Das alte Reptil war voller Parasiten, wie versteinerter Kot zeigt

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Wissenschaftler haben herausgefunden, dass antike Reptilienfleischfresser, die modernen Krokodilen ähnelten, furchterregende Jäger waren, aber ihre schuppige Rüstung und ihre scharfen Zähne konnten sie nicht vor Parasiten schützen.

Paläontologen haben kürzlich seltene Hinweise auf eine parasitäre Infektion bei einem Reptil entdeckt, das vor etwa 252 bis 201 Millionen Jahren während der Trias lebte. Bei dem Tier handelte es sich möglicherweise um einen Phytosaurier – ein Raubtier mit langer Schnauze und kurzen Gliedmaßen. Die Forscher fanden die Parasiten nicht in Knochen oder Zähnen von Phytosauriern; Vielmehr haben sie sie aus einem Klumpen versteinerten Kots gewonnen, der als Koprolith bekannt ist.

Als Wissenschaftler den konservierten Kot, der an einer etwa 200 Millionen Jahre alten Stätte in Thailand gefunden wurde, auseinanderschnitten, fanden sie winzige organische Strukturen, die Eiern ähnelten. Die Objekte hatten eine Länge von 50 bis 150 Mikrometern und eine genauere Analyse ergab, dass es sich dabei um mindestens fünf verschiedene Arten von Parasiten handelte.

Dieser Fund sei der erste Beweis für Parasiten bei einem Landwirbeltier aus Asien während der späten Trias, berichteten die Forscher am Mittwoch in der Fachzeitschrift PLOS One. Das Exemplar ist auch der erste Koprolith aus dieser Zeit und an diesem Ort, der mehrere parasitäre Arten enthält – darunter Nematoden, eine Gruppe parasitärer Würmer, die es noch heute gibt. Moderne Nematoden infizieren häufig sowohl Pflanzen als auch Tiere und kommen in einer Vielzahl von Säugetieren, Fischen, Amphibien und Reptilien vor – darunter Alligatoren und Krokodile.

„Unsere Ergebnisse geben uns neue Möglichkeiten, über die Umwelt und Lebensweise alter Tiere nachzudenken“, sagte der leitende Studienautor Thanit Nonsrirach, ein Wirbeltierpaläontologe in der Abteilung für Biologie der Mahasarakham-Universität in Kham Riang, Thailand. „In früheren Studien wurde nur eine Gruppe von Parasiten in einem einzigen Koprolithen gefunden. Unsere aktuelle Studie zeigt jedoch, dass ein einzelner Koprolith mehr als eine Art Parasit enthalten kann.“ Die Analyse ergab, dass das Tier zahlreiche parasitäre Infektionen beherbergte.

„Hart, glatt und grau“

Wissenschaftler sammelten den Koprolith im Jahr 2010 vom Felsvorsprung Huai Nam Aun im Nordosten Thailands. Während der Trias wäre dies ein Brack- oder Süßwassersee oder -teich gewesen, in dem verschiedene Tiergruppen lebten, darunter haiartige Fische, Schildkrötenvorfahren und andere Reptilien sowie primitive Amphibien namens Temnospondyl, sagte Nonsrirach in einer E-Mail gegenüber CNN.

„Solche Bedingungen begünstigten die Übertragung von Parasiten“, sagte er.

Der versteinerte Kot hatte eine zylindrische Form, war etwa 7,4 Zentimeter lang und hatte einen Durchmesser von 2,1 Zentimetern. Die Oberfläche der Probe sei „hart, glatt und grau gefärbt“, schrieben die Studienautoren. Koprolithen sehen von außen vielleicht nicht sehr beeindruckend aus, aber in ihrem Inneren verbergen sich Geheimnisse darüber, „wer wen gefressen hat“ in Ökosystemen der fernen Vergangenheit, sagte der Paläontologe Martin Qvarnström, Postdoktorand in der Abteilung für Organismenbiologie an der Universität Uppsala in Schweden. Qvarnström war an der neuen Forschung nicht beteiligt.

„Überraschenderweise enthalten Koprolithen oft Fossilien, die anderswo nur selten erhalten sind“, sagte Qvarnström in einer E-Mail. „Dazu gehören Muskelzellen, wunderschön erhaltene Insekten, Haare und Parasitenreste. Obwohl Koprolithen in dieser Hinsicht Schatztruhen sind, sind sie undurchsichtig, sodass die Identifizierung ihrer Einschlüsse eine Herausforderung sein kann. Detektivarbeit ist auch erforderlich, um herauszufinden, wer den nun versteinerten Kot produziert hat, was wohl der schwierigste Teil bei der Untersuchung von Koprolithen ist.“

Größe, Form, Lage und Inhalt der Koprolithen verraten den Wissenschaftlern, welche ausgestorbene Tiergruppe den Kot produziert haben könnte. Laut Nonsrirach scheiden beispielsweise bestimmte Fische mit spiralförmigem Darm aus, was schließlich zu spiralförmigen Koprolithen wird. Und Amphibien und Reptilien „bilden im Allgemeinen Koprolithen, die größtenteils zylindrisch sind“, erklärte er.

Im Koprolith befanden sich keine Knochen, was darauf hindeutet, dass sein Besitzer über ein Verdauungssystem verfügte, das stark genug war, um sie aufzulösen. Dieses physiologische Merkmal ist bei Krokodilen bekannt, aber die frühesten Krokodile würden erst in etwa 100 Millionen Jahren auftauchen, und der Studie zufolge wurden an diesem Ort keine Krokodilfossilien gefunden.

Allerdings „ist es plausibel, dass der Koprolith von einem Tier stammt, das den Krokodilen ähnelt oder sich gemeinsam mit ihnen entwickelt hat, wie Phytosauriern“, sagte Nonsrirach. Darüber hinaus wurden zuvor Phytosaurierfossilien in der Nähe der Stelle gefunden, an der der Koprolith ausgegraben wurde.

Eier und Zysten

Auf den ersten Blick scheinen Phytosaurier kaum von Krokodilen zu unterscheiden. Beide haben verlängerte und zahnige Kiefer; schwere Körper mit starren Schuppen; und lange, kräftige Schwänze. Ein bemerkenswerter Unterschied besteht darin, dass die Nasenlöcher von Phytosauriern auf einem knöchernen Grat unter ihren Augen sitzen, während sich die Nasenlöcher von Krokodilen am Ende ihrer Schnauze befinden, so das Museum für Paläontologie der Universität von Kalifornien in Berkeley.

Obwohl es sich bei diesen Tieren zwar um virtuelle Doppelgänger handelt, sind sie nicht eng miteinander verwandt. Ihre Nachahmer-Körperpläne sind das Ergebnis einer konvergenten Evolution, bei der nicht verwandte Tiere unabhängig voneinander ähnliche Merkmale entwickeln.

Als die Wissenschaftler den Koprolith in dünne Schichten schnitten und sie unter dem Mikroskop untersuchten, fanden sie fünf Arten organischer Strukturen: einige kugelförmig und einige ellipsoid. Ein in zwei Hälften geschnittenes Objekt hatte eine äußere Hülle und einen Embryo darin, und die Forscher identifizierten es als Ei eines parasitären Fadenwurms der Ordnung Ascaridida.

Ein anderes Objekt hatte „eine gut entwickelte Schale und organisierte Körper innerhalb der Schale“ und könnte laut der Studie eine andere Art von Nematoden-Ei sein. Der Rest wurde als Eier von unbekannten Würmern und Zysten von einzelligen Parasiten identifiziert.

„Die Untersuchung der Überreste von Parasiten in Koprolithen ist wichtig, da sie uns seltene Einblicke in die alten Parasiten-Wirt-Beziehungen liefert“, sagte Qvarnström. „Dank der Koprolithendaten können wir untersuchen, wann solche parasitären Beziehungen entstanden sind und wie sich Parasiten und ihre Wirte im Laufe der Zeit möglicherweise gemeinsam entwickelt haben.“

Es sei jedoch nicht bekannt, ob das Reptil durch das Tragen der Parasiten krank geworden sei, fügte Nonsrirach hinzu.

„Der Gesundheitszustand des Tieres lässt sich nicht allein durch die Beobachtung des in seinem Koprolithen enthaltenen Parasiten bestimmen“, sagte er. „Parasiten haben die Fähigkeit, ihren Wirt als Entwicklungsmöglichkeit zu nutzen, ohne beim Wirtstier Krankheiten zu verursachen.“

Der Studie zufolge könnte das Reptil seine Parasitengemeinschaft durch den Verzehr verschiedener Arten infizierter Beute erworben haben.

„Dieses Ereignis wirft interessante Fragen darüber auf, wie Beutetiere und Parasiten miteinander interagieren. „Es deutet darauf hin, dass Parasiten in den Körpern der Beute gewesen sein könnten, bevor sie gefressen wurden“, sagte Nonsrirach. „Diese neue Sichtweise gibt uns ein tieferes Verständnis dafür, wie frühere Ökosysteme miteinander verbunden waren und wie sie das Leben prähistorischer Tiere beeinflussten.“

Mindy Weisberger ist eine Wissenschaftsautorin und Medienproduzentin, deren Arbeiten in den Zeitschriften Live Science, Scientific American und How It Works erschienen sind.