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Fossiles Säugetier mit Reptilienzähnen aus China verändert das Evolutionsbild
Reptilien-Zähne im Säugetierkiefer: Ein rund 120 Millionen Jahre altes Fossil aus China bewahrt an mehreren Zahnpositionen Hinweise auf eine dritte Zahngeneration. Dongoconodon platycauda zeigt damit, dass frühe Säugetiere bei Zahnersatz, Mittelohr und Lebensweise vielfältigere Merkmalskombinationen besaßen als lange angenommen. Zugleich war das kleine Tier offenbar an ein Leben im Wasser angepasst.
Nanjing (China). Die meisten heutigen Säugetiere wechseln ihre Zähne nur einmal: Auf das Milchgebiss folgt das bleibende Gebiss. Reptilien können ihre Zähne dagegen oft wiederholt ersetzen. Dieser auf zwei Generationen begrenzte Zahnersatz der Säugetiere gilt als eng mit einem präzisen Zusammenbiss und einem begrenzten Körperwachstum verknüpft.
Wie und wann sich dieses Muster in der frühen Säugetier-Evolution durchsetzte, ist jedoch schwer zu rekonstruieren. Fossilien bewahren nur selten verschiedene Entwicklungsstadien derselben Zahnposition. Ein außergewöhnlich vollständiges Skelett aus der frühen Kreidezeit liefert nun Hinweise darauf, dass eine bereits stark säugetiertypische Linie an einzelnen Stellen wieder mehr als zwei Zahngenerationen ausbilden konnte.
Forscher der Howard University um Prof. Shundong Bi haben das nahezu vollständige Skelett von Dongoconodon platycauda untersucht. Das Tier lebte vor rund 120 Millionen Jahren in der heutigen chinesischen Provinz Liaoning. Das 2016 geborgene Fossil wog nach Schätzung des Teams etwa 115 bis 190 Gramm und war damit ungefähr so schwer wie eine kleine Wasserratte.
Besonders aufschlussreich ist das Gebiss mit elf Zahnpositionen im Oberkiefer und zehn im Unterkiefer. Mehrere Zähne liegen in verschiedenen Stadien des Durchbruchs und der Neubildung vor. An einzelnen Schneidezähnen, Eckzähnen und vorderen Backenzähnen deuten die Befunde auf eine dritte Generation hin. Unter einem bereits nachwachsenden molariformen Zahn sitzt zudem eine kleine Schmelzkappe, die die Autoren ebenfalls als mögliche dritte Generation deuten.
Damit scheint Dongoconodon nach Kenntnis der Autoren das einzige bekannte Säugetier zu sein, bei dem sich an einzelnen Positionen aller vier Zahntypen mehr als zwei Generationen abzeichnen. Eine entfernte verwandte Form, Gobiconodon borissiaki, war bislang nur für mehrfachen Ersatz einiger molariformer Zähne bekannt. Das Team vermutet, dass die wiederholte Zahnerneuerung bei diesen Fleischfressern mit ihrer ökologischen Nische und der starken Beanspruchung des Gebisses zusammenhing.
Auch der übrige Körper weicht von dem Bild eines kleinen, rein landlebenden Kreide-Säugetiers ab. Hände und Füße sind breit und lang, mehrere Knochenformen erlaubten ein weites Abspreizen der Finger und Zehen. Nach Ansicht der Autoren saßen dazwischen wahrscheinlich Schwimmhäute. Der abgeflachte, nach hinten schmaler werdende Schwanz erinnert funktionell eher an den einer Nutria als an den breiten Paddelschwanz eines Bibers.
Um die Lebensweise statistisch einzuordnen, verglich das Team 13 funktionsbezogene Skelettmaße mit 124 heute lebenden Säugetierarten. Dongoconodon fiel dabei in den Formraum halbaquatischer Tiere. Das spricht für einen Schwimmer, ist aber kein direkter Verhaltensbeweis: Das verwendete Klassifikationsverfahren ordnete die 124 Vergleichsarten insgesamt zu 61,3 Prozent korrekt ihren Bewegungsgruppen zu.
„Mit anderen Worten: Dieses kleine Säugetier aus der Zeit der Dinosaurier könnte schnabeltierartige Hände und Füße sowie einen nutriaartigen Schwanz besessen haben und eine Schwimmweise genutzt haben, die wir bisher nicht kannten“, erklärt Prof. Yukun Shi von der Nanjing University.
Aus der Anatomie leiten die Forscher außerdem eine besondere Arbeitsteilung beim Schwimmen ab. Die kräftigen Vorderfüße könnten den Hauptvortrieb geliefert haben, während der flache Schwanz vor allem beim Steuern und Stabilisieren half. Damit unterscheidet sich das vermutete Bewegungsmuster von anderen mesozoischen Säugetierformen, für die ebenfalls eine halbaquatische Lebensweise disk