Neuseelands Tuataras sehen aus wie düstere Leguane. Aber diese stacheligen Reptilien sind eigentlich keine Eidechsen. Stattdessen sind sie der letzte Überrest einer mysteriösen und uralten Reptilienordnung, die als Rhynchocephalianer bekannt ist und nach ihrer Blütezeit in der Jurazeit größtenteils verschwand.
Und sie sind wirklich die Sonderlinge der Reptilienfamilie. Tuataras können mehr als ein Jahrhundert leben, bewohnen kühle Klimazonen und sind in der Lage, ihre Kiefer hin und her zu schieben, um sich durch Insekten, Seevögel und einander zu scheren. Sie besitzen sogar ein rudimentäres drittes Auge unter den Schuppen auf ihrem Kopf, das ihnen helfen kann, die Sonne zu verfolgen.
Diese bizarren Merkmale machen Tuatara zu einem evolutionären Rätsel, und ein lückenhafter Fossilienbestand seiner lange verschollenen Verwandten hat Paläontologen verwirrt. Wahrscheinlich von Eidechsen und Schlangen übertroffen, starben praktisch alle Rhynchocephalier am Ende des Mesozoikums aus. Viele ließen kaum mehr als staubige Zahn- und Kieferfragmente zurück.
Es stellt sich heraus, dass ein entscheidendes Teil dieses Puzzles seit Jahrzehnten in einer Museumsschublade liegt. Während Stephanie Pierce, die Kuratorin für Wirbeltierpaläontologie des Museums, und ihr Team einen Rückstand an Fossilien im Museum of Comparative Zoology der Harvard University durchforsteten, entdeckten sie kürzlich das fast vollständige Skelett eines echsenähnlichen Tieres auf einer Steinplatte, die klein genug war, um in die Handfläche zu passen ihrer Hände.
Das bemerkenswerte Fossil wurde 1982 während einer Expedition zur Kayenta-Formation, einem fossilreichen Aufschluss im Norden Arizonas, entdeckt. Dieses Band aus rotem Gestein wurde während der frühen Jurazeit abgelagert, als die Dinosaurierherrschaft noch in den Kinderschuhen steckte. Rund um diese urzeitliche Überschwemmungsebene vermischten sich frühe Dinosaurier wie der Dilophosaurus mit Haube mit stämmigen, krokodilähnlichen Kreaturen in Rüstungen. Unter den Füßen huschten primitive, spitzmausartige Säugetiere und dieses seltsame neue Reptil umher.
Während Fossilien der frühen Säugetiere der Stätte einen Großteil des anfänglichen Interesses erregten, haben Dr. Pierce und Tiago Simões, ein Postdoc-Paläontologe in Harvard, der sich auf die frühe Evolution von Eidechsen spezialisiert hat, dieses Exemplar endlich eingehend untersucht.
In einem am Donnerstag in Communications Biology veröffentlichten Artikel nannten die Wissenschaftler das neue Tier Navajosphenodon sani. Sowohl der Gattungs- als auch der Artname (was in der Navajo-Sprache „Alter“ bedeutet) beziehen sich auf den Navajo-Stamm, der in dem Gebiet lebt, in dem das Fossil gefunden wurde.
Mit Mikro-CT-Scans untersuchten die Wissenschaftler das zerquetschte Fossil dreidimensional und setzten den abgeflachten Schädel digital wie ein Puzzle zusammen.
Obwohl sein Körper echsenartig war, ähnelte die Struktur seines Schädels einer Tuatara. Es hatte ähnliche Reihen scharfer, ineinandergreifender Zähne, die direkt vom Kieferknochen ausgingen. Der Schädel besaß auch zwei Löcher hinter dem Auge des Tieres. Diese Konfiguration ist eines der Hauptmerkmale, das Tuataras von Eidechsen unterscheidet, die nur ein Loch haben. Das zusätzliche Loch hilft, den Schädel zu stabilisieren, wenn die Tuatara zubeißt und durch Beute sägt.
„All diese Merkmale sind für moderne Tuataras ziemlich auffällig und unterscheiden sich von dem, was man bei anderen modernen Reptilien sieht“, sagte Dr. Simões. Nach einer Reihe von statistischen Tests platzierte das Team Navajosphenodon in der Nähe der Basis der Tuatara-Linie.
Das Fossil zeigt, dass die Körper moderner Tuataras in der Jurazeit entstanden sind und sich in 190 Millionen Jahren kaum verändert haben. Dies unterstützt die weit verbreitete Unterscheidung, dass diese verbliebenen Reptilien „lebende Fossilien“ sind. Aber Dr. Simões betonte die Unterschiede: Zum Beispiel enden moderne Tuatara-Kiefer in einer Reihe von schnabelartig verschmolzenen Zähnen, die bei Navajosphenodon fehlen.
Laut Kelsey Jenkins, einer Doktorandin in Yale, die sich auf die Evolution früher Reptilien spezialisiert hat, zeigten viele Abstammungslinien von Rhynchocephaliern im Laufe ihrer Geschichte kaum Veränderungen. 200 Millionen Jahre sind jedoch extrem. „Die einzigen Dinge, die so gut konserviert sind, sind Dinge wie Pfeilschwanzkrebse und Kakerlaken – kein Reptil von anständiger Größe“, sagte Frau Jenkins, die nicht an der neuen Studie beteiligt war.
Forscher argumentieren, dass dieser Mangel an Veränderungen eine natürliche Selektion im Overdrive darstellen könnte. „Langsame Evolutionsraten bedeuten nicht notwendigerweise Abwesenheit von Evolution“, sagte Dr. Simões. Im Grunde ist es das evolutionäre Äquivalent des Sprichworts: „Wenn es nicht kaputt ist, repariere es nicht.“
Während die Entdeckung von Navajosphenodon dazu beiträgt, ein entscheidendes Kapitel in der Tuatara-Evolution zu konkretisieren, bleibt ein Großteil der Hintergrundgeschichte dieses Reptils verschwommen. Ohne weitere fossile Entdeckungen wird es für Wissenschaftler schwierig sein, genau zu bestimmen, warum diese einsamen Überlebenden evolutionäre Cheat-Codes zu besitzen scheinen.
„Warum sich die modernen Tuataras und ihre Linien über einen so langen Zeitraum so langsam entwickelt haben, ist eine größere Frage und etwas schwieriger zu lösen“, sagte Dr. Pierce. „Wir brauchen mehr Fossilien.“