Fischfossilien beleuchten Ursprung der Kiefermäuler

Von der zweiten neu beschriebenen Spezies, Shenacanthus vermiformis, entdeckten die Paläontologen bislang nur ein einziges Individuum. Dieses hat eine Körperlänge von 22 Millimetern und stellt als früher Knorpelfisch einen Verwandten der Haie dar. Während heutige Haie jedoch nur winzige Schuppen haben, trug Shenacanthus vermiformis eine Art Schulterpanzer aus mehreren großen Platten, die seinen Körper vollständig umschlossen – ein Merkmal, das bisher als typisch für Placodermen galt und darauf hindeutet, dass die ersten Knorpelfische gepanzert waren. „Lange glaubte man, dass sich andere Kieferfische aus einem haifischähnlichen Archetyp entwickelt haben“, sagt Zhu. „Mit der Entdeckung von Shenacanthus können wir nun endlich sicher sein, dass das Gegenteil der Fall ist.“

Vorläufer der Gliedmaßen bei Kieferlosen

In separaten Beiträgen, die ebenfalls in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, beschreiben weitere Forschungsteams andere gut erhaltene Fischfossilien, die ebenfalls aus der neu entdeckten Lagerstätte stammen. So gibt die Analyse eines 436 Millionen Jahre alten kieferlosen Fisches aus der Gruppe der Galeaspiden erstmals Aufschluss über die frühe Entwicklung von Flossen und Gliedmaßen. Da von fast allen zuvor bekannten Fossilien dieser Gattung nur der Kopf erhalten war, blieb der Rest des Körpers lange rätselhaft.

„Die neuen Fossilien sind spektakulär, denn sie zeigen zum ersten Mal den gesamten Körper und offenbaren, dass diese Tiere paarige Flossen besaßen, die sich durchgehend vom Hinterkopf bis zur Schwanzspitze erstreckten“, sagt Erstautor Zhikun Gai von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Damit liefert die neuen Fossilien erstmals einen Beweis für die Hypothese, dass sich differenzierte Brust- und Beckenflossen und später Arme und Beine aus einem durchgehenden Flossenvorläufer entwickelt haben.

Frühe Diversifizierung der Haivorfahren

Weitere Forschungsteams analysierten fossile Zähne eines bislang unbekannten Haiverwandten namens Qianodus duplicis und beschrieben einen stacheligen, haifischähnlichen Fisch namens Fanjingshania renovata – jeweils mit einem Alter von rund 439 Millionen Jahren. Dies verschiebt die ältesten bekannten Beispiele von Wirbeltiergebissen um 14 Millionen Jahre weiter in die Vergangenheit.

„Diese bemerkenswerten Funde rücken ein einst nebulöses Intervall ins Blickfeld“, schreibt Matt Friedman von der University of Michigan in einem begleitenden Kommentar zu den Veröffentlichungen. „Sie belegen eindeutig einen uralten Ursprung der Kieferwirbeltiere und klären, wie sich einige ihrer charakteristischen Merkmale entwickelt haben könnten.“ Aus seiner Sicht ist es wahrscheinlich, dass die neuen Fossilien eine wissenschaftliche Diskussion um ihre besonderen Merkmale und die Feinheiten ihrer Klassifizierung entfachen werden. „Aber ihre kollektive Botschaft ist unübersehbar“, so Friedman. „Die Diversifizierung der Kieferwirbeltiere war bereits in den frühesten Phasen des Silur in vollem Gange.“

Quellen: You-an Zhu (Chinese Academy of Sciences, Beijing, China) et al., doi: 10.1038/s41586-022-05136-8; Zhikun Gai (Chinese Academy of Sciences, Beijing, China) et al., doi: 10.1038/s41586-022-04897-6; Plamen Andreev (Chinese Academy of Sciences, Beijing, China) et al., doi: 10.1038/s41586-022-05166-2; Plamen Andreev (Chinese Academy of Sciences, Beijing, China) et al., doi: 10.1038/s41586-022-05233-8