Ichthyosaurier haben sich explosionsartig zu Riesen der Ozeane entwickelt, während sich die Wale für ihren Weg zu den Titanen mit 50 Millionen Jahren viel mehr Zeit gelassen haben.
Stuttgart - Die Wale der heutigen Ozeane sind perfekt an ein Leben im offenen Meer angepasst, obwohl ihre Vorfahren als kleine Huftiere noch vor rund 55 Millionen Jahren auf vier Beinen über festes Land liefen. Einen ganz ähnlichen Weg von Land-Wirbeltieren zu einem Leben in der Tiefsee waren viel früher bereits die zu den Reptilien gehörenden Ichthyosaurier gegangen. Der älteste bekannte Vertreter dieser Fischsaurier lebte vor 248,5 Millionen Jahren im Tethys-Meer dort, wo heute der Osten Chinas ist. Dieser Cartorhynchus war wohl gerade einmal 40 Zentimeter lang. Nur 2,5 Millionen Jahre später jagte bereits ein gigantischer, etwa 18 Meter langer Fischsaurier namens Cymbospondylus youngorum durch die Meere, dessen im US-Bundesstaat Nevada gefundene Fossilien Martin Sander von der Universität Bonn und sein Team jetzt in der Zeitschrift „Science“ zum ersten Mal beschreiben. Offensichtlich hatten sich die Ichthyosaurier also beinahe explosionsartig zu Riesen der Ozeane entwickelt, während sich die Wale für ihren Weg zu den Titanen mit 50 Millionen Jahren viel mehr Zeit gelassen hatten.
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Gerade einmal sechs Millionen Jahre bevor der riesige Cymbospondylus youngorum durch die Meere schwamm, hatte die Erde vor 252 Millionen Jahren ein unvorstellbares Artensterben erlebt. Im heutigen Sibirien waren riesige Lavamassen aus der Erde geströmt, die gigantische Mengen Kohlendioxid freisetzten. Zusammen mit weiteren Effekten stiegen die Temperaturen damals in einer Million Jahren um rund 15 Grad Celsius. Am Ende dieses massiven Klimawandels fielen vor rund 252 Millionen Jahren dem größten bisher bekannten Massenaussterben weit mehr als 80 Prozent aller im Meer lebenden Arten zum Opfer.
„Sechs Millionen Jahre später hatte sich das Leben in den Ozeanen von diesem dramatischen Ereignis wieder erholt, die Ökosysteme florierten“, berichtet der Paläontologe Wolfgang Kießling von der Friedrich-Alexander-Universität in Erlangen. „Das Klima war damals immer noch sehr warm, und wo heute Nevada liegt, gab es damals ein tropisches Meer.“ Bei Ausgrabungen am Fossil Hill in Nevada finden Martin Sander und sein Team in den Ablagerungen aus dieser Zeit dann auch viele Ammoniten. Diese Meerestiere gehören genau wie die Tintenfische der heutigen Ozeane zu den Kopffüßern und schützten sich mit einer Kalkschale vor kleineren Feinden. Für größere Tiere wie die Ichthyosaurier aber waren diese gepanzerten Kopffüßer ein gefundenes Fressen.
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Als einige Reptilien sich damals ihre Nahrung im Meer suchten, begann die Evolution ihren Körper rasch von seinem Land-Design mit vier Beinen für die Fortbewegung zu einem ans Wasser angepassten Bauplan umzuformen. Genau wie 200 Millionen Jahre später, als die ersten Landsäugetiere ins Wasser gingen und sich zu Walen entwickelten, wurde der Körper stromlinienförmig und verringerte so den Energieverbrauch beim Schwimmen und Tauchen. Der Schwanz entwickelte sich zum Hauptantrieb, während sich die Beine zu Flossen umbildeten oder wie die Hinterbeine der Wale sich zurückentwickelten. Dadurch aber konnten sie auch nicht mehr an Land, um dort ihre Eier zu legen. Also verlagerte sich die Entwicklung des Nachwuchses vollständig in den Mutterleib, bis fertige, kleine Ichthyosaurier lebend geboren wurden und ihren ersten Atemzug über den Wellen taten.
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In den Ablagerungen des Fossil Hill in Nevada fanden Martin Sander und sein Team etliche solche Ichthyosaurier, von denen manche mit einer Körperlänge von zwei Metern das Format heutiger Schweinswale hatten. Ungefähr genauso lang aber war mit 197 Zentimetern allein der Unterkiefer der von Martin Sander und seinem Team entdeckten, bisher unbekannten Ichthyosaurier-Art, die sie auf den Namen Cymbospondylus youngorum tauften. Da sie auch weitere Knochen wie den Schultergürtel und die Oberarme des Tieres fanden, konnte die Gruppe die Größe dieses Exemplars recht gut abschätzen. Demnach war damals ein rund 18 Meter langer und 45 Tonnen schwerer Fischsaurier auf die Jagd nach Kopffüßern und anderen Meeresbewohnern geschwommen und getaucht. Damit war Cymbospondylus youngorum ähnlich lang und schwer wie heutige Finnwale, die nach den Blauwalen die zweitlängste Art sind, die derzeit auf der Erde lebt. Innerhalb von 2,5 Millionen Jahren hatten sich die Ichthyosaurier also von Arten mit 5,5 Zentimeter langen Schädeln zu Giganten mit zwei Meter langen Köpfen entwickelt. „Das ist eine erstaunlich schnelle Evolution“, meint Kießling.
Aber hat die Nahrung in den damaligen Meeren überhaupt ausgereicht, um solche Riesen mit genug Energie zu versorgen? Um diese Frage zu beantworten, hat das Team um Martin Sander die am Fossil Hill gefundene Artenvielfalt in ein Computermodell eingegeben und so das Ökosystem der damaligen Zeit nachgebildet.
Nach diesen Modellrechnungen hätten die Meere damals nicht nur die bereits gefundenen Giganten, sondern auch noch zusätzliche Titanen bis hin zur Größe heutiger Blauwale ernähren können. Und tatsächlich haben Forscher bereits Fossilien von Fischsauriern im Westen Kanadas gefunden, die 21 Meter lang gewesen sein sollen. Diese Shonisaurier lebten allerdings mehr als zehn Millionen Jahre später und überlassen Cymbospondylus youngorum den bisherigen Rekord eines superschnellen Sprints zur Evolution der Giganten.
