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Insektenflug ist laut Fossilien bis zu 80 Millionen Jahre später entstanden
Ein winziges Fossil aus Schottland galt lange als ältester Beleg für fliegende Insekten. Neue dreidimensionale Aufnahmen zeigen nun, dass entscheidende Merkmale seiner Kiefer diese Zuordnung nicht stützen. Dadurch entfällt ein wichtiger Fixpunkt der Evolutionsgeschichte, und das durch Fossilien abgesicherte Mindestalter der Fluginsekten verschiebt sich um rund 80 Millionen Jahre.
London (England). Der Insektenflug zählt zu den prägenden Neuerungen der Tiergeschichte, doch seine frühen Spuren sind nur lückenhaft überliefert. Besonders alte Fossilien bestehen oft aus wenigen Körperteilen, deren Merkmale unterschiedliche Deutungen zulassen.
Zu den wichtigsten Anhaltspunkten gehörte bisher Rhyniognatha hirsti aus dem schottischen Rhynie-Chert, einem rund 408 Millionen Jahre alten Gestein des frühen Devon. Das weniger als einen Millimeter große Fossil umfasst lediglich Teile eines Kopfes mit Mundwerkzeugen. Nach einer Neubewertung seiner Kiefer im Jahr 2004 galt es als ältester Nachweis eines geflügelten Insekts.
Forscher um Dr. Emma J. Long vom British Museum haben das 1926 entdeckte Fossil erneut untersucht. Mit konfokaler Lasermikroskopie erfassten sie feinste Strukturen des versteinerten Kopfes und erstellten daraus digitale dreidimensionale Modelle. Anschließend verglichen sie die Mundwerkzeuge mit denen heutiger Sechsfüßer und Tausendfüßer.
Die frühere Einordnung beruhte vor allem auf der Annahme, dass die Kiefer über ein für geflügelte Insekten typisches Doppelgelenk verfügen. Die neuen Aufnahmen zeigen zwar zwei schwach ausgeprägte Gelenkstellen, aber keine deutliche vordere Gelenkpfanne. Ein entscheidendes Merkmal für die Zuordnung zur Entwicklungslinie der geflügelten Insekten lässt sich damit nicht bestätigen.
„Wenn wir alte Fossilien mit neuer Technik erneut untersuchen, können wir sie in einem anderen Licht sehen, und Rhyniognatha bildet da keine Ausnahme. Mithilfe moderner Mikroskopieverfahren konnten wir das Fossil digital in seine Bestandteile zerlegen und seine entscheidenden Merkmale genauer betrachten als je zuvor“, erklärt Dr. Gregory D. Edgecombe vom Natural History Museum (NHM) in London.
Die neue Analyse stellt damit nicht nur eine einzelne anatomische Deutung infrage. Auch die zeitliche Einordnung der frühen Insektenevolution, für die dieses Fossil wiederholt verwendet wurde, muss überdacht werden.
Bereits frühere Untersuchungen hatten vermutet, Rhyniognatha könne statt eines Insekts ein Hundertfüßer sein. Doch auch dafür liefern die neuen Bilder keinen eindeutigen Beleg. Strukturen, die als Ansatzstellen von Augen und Antennen oder als Drüsen gedeutet wurden, erweisen sich teilweise als Falten und innere Verstärkungen des Außenskeletts.
Andere Merkmale erinnern an ursprünglich flügellose Sechsfüßer, etwa gegabelte Teile der Mundwerkzeuge und kammartige Strukturen im Mundraum. Wieder andere Details ähneln bestimmten Tausendfüßern. Insgesamt lässt sich das Fossil keiner dieser Entwicklungslinien zuverlässig zuordnen.
„Seit 22 Jahren wird Rhyniognatha herangezogen, um abzuschätzen, wann sich fliegende Insekten und Insekten insgesamt entwickelten. Unsere erneute Untersuchung des Fossils zeigt nun, dass es sich wahrscheinlich gar nicht um ein Insekt handelt, was bedeutet, dass sich fliegende Insekten bis zu 80 Millionen Jahre später entwickelt haben könnten als bisher angenommen“, erklärt Dr. Emma J. Long.