Hightech-CT offenbart evolutionäre Anpassung ausgestorbener Krokodilverwandter beim Übergang vom Land ins Wasser

Thalattosuchia-Arten existierten während des Mesozoikums vor etwa 182 bis 125 Millionen Jahren und entwickelten sich von ihren landlebenden Vorfahren zu schnell schwimmenden Raubtieren. Unter der Leitung von Wissenschaftler*innen der School of Geosciences der Universität Edinburgh untersuchte ein internationales Forschungsteam, welche evolutionären Veränderungen diese Krokodilverwandten bei ihrem Übergang vom Land ins Meer entwickelten. Dabei konzentrierte sich das Team auf eines der wichtigsten Gleichgewichtsorgane der Wirbeltiere – das Innenohr. Mithilfe hochauflösender Computertomographie (CT) wurden die Schädel von 18 Thalattosuchia aus dem Zeitraum spätes Trias bis frühe Kreidezeit gescannt, um einen Großteil der Evolutionsgeschichte der Krokodilverwandten (Crocodylomorpha) abzubilden. Die CT-Scans wurden mit den Scans von modernen Krokodilen verglichen. Ein Teil der CT-Scans wurde am Leibniz-IZW in Berlin durchgeführt. Die Röntgen-Scans offenbaren detaillierte Veränderungen im Gleichgewichtsorgan des Innenohrs, insbesondere im knöchernen Labyrinth, welches eine entscheidende Rolle bei der Wahrnehmung von Gleichgewicht und der räumlichen Orientierung spielt. „Thalattosuchia-Arten entwickelten bei ihrem Übergang vom Land zum Meer ein auffallend kompaktes, reduziertes und verdicktes knöchernes Labyrinth, welches an verkleinerte Labyrinthe anderer mariner Reptilien und solcher von Walen erinnert“, erklärt Guido Fritsch, Wissenschaftler und CT-Experte am Leibniz-IZW. „Ausgestorbene landlebende Krokodile hatten dagegen ein längeres und schmaleres Innenohrlabyrinth. Die Labyrinthe von halb-aquatischen Krokodilen, zu denen auch moderne Krokodile zählen, sind länger und kompakter als jene ihrer an Land lebenden Verwandten.“ Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass die Morphologie des Innenohrs eng mit dem Lebensraum der Tiere zusammenhängt.

Interessanterweise reduzierten die Thalattosuchia-Arten das knöcherne Labyrinth im Innenohr erst nach einer langen halb-aquatischen Phase, die mehrere zehn Millionen Jahre dauerte. Während dieser Phase veränderte sich zuerst ihr Skelett – Gliedmaße wurden zu Flossen, der Körper nahm eine stromlinienförmige Gestalt an. Dies erlaubte ihnen, sich im Wasser zu bewegen und verbesserte ihr Schwimmvermögen. Erst danach entwickelten sich die Veränderungen im Innenohr, womöglich als Reaktion auf veränderte sensorische Anforderungen, da die Thalattosuchia in tiefere, offene Gewässer vorstießen. Diese Anpassung unterscheidet sie von Walen, bei denen das Innenohrlabyrinth schon bald nach deren Übergang vom Land ins Wasser stark reduziert wurde, ohne dass es eine lange semi-aquatische Zwischenphase gab. Thalattosuchia und Wale nahmen somit unterschiedliche Entwicklungswege für dieselbe Art von Übergang.

Zukünftige Untersuchungen sollen aufdecken, welche Vorteile ein verkleinertes Innenohrlabyrinth bei einer aquatischen Lebensweise bietet, wie schnell die Thalattosuchia die Veränderungen im Innenohr beim Übergang vom Land ins Wasser entwickelten und wie sich andere Sinnesorgane während dieser Zeit veränderten.