🐟 Diese urzeitlichen Fische hörten mit ihrer Lunge

Ein internationales Wissenschaftlerteam des Naturhistorischen Museums Genf (MHNG) und der Universität Genf (UNIGE) hat herausgefunden, dass einige Quastenflosser, 240 Millionen Jahre alte Fische, ihre Lunge nutzten, um Geräusche unter Wasser aufzunehmen.

Diese Entdeckung, veröffentlicht in Communications Biology, basiert auf Bildern der Synchrotron-Tomographie, einer besonders intensiven Röntgenstrahlung, und bietet einen neuen Einblick in die Evolution der Sensorsysteme bei Wirbeltieren.


Quastenflosser faszinieren Biologen seit ihrer Wiederentdeckung im 20. Jahrhundert. Diese Fische, heute vertreten durch zwei Arten der Gattung Latimeria, sind näher mit den Landwirbeltieren verwandt als mit den meisten anderen Fischen. Während die heutigen Arten in der Tiefsee leben und nur durch ihre Kiemen atmen, zeigten ihre Vorfahren, die vor etwa 240 Millionen Jahren lebten, eine größere Vielfalt an Formen und Lebensräumen. Einige besaßen eine entwickelte Lunge, die von knöchernen Platten bedeckt war, die wie Dachziegel angeordnet waren. Bisher wurde die Existenz dieses Organs hauptsächlich als Anpassung an die Luftatmung interpretiert.


Diese anatomischen Überreste sind ein wertvolles Zeugnis der Evolutionsgeschichte dieser Fische und vielleicht auch der unserer eigenen aquatischen Vorfahren.

Um seine anderen möglichen Funktionen zu erforschen, hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Lionel Cavin, Konservator am MHNG und Titularprofessor an der Abteilung für Genetik und Evolution der Sektion für Biologie der Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE, Fossilien von Quastenflossern aus der Trias, die in Lothringen (Frankreich) entdeckt wurden, mithilfe des Europäischen Synchrotrons (ESRF) in Grenoble analysiert. Dieser Teilchenbeschleuniger ermöglichte es, die innere Struktur der Fossilien mit mikrometergenauer Präzision zu erforschen.

Ein neuartiges auditorisches System, durch Bildgebung enthüllt

Die Bilder zeigten eine außergewöhnlich gut erhaltene, verknöcherte Lunge, die an ihrem Ende Strukturen in Form knöcherner Flügel aufwies. Parallel dazu zeigte die Untersuchung von Embryonen heutiger Quastenflosser einen Kanal, der die auf beiden Seiten des Schädels gelegenen Organe für Gehör und Gleichgewicht verbindet.

Durch die Kombination dieser Beobachtungen legen die Wissenschaftler nahe, dass diese beiden Strukturen ein vollständiges sensorisches System bildeten. Die von der verknöcherten Lunge aufgenommenen Schallwellen wären über diesen Kanal an die Innenohren weitergeleitet worden, wodurch das Tier in der Lage war, Geräusche unter Wasser wahrzunehmen.

"Unsere Hypothese stützt sich auf Analogien zu modernen Süßwasserfischen wie Karpfen oder Welsen. Bei diesen Arten verbindet ein sogenannter 'Weber-Apparat' die Schwimmblase mit dem Innenohr. Diese Vorrichtung ermöglicht es ihnen, Unterwasserwellen zu detektieren und somit unter Wasser zu hören. Die in der Schwimmblase eingeschlossene Luftblase ist unerlässlich, um diese Wellen zu erfassen, die sonst den Fischkörper unerkannt durchqueren würden", erklärt Luigi Manuelli, Doktorand in der Gruppe von Lionel Cavin und Erstautor der Studie.

Eine im Laufe der Evolution verloren gegangene Fähigkeit

Bislang wurde diese anatomische Besonderheit nur bei zwei Quastenflosser-Arten aus der Trias beobachtet. Sie könnte jedoch bei alten Quastenflossern mit verknöcherter Lunge weiter verbreitet gewesen sein. "Diese Hörfähigkeit ging sich wahrscheinlich allmählich verloren, als sich die Vorfahren der heutigen Quastenflosser an tiefe marine Lebensräume anpassten. Ihre Lunge bildete sich dann zurück, wodurch dieses System nutzlos wurde", vermutet Lionel Cavin.

Bemerkenswerterweise wurden jedoch einige mit dem Innenohr verbundene Strukturen bewahrt. "Diese anatomischen Überreste sind heute ein wertvolles Zeugnis der Evolutionsgeschichte dieser Fische und vielleicht auch der unserer eigenen aquatischen Vorfahren", schließt der Forscher.

Quelle: Universität Genf