Polen haben die ältesten Spuren der Wirbeltierbewegung an Land entdeckt, die von Lungenfischen hinterlassen wurden

Die ältesten Spuren der Fortbewegung von Wirbeltieren an Land wurden von Polen im Heiligkreuzgebirge entdeckt. Über 400 Millionen Jahre alte Fossilien belegen, dass Lungenfische als erste versuchten, aus dem Wasser an Land zu gelangen. Dies geschah 10 Millionen Jahre vor den Tetrapoden, den ältesten vollständig terrestrischen Tetrapoden.

Die Entdeckung wurde von Forschern des Polnischen Geologischen Instituts – Nationales Forschungsinstitut gemacht: Dr. hab. Piotr Szrek, Katarzyna Grygorczyk, Dr. Sylwester Salwa, Dr. Patrycja Dworczak und Prof. Alfred Uchman von der Jagiellonen-Universität.

Ihre Entdeckung wurde in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

Die Evolutionsgeschichte der Lungenfische reicht etwa 415 Millionen Jahre zurück und begann im Meer. Im Laufe der Zeit besiedelten diese Wirbeltiere Binnengewässer, wo sie bis heute als Reliktgruppe überleben. Ihre Anatomie hat sich über Millionen von Jahren nur geringfügig verändert, weshalb sie oft als „lebende Fossilien“ bezeichnet werden. Einige Arten können in austrocknenden Gewässern überleben. Insbesondere Fische der Gattung Protopterus kriechen auf der Suche nach Wasser, graben sich in den Bodensatz ein und verfallen bei Bedarf in Lethargie.

Frühdevonische Lungenfischfossilien sind sehr selten. Die ersten devonischen Fischfossilien in Polen wurden 2016 von einem polnischen Forscherteam in der Nähe von Schloss Krzyżtopór in Ujazd entdeckt, was jahrelange Forschungen in diesem Gebiet auslöste. Die in dieser Veröffentlichung besprochene Entdeckung betrifft bisher unbekannte Spuren, die 2020–2021 an dieser Fundstelle entdeckt wurden.

Die Spuren, die Lungenfische im Heiligkreuzgebirge hinterlassen, wurden als Reptanichnus acutori (lateinisch für „kriechender Pionier“) identifiziert. Dabei handelt es sich nicht nur um Flossenabdrücke. Sie stellen eine komplexe Bewegungsaufzeichnung dar, die das Schleppen des Körpers, die Abdrücke des Körpers, des Schwanzes und sogar der Schnauze dokumentiert, mit der sich das Tier am Untergrund „verankerte“ und den Rest seines Körpers nach oben zog.

„Diese Spur entstand durch einen Fisch, der sich in sehr flachem Wasser oder sogar über freiliegendem Sediment bewegte, wobei zumindest ein Teil seines Körpers frei lag. In einem solchen Zustand ist der Auftrieb reduziert oder fehlt ganz, was Schwimmen unmöglich macht. Unter diesen Bedingungen wurden die Spuren von allen an der Fortbewegung beteiligten Körperteilen des Fisches hinterlassen“, beschrieb einer der Autoren der Entdeckung, Dr. Piotr Szrek, gegenüber PAP.

Die untersuchten Überreste wurden in kleinen, verlassenen Sandsteinbrüchen in den Dörfern Ujazd und Kopiec im zentralen Teil des Heiligkreuzgebirges gefunden. Die perfekte Erhaltung der 400 Millionen Jahre alten Fossilien war dank einer Schicht aus Vulkanasche (Tuff) möglich, die die Spuren fast sofort bedeckte und sie so vor der Zerstörung schützte.

Dank 3D-Scans erhielten die Wissenschaftler ein vollständigeres Bild der Spurenanordnung. Ihre Interpretation wurde auch durch Experimente mit dem modernen Lungenfisch Protopterus annectens aus Afrika ermöglicht. Sie fanden heraus, dass diese Tiere beim Kriechen komplexe Spuren hinterlassen – fast identisch mit denen, die auf devonischen Sandsteinoberflächen im Heiligkreuzgebirge beobachtet wurden.

Spuren der ersten Wirbeltiere, die das Land besiedelten, sind nur von wenigen Fundstellen bekannt, vor allem in Europa und einer in Australien. Die ältesten Funde stammen aus dem unteren Mitteldevon des Heiligkreuzgebirges in Polen. Es handelte sich um Spuren von Tetrapoden, den ältesten bekannten vollständig terrestrischen Tetrapoden. Auch diese wurden von polnischen Forschern entdeckt, darunter Dr. Piotr Szrek.

„Die von uns entdeckten Spuren von Lungenfischen sind ein Beweis dafür, dass Wirbeltiere ihre Fähigkeit zur Fortbewegung an Land etwa 10 Millionen Jahre früher erprobten als Tetrapoden“, erklärte Dr. Piotr Szrek gegenüber PAP.

Die Entdeckung des polnischen Teams zeigt, dass die Evolution verschiedene Anpassungsmöglichkeiten an das Leben an Land fast gleichzeitig und innerhalb von mindestens zwei Tiergruppen „erprobt“ hat.

Die Interpretation der Spuren ergab außerdem, dass Fische aus dem Devon ihre Schnauzen fast immer in das Sediment drückten und sie dabei nach links neigten. Dies deutet auf eine Dominanz der rechten Hemisphäre hin, den ältesten bekannten Beleg für Lateralisierung (Dominanz einer Körperseite über die andere) bei Wirbeltieren.

„Das Vorhandensein von Spuren einer in das Sediment gedrückten Fischschnauze, kombiniert mit einer nach links gerichteten Körperdrehung, wurde bereits zuvor anhand von 10 in Ujazd gefundenen Spuren als Beweis für fast ausschließliche Linkshändigkeit festgestellt. Wir haben diese Beobachtungen durch weitere 26 Spuren aus Ujazd und Kopiec ergänzt. Die 35 linkshändigen Spuren scheinen statistisch signifikant und könnten das älteste bekannte Beispiel für Lateralisierung bei Wirbeltieren darstellen“, sagte Dr. Piotr Szrek.

Wissenschaft in Polen, Ewelina Krajczyńska-Wujec (PAP)

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