Wie das Leben an Land ging – und wieder zurück

Dass Tierarten untereinander verwandt sind und voneinander abstammen, fand ich schon immer einleuchtend. Verschiedene Affenarten ähneln sich unterschiedlich stark und sind näher oder entfernter miteinander verwandet, je nachdem, vor wie langer Zeit ihrer letzter gemeinsamer Vorfahre gelebt hat. Mit der Vorstellung, dass dazu eben auch der Mensch gehört, dessen Linie sich vor etwa sechs Millionen Jahren von der des Schimpansen abgespalten hat, hatte ich auch nie wirklich Probleme. Aber der Gedanke, dass sich irgendwann Fische verändert haben, sich zu Vierbeinern an Land und schließlich zu Säugetieren entwickelt haben, fand ich als Schüler schwer vorstellbar. Und dass Wale Säugetiere sind, die von Landlebewesen abstammen, setzte dem ganzen dann die Krone auf. Dass das aber trotzdem so war – egal wie schwer es im ersten Moment zu glauben ist – zeigen zwei Bücher, die ich in letzter Zeit gelesen habe: „Der Fisch in uns“ von Neil Shubin und „At the water’s edge“ von Carl Zimmer.

Neil Shubin - Der Fisch in uns

Neil Shubin – Der Fisch in uns

Neil Shubin ist Paläontologe und hat 2004 Tiktaalik entdeckt. Tiktaalik ist ein etwa 370 Millionen Jahre altes Übergangsfossil zwischen Fischen und landlebenden Wirbeltieren. Es besitzt Charakteristiken beider Tiergruppen. Es hat zwar z. B. Kiemen wie Fische, aber auch Tetrapoden-Lungen sowie veränderte Flossen, deren Aufbau bereits an unsere eigenen Gliedmaßen erinnert. Tiktaalik war in der Lage in seichten Gewässern zu jagen und sich möglichweise auch kurzzeitig an Land zu bewegen. Zu Lebzeiten Tiktaaliks war der Fundort des Fossils vermutlich sumpfartig und eben ein seichtes Gewässer. Frühere Vermutungen, dass die Fortbewegung an Land eine Anpassung an plötzliche Dürren war, die es Fischen erlaubte, von einer Pfütze zur anderen zu robben, ist deshalb eher unwahrscheinlich. Der Körperbau war eine Anpassung an flache Flüsse – und erlaubte später weitere Anpassung anderer Arten, die immer unabhängiger vom Wasser wurden. Dazu passt auch, dass der etwas jüngere Acanthostega mit kompletten Gliedmaßen von seiner Anatomie her nicht in der Lage war, sein Gewicht an Land zu heben. Gliedmaßen waren also eine Anpassung an das Leben im Wasser – nicht an das Leben an Land.

Eine Rekonstruktion von Tiktaalik. Mit seinen Vorderflossen, die bereits Merkmale unserer Gliedmaßen aufweisen, konnte er an Land zumindest Liegestütze machen… Bild: CC BY-SA 3.0.

Shubin beschreibt, dass Fossiliensuche eine überraschend genaue Wissenschaft ist. Man überlegt, zu welcher Zeit Übergangsfossilien zu finden sein sollte – also wann tauchen die ersten vollständig ausgebildeten Gliedmaßen auf? Bei Acanthostega vor 365 Millionen Jahren. Als muss man sich ein Gestein suchen, dass älter ist. Man wälzt geologische Karten und findet heraus, wo dieses Gestein auf der Erde frei zugänglich vorliegt. Shubin und seine Kollegen fanden das entsprechende Gestein, in dem sie schließlich Tiktaalik entdeckt haben, am nördlichen Ende Kanadas. Die schwierige Suche vor Ort beschreibt Shubin anschaulich und amüsant und er vermittelt einen guten Eindruck davon, wie es bei der Fossiliensuche so zu geht (glaube ich zumindest – ich selbst habe das ja noch nie gemacht).

Das unterstreicht sehr schön einen ganz bestimmten Aspekt der Evolutionstheorie. Sie ist nicht nur eine beschreibende, historische Wissenschaft. Sie eröffnet die Möglichkeit zu ganz konkreten Vorhersagen, nämlich welche Art von Fossilien wann in der Gesteinsabfolge auftauchen. Dass es so aussieht, als würden sich Tiere in eine ganz bestimmte Richtung entwickeln ist aber unserer Perspektive geschuldet. Tiktaalik und Acanthostega waren an ihre ökologischen Nischen angepasst. Sie sahen nicht so aus, DAMIT sich später Landlebewesen (und später natürlich wir) entwickeln konnten. Aber ihre Anpassungen an Wasser erlaubten später weitere Anpassungen ans Landleben. Etwas das man Präadaption nennt oder wie Stephen Gay Gould es ausdrückte: Exaptation.

Carl Zimmer beschreibt diesen Weg aus dem Wasser ebenfalls in seinem bereits 1998 erschienen „At the waters edge“. Zimmer fehlen natürlich die Funde von Tiktaalik, die erst Jahre später gemacht wurden. Aber er beschreibt die Geschichte, wie Fossilien vor über hundert Jahren z. B. von Richard Owen interpretiert wurden. Er dachte, die Fossilien variieren um einen Archetypus, der bestimmten Tiergruppen eigen ist, während Darwin erklärte, dass der Bauplan von Tiergruppen sich ähnelt, weil die Tierarten untereinander verwandt sind.

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Carl Zimmer – At the waters edge

Zudem beschreibt Zimmer, wie Säugetiere schließlich wieder komplett zurück ins Wasser gingen: die Geschichte der Wale. Wie deren Übergangsfossilien von Ambulocetus und Rhodocetus gefunden wurden und welche Probleme es dabei gab. Wie auch hier viele Veränderungen Anpassungen an das Leben an oder in flachem Wasser waren und wie sich der Körperbau veränderte, als die Tiere immer unabhängiger vom Land wurden.

Künstlerische Darstellung von Rhodocetus. Bild: CC BY-SA 3.0.

Zimmer ist sehr viel präziser und ausführlicher als Shubin, wenn er historische und anatomische Entwicklungen beschreibt. Das macht es für unerfahrene Leser nicht immer ganz einfach. Nichtsdestotrotz ist das Buch toll, weil es ein eng umgrenztes Gebiet pointiert beschreibt. Das ganze wird zudem aufgelockert durch viele O-Töne der an den Entdeckungen beteiligten Wissenschaftler.

Shubin handelt vieles deutlich kürzer ab, was die Fossilien angeht. Aber was ich bisher nicht erwähnt habe: Shubin erläutert über die Paläontologie hinaus, welche Möglichkeiten die Entwicklungsbiologie – also wie sich Embryonen zu ausgewachsenen Organismen entwickeln – für die Untersuchung der Evolution bestimmter Merkmale wie Gliedmaßen bietet. Wie Shubin es schafft, in klaren, einfachen Worten die Wissenschaft von Evo-Devo (Evo: Evolution; Devo: Development [Entwicklung]) zu erklären, ist überragend und einfach nur empfehlenswert.

PS. Mir fiel ein, dass Darwin sich auch mal Gedanken über die Evolution der Wale gemacht hat und durch die Geschichte eines Bären inspiriert wurde, der für längere Zeit im Wasser schwamm:

In North America the black bear was seen by Hearne swimming for hours with widely open mouth, thus catching, like a whale, insects in the water. Even in so extreme a case as this, if the supply of insects were constant, and if better adapted competitors did not already exist in the country, I can see no difficulty in a race of bears being rendered, by natural selection, more and more aquatic in their structure and habits, with larger and larger mouths, till a creature was produced as monstrous as a whale.

Zitiert nach: http://www.talkorigins.org/faqs/origin/chapter6.html

Ja, schlussendlich waren es keine Bären, sondern Paarhufer, von denen Wale abstammen. Aber im Prinzip hätte Darwin Recht haben können. Darwins Zeitgenossen haben sich über die Geschichte aber dermaßen lustig gemacht, dass er sie aus „The Origin of Species“ ab der zweiten Auflage rausstrich. Auf der Suche nach dem Zitat bin ich auf ein Kinderbuch gestoßen, das diese Gedanken auch urkomisch findet, es trägt den programmatischen Namen „Kinder, Darwin hat gelogen“ (ich verlinke keinen Müll). Da werden die Kinder z. B. gefragt, ob sie glauben, „dass sich ein schwimmender Bär in einen Walfisch verwandeln kann“ (ja genau, das passiert WÄHREND des Schwimmens). Verglichen wird das ganze dann mit dem Märchen von Meerjungfrauen, die halb Mensch, halb Fisch sind. Der Text ist dermaßen gespickt mit Falschdarstellungen, dass es ein Graus ist. Es kann ja jeder glauben, was er will. Aber Kinder derart zu indoktrinieren, ist zum Kotzen.

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2 Kommentare

  1. Der Fisch in uns von Shubin zählt zu meinen Lieblingsbüchern. Warum wir Schluckauf bekommen wird sehr schön erklärt (meine „Kurzversion“ lautet: weil wir uns nicht entscheiden können, ob wir Fisch oder Mensch sein wollen, ernte damit aber immer verständnisloses Schweigen).
    Den Zimmer kenn ich leider nicht, müsste ich aber auf deutsch lesen um überhaupt etwas zu verstehen…. ich schau mal.

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