Es hat über zwei Jahrzehnte und eine Pandemie gedauert Paläontologen die versteinerten Überreste der frühesten Vorfahren der Säugetiere zu vereinen und herauszufinden, dass ihre Evolution, die den modernen Menschen hervorgebracht hat, möglicherweise auf der Südhalbkugel begonnen hat – und nicht im Norden, wie Wissenschaftler lange angenommen haben.
Die Analyse einer kleinen Sammlung winziger versteinerter Kieferknochen mit markanten Backenzähnen stellt unser Verständnis darüber, wann und wo sich moderne Säugetiere entwickelt haben, auf den Kopf, so das Forscherteam, das sie erstellt hat.
Der Paläontologe Thomas Rich von Museums Victoria hat die neue Studie mitverfasst und ist ein langjähriger Fossilienjäger.
Er war Teil des Teams, das 1997 nach 23 Jahren der Suche bekannt gab, an einem australischen Strand einen Kieferknochen eines Säugetiers mit seltsamen Zähnen gefunden zu haben, wie man ihn bisher nur in Europa und Nordamerika gesehen hatte. Der Kieferknochen stammte von einer kleinen Spitzmaus-ähnlichen Kreatur und stammte aus der Kreidezeit, als auch Dinosaurier umherstreiften.
Im Laufe der Jahre wurden weitere Kieferknochen von Säugetieren aus dem Mesozoikum entdeckt: in Madagaskar, Argentinien, Indien und zuletzt wieder in Australien.
Jedes dieser Exemplare, das einen Zoll oder weniger maß, hatte charakteristische Backenzähne. Laut der neuesten Analyse, die sie erneut aufgreift, ist das älteste Fossil etwa 50 Millionen Jahre älter als jene, die auf der Nordhalbkugel gefunden wurden.
„Diese erstaunliche Reihe von Entdeckungen hat unsere lange gehegte Theorie der Säugetierevolution komplett verändert. Tatsächlich stellt sie unsere Vorstellungen von der Säugetierevolution auf den Kopf“, sagt Rich.
Die fraglichen winzigen Zähne werden tribosphenische Backenzähne genannt, die oben und unten ineinander greifen, um Pflanzennahrung und Insektenbeute zu schneiden, zu zerkleinern, zu durchstechen und zu mahlen.
Während der Pandemie hatten die angesehenen Paläontologen Tim Flannery und Kris Helgen, leitender Wissenschaftler am Australian Museum, die Idee, die drei australischen tribosphenischen Säugetierfossilien – das jüngste davon beschrieb Rich im Jahr 2020 – erneut zu besuchen, und begannen, die wissenschaftliche Literatur zu sichten, um sie zu sehen was sie sonst noch finden konnten.
Sie erkannten, dass diese seltsamen Zähne die frühen Säugetierfossilien vereinten, die in der südlichen Hemisphäre gefunden wurden, und dass das argentinische Exemplar das älteste der Gruppe war, Millionen von Jahren älter als alle frühen Säugetierfossilien, die im Norden gefunden wurden.
Von dort aus entwarfen sie eine alternative Herkunftsgeschichte für Säugetiere, deren Vorfahren zwischen den südlichen Kontinenten hin und her gesprungen sein könnten, als sie vor etwa 125 Millionen Jahren auf einem Superkontinent namens Gondwana zusammenkamen, bevor sie nach Norden zogen.
Basierend auf dem Alter der Fossilien und ihren anatomischen Ähnlichkeiten glaubt das Team, dass sie die frühesten Vorfahren von Beuteltieren (wie Australiens Koalas und Wombats) und Plazentalen (zu denen Menschen gehören) darstellen, die als Therian-Säugetiere zusammengefasst werden.
„Unsere Forschung zeigt, dass sich Theria in Gondwana entwickelt hat, dort 50 Millionen Jahre lang gedieh und sich diversifizierte, bevor sie während der frühen Kreidezeit nach Asien einwanderte“, erklärt Heglen. „Sobald sie in Asien ankamen, diversifizierten sie sich schnell und füllten viele ökologische Nischen.“
Die Forscher vermuten, dass die spezialisierten Backenzähne unserer frühesten Säugetiervorfahren der Schlüssel zu ihrem evolutionären Erfolg gewesen sein könnten. Aber die Evolution der frühen Säugetiere, die die Dinosaurier überlebten, fasziniert Wissenschaftler seit langem und wird zweifellos weiterhin eine ständige Überprüfung anziehen.
In der Paläontologie spricht, wie in jeder Wissenschaft, das Gewicht der Beweise Bände. Und über 200 Jahre lang ließen die Vielfalt der auf der Nordhalbkugel lebenden Säugetiere und die Fülle der dort gefundenen Fossilien Wissenschaftler glauben, dass die Vorfahren der Plazentatiere und Beuteltiere im Norden auftauchten und sich nach Süden ausbreiteten.
Die Forschung zeigt jedoch, dass der Fossilienbestand dadurch verzerrt werden kann, wer wo hinschaut. Im Moment müssen wir diese langjährige Theorie über den Ursprung der Säugetiere nur mit dieser kleinen Ansammlung winziger Zähne in Frage stellen – und es hat mehrere Jahrzehnte gedauert, bis auch nur diese sieben Exemplare gefunden wurden.
„Aus globaler Sicht ist es das wichtigste Stück paläontologischer Forschung, das ich je veröffentlicht habe, aber es kann einige Zeit dauern, bis es die volle Akzeptanz unter den Forschern der nördlichen Hemisphäre findet“, sagt Flannery.
Es dauerte sogar lange, bis er die Ergebnisse der Analyse akzeptierte. „Ich habe mich so lange wie möglich gegen die Schlussfolgerung gewehrt, aber die Beweise sind überzeugend“, sagte Flannery der Wissenschafts- und Umweltredakteurin von Australian Geographic, Karen McGhee.
Tatsächlich sind nicht alle Paläontologen davon überzeugt. Während Flannery und sein Team diese neue Enthüllung als gewaltige Entdeckung hochhalten, die unser Verständnis der Säugetierevolution auf den Kopf stellt, sagt der Paläontologe Gavin Prideaux von der Flinders University, dass ihre Schlussfolgerungen auf „den winzigsten, beschissensten kleinen Scherben“ versteinerter Zähne beruhen.
Wie er dem Sydney Morning Herald sagte, könnte eine andere Interpretation eine konvergente Evolution sein: dass sich diese tribosphenischen Backenzähne an einigen wenigen Orten zu ähnlichen Zeiten entwickelt haben. “Die Jury steht noch aus”, sagt er.
Die Studie wurde veröffentlicht in Alcheringa: Eine australasiatische Zeitschrift für Paläontologie.