Mit Schaufel, Pinsel und Maßband bewaffnet haben sich Paläontologen lange vor allem mit den eher vordergründigen Merkmalen von Fossilien beschäftigt: Sie beschrieben Gestalt, Größe und anatomische Merkmale wie Flügel oder Flossen, die grundlegende Rückschlüsse auf die Lebensweise ausgestorbener Tiere ermöglichten. Details dazu, wie sie sich einst bewegten und verhielten, konnten diese fossilen Befunde aber oft nicht liefern. Möglichkeiten zu fundierten Einblicken in diese Fragen sind in der Paläontologie deshalb sehr begehrt. In diesem Zusammenhang rücken die Forscher um Bhart-Anjan Bhullar von der Yale University in New Haven nun das Innenohr als eine besonders aufschlussreiche Informationsquelle in den Fokus.
„Apparat“ mit zwei Funktionen
Das winzige Gebilde sitzt im Schädel von Wirbeltieren und umfasst gleich zwei Wahrnehmungssysteme: Das Innenohr besteht aus der Hörschnecke (Cochlea) sowie dem Gleichgewichtsorgan (Vestibularorgan). “Von allen Strukturen, die man aus Fossilien rekonstruieren kann, entspricht das Innenohr wohl am ehesten einem technischen Gerät”, sagt Bhullar. Die Merkmale der Hörschnecke sind dabei damit verknüpft, welche auditiven Fähigkeiten ein Lebewesen besitzt, und in den Eigenschaften des Gleichgewichtsorgans spiegelt sich wider, auf welche Weise es sich bewegte, erklären die Wissenschaftler. “Wenn man in der Lage ist, seine Form zu rekonstruieren, kann man auf eine fast beispiellose Weise Rückschlüsse auf bestimmte Merkmale und Verhaltensweisen ausgestorbener Tiere ziehen”, so der Paläontologe.
Merkmale des Innenohrs haben Paläontologen zwar auch schon zuvor als Hinweise genutzt – doch Bhullar und seine Kollegen zeigen das Potenzial dieses Verfahrens nun systematisch auf. Grundlagen bilden dabei Techniken, die momentan die Paläontologie geradezu revolutionieren: Durch die Mikro- und Nano-Computertomografie ist es möglich, ins Innere von Fossilien zu blicken und verborgene Feinstrukturen detailliert darzustellen. Auf diese Weise lassen sich mittlerweile auch die Innenohren in fossilen Schädeln genau untersuchen.
Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler nun die Innenohrdaten von zahlreichen heutigen sowie ausgestorbenen Tierarten zusammengetragen, analysiert und kategorisiert. Bei den heutigen Arten ließen sich die Merkmale dabei mit den bekannten Verhaltensweisen und Fähigkeiten der jeweiligen Spezies verbinden. So zeichneten sich charakteristische Signaturen in den Strukturen ab, die sich mit den fossilen Innenohren ausgestorbener Arten vergleichen ließen.
Charakterskitische Gemeinsamkeiten
Wie die Forscher berichten, führten ihre Datenauswertungen zu Gruppen von Arten mit ähnlichen Innenohrmerkmalen. Die Mitglieder eines Clusters weisen dabei deutliche Ähnlichkeit dabei auf, wie sie sich durch die Welt bewegen und diese wahrnehmen. Drei Cluster sind dabei durch bestimmte strukturelle Merkmale des sogenannten vestibulären Systems des Gleichgewichtsorgans geprägt. „Diese dreidimensionale Struktur gibt Auskunft über die Manövrierfähigkeiten eines Tieres. Die Form des vestibulären Systems repräsentiert damit ein Fenster zum Verständnis von Körpern in Bewegung”, so der Paläontologe.
