Bisher wurde diese anatomische Besonderheit nur bei zwei Arten von Quastenflossern aus der Trias beobachtet. Sie könnte jedoch bei frühen Quastenflossern mit verknöcherter Lunge weiter verbreitet gewesen sein. das Hörvermögen ging wahrscheinlich allmählich verloren, als sich die Vorfahren der heutigen Quastenflosser an tiefe Meeresumgebungen anpassten. Ihre Lunge bildete sich zurück, wodurch das System überflüssig wurde", vermutet Lionel Cavin.
Bemerkenswert ist, dass einige Strukturen, die mit dem Innenohr verbunden sind, dennoch erhalten geblieben sind. diese anatomischen Überreste sind heute ein wertvolles Zeugnis für die Evolutionsgeschichte dieser Fische und vielleicht auch für die unserer eigenen aquatischen Vorfahren", schliesst der Forscher.
