Evolution

Wie Schildkröten zu ihrem Panzer kamen

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Rolf H. Latusseck

Seit Jahrzehnten streiten Biologen über die Entstehung des Schildkrötenpanzers – nun scheint das Rätsel endlich gelost: Ein Forscherteam hat in Südwestchina die Fossilien von rund 220 Millionen Jahre alten Ur-Schildkröten entdeckt. Die Funde belegen, dass zuerst nur der Bauch geschützt war.

Charakteristisches und unverwechselbares Merkmal der Schildkröten ist ihr harter Knochenpanzer. Viele Arten können sogar Kopf und Extremitäten in ihn zurückziehen und sind so gut gegen Fressfeinde geschützt. Bis heute ist unter Biologen allerdings stark umstritten, wie die Tiere zu ihrem so praktischen Verteidigungsschild gekommen sind. Neue Fossilfunde heizen die seit über 100 Jahren schwelende Diskussion neu an. Danach entsteht zumindest der Rückenpanzer aus Verbreiterungen der Rippen und knöchernen Auswüchsen der Wirbelsäule.


In Südwestchina fand eine amerikanisch-chinesische Forschergruppe die Überreste von gleich drei ausgewachsenen Exemplaren der bislang ältesten und ursprünglichsten Schildkröten. Die Tiere lebten vor rund 220 Millionen Jahren, waren nur etwa 40 Zentimeter lang und besaßen einen noch unvollständigen Panzer. Ihr Bauch war durch einen Schild aus Knochenplatten geschützt, nicht jedoch ihr Rücken. Das ist einzigartig, denn bereits 15 Millionen Jahre später hatten die Schildkröten jenes Aussehen, das sie bis in die Gegenwart beibehalten haben.


In dem heute in London erscheinenden Fachblatt „Nature“ beschreiben die Forscher ihren Fund und geben ihm den Namen Odontochelys semitestacea, was übersetzt so viel heißt wie „bezahnte Schildkröte, halb gepanzert“. Zähne gelten bei Schildkröten als primitives Merkmal. Odontochelys besaß noch welche, alle heutigen Formen sind zahnlos, haben stattdessen einen scharfen Hornschnabel.

Mit ihrem vollständigem Bauchpanzer, aber noch nacktem Rücken kann Odontochelys als echte Übergangsform angesehen werden, die zwischen einem völlig ungepanzerten Vorfahren und den echten Schildkröten steht. Auffällig ist zudem, dass die Rippen auf der Rückenseite deutlich flächenhaft verbreitert sind. Weitergedacht, konnten diese Verbreiterungen im Lauf der Evolution zu einem geschlossenen Panzer aus mehreren Knochenplatten zusammenwachsen.


„Unsere Fossilien unterstützen die Theorie, nach der der Panzer von tief liegenden Knochen gebildet wird, und zwar als Auswuchs von Rippen und Wirbelsäule“, sagt Xiao-Chun Wu, der zurzeit am kanadischen Naturkundemuseum in Ottawa beschäftigt ist. Damit erscheint es eher unwahrscheinlich, dass der Schildkrötenpanzer durch das Zusammenwachsen knöcherner Hautschuppen entstanden ist, wie einige Experten angenommen hatten. Solche Knochenschuppen in der Haut kommen bei Schlangen und ursprünglichen Reptilien vor.


Aus der Tatsache, dass Odontochelys einen Bauch-, nicht aber einen Rückenpanzer besaß, schließen die Forscher, dass die frühen Schildkröten Wasserbewohner waren. Als Schwimmer im freien Wasser sei es sinnvoll, zuallererst den Bauch zu schützen, da Angreifer in der Regel von unten her zustießen, so die Argumentation. Diese Strategie, zuerst den Bauch zu schützen, spiegelt sich auch in der Embryonalentwicklung moderner Schildkröten wider. Im Ei legt das Ungeborene zuerst den Bauch-, danach den Rückenpanzer an und bestätigt damit einen Lehrsatz des großen deutschen Zoologen Ernst Haeckel (1834 bis 1919), der als biogenetische Grundregel bekannt ist: Die Entwicklung des Einzelwesens ist die kurze Wiederholung seiner Stammesgeschichte.

Diese Stammesgeschichte verlief außerordentlich erfolgreich. Der Sonderweg der Schildkröten zweigte vermutlich schon vor etwa 300 Millionen Jahren von den übrigen Reptilien ab. Odontochelys besaß bereits einen Bauchpanzer, da begann erst die Evolution der Dinosaurier, und die starben vor 65 Millionen Jahren wieder aus – Schildkröten gibt es immer noch.