Im Laufe der Zeit sorgte die Evolution dafür, dass Arten aussterben und neue Arten entstehen. Dabei ist, durch die konstanten Schwankungen der Umweltbedingungen, jede Art permanent im Wandel. Es gibt aber einige Tier- und Pflanzenarten, die sich seit Jahrtausenden (bis Millionen von Jahren) morphologisch kaum verändert haben, als wäre die Evolution an ihnen vorbeigezogen. Diese Arten werden als lebende Fossilien bezeichnet.
Lebende Fossilien sind rezente (d.h. gegenwärtig lebende) Arten, deren morphologische Formen seit langer Zeit bestehen geblieben sind. Sie haben bereits in ähnlicher Form in einem anderen Zeitabschnitt der Erdgeschichte gelebt.
Lebende Fossilien – Merkmale
Lebende Fossilien können in den verschiedensten Gattungen auftreten, trotzdem haben sie einige Merkmale, die sie alle teilen und als Kennzeichen für lebende Fossilien gelten.
- Sie sind Angehörige einer erdgeschichtlich alten Tier- oder Pflanzengruppe
- Im System der rezenten Arten sind sie isoliert
- Im Vergleich zu den vorzeitlichen, verwandten Arten ist ihr Verbreitungsgebiet sehr klein - oft leben sie in geografisch eng umgrenzte Arealen (Inseln, geschlossene Gebirgstäler,... )
- Ihre Morphologie hat sich im Laufe der Zeit kaum verändert
- Daher besitzen sie viele altertümliche Merkmale
Altertümliche Merkmale sind Merkmale, die über Jahrmillionen erhalten geblieben sind und ein Beleg dafür sind, dass sich lebende Fossilien seitdem nicht oder nur wenig verändert haben.
Lebende Fossilien – Entstehung
Durch ihr fast unverändertes Äußeres über den Zeitraum mehrerer Jahrtausende bis Millionen von Jahren, könnte man denken, dass lebende Fossilien seit ihrem ersten Auftreten keine evolutionäre Entwicklung mehr durchlebt haben.
Jedoch wirkten sich auch auf sie dauerhaft Evolutionsfaktoren aus, die Ursache für die Entwicklung und Veränderung von Arten sind. Der Unterschied zu anderen Arten ist, dass lebende Fossilien eine stabile ökologische Nische besiedeln, in der wenige Veränderungen stattfinden und kaum Nahrungskonkurrenten oder Feinde vorkommen. So ist der Selektionsdruck, der sich auf sie auswirkt, sehr gering und es treten scheinbar keine Veränderungen der Art auf.
Um ein lebendes Fossil zu erkennen, sind fossile Belege aus früheren Zeiten nötig. Mit den gefundenen Fossilien kann man Vergleiche zur heute lebenden Art ziehen - Wenn kaum Unterschiede festzustellen sind, handelt es sich um ein lebendes Fossil.
In der folgenden Abbildung ist ein Schachtelhalm, den man heutzutage finden kann, und ein uraltes Fossil eines Schachtelhalms zu erkennen.
Abbildung 1: Bild eines Acker-Schachtelhalms, wie man ihn heute finden kann
Der Schachtelhalm gehört zu den lebenden Fossilien. Ein Beleg hierfür ist das aus dem Karbon (vor ca. 290-360 Millionen Jahren) stammende Fossil eines Schachtelhalms (Annularia) aus den Niederlanden. Im Zeitalter des Karbon hatten sie ihre Blütezeit und wuchsen baumhoch, während heute alle Arten des Schachtelhalms (mit Ausnahme zwei tropischer Arten) nicht größer als 2 m werden.
Abbildung 2: Fossil mehrerer Schachtelhalme
Lebende Fossilien – Beispiele
Es gibt viele verschiedene Beispiele für lebende Fossilien. Einige Beispiele aus dem Pflanzenreich sind z.B.:
- die Baumfarne (Cyatheales)
- der Ginkgo (Ginkgo biloba)
- der Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides)
- der Schachtelhalm (Equisetum)
Zu den lebenden Fossilien aus dem Tierreich gehören z.B.:
- die Lungenfische (Neoceratodus)
- die Knochenhechte (Lepisosteidae)
- die Quastenflosser (Latimeria)
- die Nautiliden (Nautilidae, auch bezeichnet als Perlboote)
- der Riesensalamander (Cryptobranchidae)
- der Schlitzrüssler (Solenodontidae)
Im folgenden Abschnitt werden drei Beispiele der lebenden Fossilien etwas genauer betrachtet.
Das wohl bekannteste Beispiel der lebenden Fossilien ist der Nautilus.
Sie existieren seit 500 Millionen Jahren und gehören zu den ursprünglichsten Formen der Kopffüßer (Kopffüßer umfassen z. B. Kraken und Tintenfische).
Abbildung 3: Nautilus in einem Aquarium
Durch Fossilienfunde kann vermutet werden, dass Nautiliden im Ordovizium (vor 450 Millionen Jahren) sehr vielfältig und weit verbreitet waren. Zu ihren Blütezeiten waren die Population so groß, dass heute einige Gebirge zu einem Großteil aus ihren versteinerten Schalen bestehen. Jedoch gibt es heutzutage nur noch sechs Arten, die alle bedroht sind.
Ein weiteres bekanntes lebendes Fossil ist der Quastenflosser.
Abbildung 4: Präpariertes Exemplar eines Quastenflossers
Die ersten Fossilien eines Quastenflossers wurden aus der Zeit des Devon (vor 400 Millionen Jahren) gefunden. Weitere Fossilien stammen aus dem Jura (vor 70 Millionen Jahren). Die fossilen Quastenflosser umfassen 70 Arten, während heute nur zwei lebende Arten bekannt sind. Es gibt Vertreter im indischen Ozean zwischen Südafrika und den Komoren und in den Gewässern vor der indonesischen Insel Sulawesi.
Sie galten lange Zeit als ausgestorben, bis 1938 ein lebender Quastenflosser im indischen Ozean gefangen wurde. Es sind (über die Fossilien) kaum Veränderungen im Verlauf der Evolution festzustellen.
Der Ginkgobaum ist ein Beispiel für lebende Fossilien aus dem botanischen Bereich.
Abbildung 5: Charakteristisches Blatt eines Ginkgo-Baums
Seit dem 16. Jahrhundert ist der Ginkgobaum bekannt. Er wurde in einer kleinen chinesischen Bergregion entdeckt in welcher er als Wildpflanze ausschließlich vorkommt - in anderen Regionen kommt er also nicht als Wildpflanze, sondern als Zier- und Gartenpflanze vor.
Die ersten Fossilien des Ginkgos stammen aus dem Trias (vor 250 Millionen Jahren). Als Gartenpflanzen sind Ginkgos mittlerweile in ganz Ostasien (dort verehrt als Tempelbaum) und vereinzelt in vielen weiteren Teilen der Welt zu finden. In Deutschland sind die ältesten Ginkgobäume mittlerweile 200 Jahre alt.
Bedeutung der lebenden Fossilien für die Evolution
Lebende Fossilien können auf den ersten Blick als Widerspruch für die Evolutionstheorie wahrgenommen werden. Denn normalerweise sind alle Arten durch den auf sie einwirkenden Selektionsdruck im Wandel – Sie verändern sich stetig, wodurch der Erhalt der Art weitgehend gesichert werden kann.
Lebende Fossilien – kein Widerspruch der Evolution
Lebende Fossilien hingegen verändern sich kaum und sind trotzdem noch rezent oder über mehrere Jahrtausende erhalten geblieben. Sie sind aber kein Widerspruch für die Evolution noch eine Ausnahme. Wie schon erwähnt bewohnen sie lediglich besonders stabile ökologische Nischen (z.B. in der Tiefsee oder auf Inseln) in denen sehr konstante Umweltbedingungen herrschen.
So ist der Selektionsdruck, der sich auf diese Arten ausübt sehr gering und es sind fast keine Veränderungen festzustellen, weil keine nötig waren. Aus Sicht der stabilisierenden Selektion war eine Anpassung nicht notwendig und so änderte sich ihre morphologischen Form über Jahrtausende bis Millionen von Jahren nicht.
Brückentiere
Lebende Fossilien sind oft zugleich Brückentiere zweier Tiergruppen und damit Beweise der Evolutionstheorie.
Brückentiere werden auch als Mosaikformen bezeichnet. Es sind Tiere, die aus einer Kombination von Merkmalen zweier verschiedener Tiergruppen (Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere) bestehen.
Wenn es sich dabei um eine bereits ausgestorbene Art handelt, werden sie als fossile Brückentiere bezeichnet.
Ist die Art heute noch lebendig handelt es sich um rezente Brückentiere, welche zumeist auch lebende Fossilien sind.
Brückentiere stellen einen Beweis für die evolutionäre Veränderung von Arten dar und zeigen, dass Arten sich nicht nebeneinander, sondern auseinander entwickelt haben. Das heißt, dass alle Lebewesen voneinander abstammen und sich mit der Zeit auseinander durch Artumwandlung und Artaufspaltung zur heutigen Artenvielfalt entwickelt haben und es nicht von Anfang an verschiedene Gattungen gab, die sich nebeneinander weiterentwickelten.
So bestätigen sie die (Evolutions-) Theorie, dass alle Arten einen gemeinsamen Vorfahren haben. Zu den lebenden Fossilien, die zugleich Brückentiere sind zählen z.B. Schnabeltiere und Quastenflosser.
Das Schnabeltier gehört zu den lebenden Fossilien sowie den Brückentieren und vereint Merkmale von Säugetieren und Reptilien in sich. Neue Untersuchungen zeigten, dass sogar eine Verwandtschaft zu den Vögeln besteht. Das Schnabeltier lebt in den Gewässern im Osten und Südosten Australiens.
Abbildung 6: Schnabeltier in einem Gewässer
Der unten stehenden Tabelle, kannst Du die Merkmale der Reptilien und der Säugetiere entnehmen, die das Schnabeltier in sich vereint.
| Merkmale der Säugetiere | Merkmale der Reptilien |
| Fell | legen Eier |
| Milchdrüsen (säugt Junge) | haben eine Kloake (gemeinsamer Ausgang für die Geschlechts- und Ausscheidungsorgane) |
| Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) | schnabelförmiger Kiefer |
| Körpertemperatur ist gleichbleibend | |
Lebende Fossilien – Das Wichtigste auf einen Blick
- Lebende Fossilien sind rezente Arten, deren morphologische Formen seit langer Zeit bestehen geblieben sind
- Sie sind erkennbar an gemeinsamen Merkmalen:
- Angehörige einer erdgeschichtlich alten Tier- oder Pflanzengruppe
- sind im System der rezenten Arten isoliert
- kleines Verbreitungsgebiet (mit der Zeit geschrumpft)
- Morphologie hat sich im Laufe der Zeit kaum verändert
- bleiben erhalten durch das Besiedeln von stabilen ökologischen Nischen mit konstanten Umweltbedingungen, wodurch der Selektionsdruck sehr gering ist
- Beispiele sind: Nautiliden, Ginkgos, Quastenflosser, Baumfarne, Riesensalamander und viele mehr
Nachweise
- Abb. 4: "Coelacanth" (https://www.flickr.com/photos/60256070@N05/6227540478) von smerikal ist lizenziert durch CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).
- Abb. 6: "Platypus 03" (https://www.flickr.com/photos/alaporte/16710253929/) von Amaury Laporte ist lizenziert durch CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).
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