Fossil aus der Gobi: Tamirkhan balcarceli klärt Streit um Zhelestiden

Ein in der Mongolei entdecktes, kaninchenähnliches Skelett hat eine alte Debatte über eine ausgestorbene Säugetiergruppe entschieden.

Über Jahrzehnte hinweg kannten Forschende diese Gruppe praktisch nur anhand ihrer Zähne – und genau diese Zähne hatten sie immer wieder auf den falschen Ast des Säugetier-Stammbaums geführt.

Ein neu beschriebener Fund zeigt nun ein anderes Bild.

Bekannt nur durch verstreute Zähne

Paläontologinnen und Paläontologen bezeichnen die Gruppe als Zhelestiden. In den vergangenen knapp 40 Jahren bestand das Material fast ausschliesslich aus vereinzelten Zähnen und einigen wenigen, beschädigten Kieferfragmenten.

Diese Zähne waren niedrig, abgerundet und eher auf das Zermahlen pflanzlicher Nahrung ausgelegt als auf das Schneiden – anders als die scharfen, spitzen Zähne vieler anderer Säugetiere aus derselben Zeit. Dieses eine Merkmal reichte aus, um eine langjährige Kontroverse auszulösen.

Der neue Fund stammt von einem Team des Amerikanischen Museums für Naturgeschichte, der Universität Stony Brook, der Universität von Arizona und der Arcadia-Universität.

Der Erstautor der Studie, Andres Giallombardo, entdeckte das Exemplar 2004 in der Wüste Gobi, als er als Doktorand an einer vom Museum unterstützten Expedition teilnahm.

„Es war der Höhepunkt meiner Laufbahn, eine neue Art zu finden, die so vollständig erhalten ist, dass sie zugleich ein lange bestehendes wissenschaftliches Problem löst – und eine Erinnerung daran, dass die Wüste Gobi, die für ihre Fossilien berühmt ist, die Wissenschaft weiterhin verändert“, sagte Giallombardo.

Zähne wiesen auf den falschen Zweig

Die abgerundeten Backenzähne brachten einige Forschende zu der Vermutung, Zhelestiden könnten zu einer frühen Linie huftierartiger, pflanzenfressender Säugetiere gehören.

Andere gingen noch weiter und hielten Zhelestiden für besonders frühe Plazentatiere – also jene Gruppe, zu der heute Menschen, Hunde, Wale und die meisten lebenden Säugetiere zählen.

Genetische Untersuchungen an heutigen Tieren, die anhand von DNA-Vergleichen abschätzen, wie weit zurück sich verschiedene Säugerlinien aufgespalten haben, deuten seit Langem darauf hin, dass Plazentatiere weit genug in die Vergangenheit reichen, um noch neben Dinosauriern gelebt zu haben.

Ein plazentales Säugetierfossil aus der Kreidezeit würde diese Idee mit einem Körperfund stützen – nicht nur mit einer rechnerischen Abschätzung.

Paul Velazco, Vergleichsbiologe an der Arcadia-Universität und Mitautor der Studie, betonte, dass beide Belegarten unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

„Molekulare Modelle auf Basis lebender Tiere können die Vergangenheit vorhersagen, aber Fossilien liefern die Belege, die nötig sind, um diese Vorhersagen zu prüfen“, erklärte Velazco.

Ein Skelett, das niemand aus den Zähnen abgeleitet hätte

Die neu beschriebene Art trägt den Namen Tamirkhan balcarceli und besitzt weiterhin die niedrigen, abgerundeten Zähne, die Zhelestiden charakterisieren.

Gleichzeitig zeigt sie aber lange, vordere Schneidezähne, die zeitlebens weiterwachsen, sowie mehrere Schädelmerkmale, die zu einer ganz anderen Gruppe passen: zu kleinen, spitzmausähnlichen Insektenfressern, den Zalambdalestoiden. Entscheidend waren jedoch die Hinterbeine.

Shawn Zack, Paläontologe an der Universität von Arizona und Mitautor, sagte, die Hintergliedmassen liessen keinen Spielraum.

„Tamirkhans Hinterbeine sind lang und schlank und besitzen charakteristische Sprunggelenke – Merkmale, die eindeutig zalambdalestoid sind“, so Zack.

Auf Grundlage des vollständigen Skeletts ordnet das Team die Zhelestiden nun innerhalb der Zalambdalestoiden ein – und nicht in die Nähe der Plazentatiere.

Ein einzelner Zahn beschreibt keinen ganzen Körper

Die rundlichen Zähne waren damit doch kein Hinweis auf eine enge Verwandtschaft mit huftierartigen Säugetieren. Stattdessen handelt es sich um konvergente Evolution: Nicht nah verwandte Tiere entwickeln ähnliche Merkmale, weil sie eine vergleichbare Nahrung nutzen.

Maureen O’Leary ist Paläontologin an der Universität Stony Brook und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Museum.

„Schon vor mehr als 200 Jahren argumentierte der französische Naturforscher Georges Cuvier berühmt-berüchtigt, ein einzelner Zahn könne Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erlauben, die Anatomie eines gesamten Tieres vorherzusagen“, sagte O’Leary.

„Auch wenn Zähne weiterhin zu den aussagekräftigsten Fossilien gehören, zeigt diese Arbeit, dass Zähne nicht immer verraten, wie das komplette Tier aussah.“

Ein Körperbau wie bei Kaninchen

Tamirkhan war von Kopf bis Schwanz etwa 15 bis 18 Zentimeter lang – ungefähr so lang wie ein neuer Bleistift.

Die langen Hinterbeine verliehen dem Tier einen hüpfenden, kaninchenartigen Körperbau, obwohl echte Kaninchen erst viele Millionen Jahre später auftreten sollten.

Genau aus diesem Grund haben Paläontologinnen und Paläontologen Zhelestiden den Spitznamen „Kreidezeit-Kaninchen“ gegeben: Sie griffen einen Bauplan auf, den die Natur zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht „erfunden“ hatte.

Überraschungen aus der Wüste Gobi

Vollständige Zhelestiden-Skelette sind selten. Ausserhalb der Mongolei wurden Reste der Gruppe bislang nur in Kasachstan, Kirgisistan und Usbekistan gefunden.

Michael Novacek, Kurator in der Abteilung für Paläontologie des Museums und jemand, der seit 1990 jedes Jahr gemeinsam mit der Mongolischen Akademie der Wissenschaften Expeditionen in die Wüste Gobi mitgeleitet hat, sagte, die Region liefere weiterhin aussergewöhnliche Funde.

„Die Gobi ist einer der wenigen Orte, an denen wir regelmässig derart bemerkenswert vollständige Säugetiere aus der Kreidezeit bergen“, sagte Novacek.

„Diese aussergewöhnlichen Fossilien verändern weiterhin unser Verständnis der Säugetierevolution.“

Die vollständige Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature.

Bildnachweis: Nicole Wong / ©AMNH