Die Mutter aller Eidechsen

Megachirella inmitten der üppigen Vegetation, die vor circa 240 Millionen Jahren die „dolomitischen Strände“ schmückte. ®Davide Bonadonna

Der Ursprung von Eidechsen und Schlangen muss ungefähr 75 Millionen Jahre rückdatiert werden; dies wird durch ein kleines Reptil belegt, „Megachirella wachtleri“, das vor fast 20 Jahren in den Dolomiten gefunden und heute dank fortschrittlicher 3D-Analyse-Techniken und der Rekonstruktion der evolutionären Verwandtschaft „wiederentdeckt“ wurde.

Der Beweis wurde von einer internationalen, paläontologischen Studie erbracht, an der auch das MUSE – Museum für Wissenschaft (Trient, Italien) in Zusammenarbeit mit dem Internationalen Zentrum für Theoretische Physik Abdus Salam (Triest), dem Centro Fermi (Rom) und dem Zentrum Elettra-Sincrotrone Trieste teilgenommen hat. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht, die dem Forschungsergebnis auch die Titelseite widmet.

Das internationale Team hat „Megachirella wachtleri“ – ein kleines Reptil das vor rund 240 Millionen Jahren in den heutigen Dolomiten lebte – als älteste Eidechse der Welt identifiziert und so Schlüsselinformationen zur Evolution der modernen Eidechsen und Schlangen geliefert.

Die Daten, die mit Hilfe von dreidimensionalen Rekonstruktionstechniken (3D) und Analysen der DNA-Sequenzen erhalten wurden, deuten darauf hin, dass der Ursprung der Schuppenkriechtiere – jene Gruppe der auch Eidechsen und Schlangen angehören – noch älter ist als gedacht und vor über 250 Million Jahren, vor dem größten Massenaussterben der Geschichte, anzusetzen ist.

„Das Exemplar ist 75 Millionen Jahre älter als jene die man für die ältesten Eidechsen der Welt hielt“, erklärt Tiago Simões der Universität Alberta in Kanada, Hauptautor der Forschung, „und liefert wertvolle Informationen für das Verständnis der Evolution der lebenden sowie ausgestorbenen Schuppenkriechtiere.“

„Die Menge der verarbeiteten Daten lässt keinen Zweifel daran, dass die Ergebnisse zuverlässig sind“ – unterstreicht Massimo Bernardi, Paläontologe des MUSE in Trient. „Dieses kleine Reptil, das ich zu Recht für eines der wichtigsten, jemals in unserem Land gefundenen Fossilien halte, wird von nun an zu einem Bezugspunkt für Paläontologen und all jene werden, die die Evolution der Reptilien erforschen und verstehen möchten. Megachirella ist eine Art Stein von Rosette, ein Schlüssel zum Verständnis eines evolutionären Ereignisses, das die Geschichte des Lebens auf unserem Planeten für immer geprägt hat.“

Heute wird unser Planet von etwa 10.000 Arten Eidechsen und Schlangen bewohnt, fast doppelt so viele Arten wie jene der Säugetiere. Trotz dieser Vielfalt waren bisher der Ursprung und die ersten Phasen der Evolution dieser Reptilien nur wenig bekannt.

Entdeckt wurde Megachirella in den frühen 2000er Jahre in den Dolomiten Trentino-Südtirols (Naturpark Fanes-Sennes-Prags) und anfangs als rätselhaftes, eidechsenähnliches Reptil interpretiert. Es war allerdings nicht möglich die evolutionären Verbindungen zu den anderen Reptilien genau zu rekonstruieren, da der Fund nicht aus dem Gestein gelöst werden konnte und Vergleichsmaterial nicht zur Verfügung stand.

Um seine Anatomie besser zu verstehen, wurde Megachirella durch Röntgen-Mikrocomputertomographie (microCT) im multidisziplinären Labor des Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP), in Zusammenarbeit mit Elettra-Sincrotrone Trieste, analysiert.

Die microCT-Technik ähnelt der Computertomographie in Krankenhäusern, ermöglicht es aber genauer ins Detail zu gehen und ein virtuelles 3D-Modell der äußeren und inneren Teile der analysierten Proben mit mikrometrischer Auflösung zu erstellen. Diese Technologie ermöglicht es außerdem virtuell verschiedene Bestandteile, wie z.B. ein Fossil und das umgebende Gestein, zu trennen.

„Als die Kollegen des MUSE das Fossil Megachirella ins Elettra Zentrum brachten, war ich begeistert und dankbar für diese Gelegenheit, gleichzeitig war ich mir aber auch der möglichen technischen Schwierigkeiten einer Analyse mit MicroCT bewusst“ – erzählt Lucia Mancini, Forscherin am Internationalen Forschungszentrum Elettra. „Dank der Zusammenarbeit mit dem ICTP und der Anwendung geeigneter Hilfsmittel für die 3D Bildanalyse, ist es uns aber gelungen, das Skelett vom Gestein virtuell zu isolieren.“ „Sobald wir die Ergebnisse in den Händen hielten, waren wir uns bewusst, dass wir nach Millionen Jahren die Ersten waren, die die verborgene Seite von Megachirella, jene die im Gestein eingebettet war, beobachten konnten“ fügt Federico Bernardini, Forscher am ICTP und Centro Fermi hinzu.

Die dank der virtuellen Abbildung erhaltenen Daten, wurden in den grüßten Datenpool über Eidechsen und Schlangen integriert und mit modernsten Methoden, anhand derer Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Arten zurückverfolgt werden können, analysiert. Und so erwies sich das bisher rätselhafte, kleine Reptil als das älteste bekannte Schuppenkriechtier.

Dank der spektakulären Rekonstruktion der Megachirella, die vom mehrfach ausgezeichneten wissenschaftlichen Zeichner Davide Bonadonna aus Mailand verwirklicht wurde, konnte die Forschung die Titelseite der Fachzeitschrift Nature erobern, die seit fast zwanzig Jahren keinem italienischen Fossil das Titelbild gewidmet hat.

Der Artikel:
“The origin of squamates revealed by a Middle Triassic lizard from the Italian Alps” by Tiago Simões, Michael Caldwell, Mateusz Tałanda, Massimo Bernardi, Alessandro Palci, Oksana Vernygora, Federico Bernardini, Lucia Mancini & Randall Nydam. Nature, http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0093-3

Vertiefender Inhalt: MUSE – Museum für Wissenschaft
www.muse.it

Seit mehr als drei Jahrzehnten widmet sich die Abteilung für Geologie und Paläontologie des MUSE der Erforschung der geopaläontologischen Vielfalt der Dolomiten. Aktuelle Forschungsprojekte zu den Auswirkungen der großen Umweltveränderungen, die im Laufe der Geschichte des Planeten Erde stattgefunden haben, führten zur erneuten Analyse von Gesteinen und fossilen Überresten, die in eine globale Analyse integriert wurden und so die Bedeutung des geo-paläontologischen Erbes der Dolomiten unterstreichen.

Die heute in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie ist das Ergebnis jahrelanger Beobachtungen und Analysen, die dank der Zusammenarbeit mit Evelyn Kustatscher vom Naturmuseum Südtirol und Silvio Renesto der Universität Insubrien entstanden sind und zur Ausarbeitung eines komplexen Analyseprotokolls und eines neuen Interpretationsmodells der großen globalen Krisen, vor allem des Massenaussterbens vor 252 Millionen Jahren, geführt haben. Ein Ereignis, das für viele Arten von Lebewesen das Ende bedeutete, aber wie die Studie aufzeigt, auch eine Chance für andere.
Die Studie ist Teil des Projekts “The end-Permian mass extinction in the Southern and Eastern Alps: extinction rates vs. taphonomic biases in different depositional environments”, finanziert vom Euregio Science Fund.

https://www.youtube.com/watch?v=XP2r_sUtBF8 Video in Englisch

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