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Die Mutter aller Schlangen sah überraschend modern aus

Vor etwa 110 Millionen Jahren, lange bevor die Dinosaurier starben, glitt der letzte gemeinsame Vorfahr aller lebenden Schlangen durch den dichten Dschungel von Gondwana und jagte kleine Säugetiere und Käfer unter einem uralten Mond.

Dies ist das Ergebnis einer kürzlich durchgeführten Analyse von Forschern der Yale University, die die erste gründliche genetische und anatomische Untersuchung von Dutzenden von lebenden und ausgestorbenen Schlangenarten durchführten, um die besten Vermutungen für das Verhalten und die physischen Merkmale der Antike anzustellen Kreatur. Mit einer Länge von 3 Metern und zwei kümmerlichen Gliedmaßen, die sich dem Schwanz nähern, würde es Ihnen wahrscheinlich Schüttelfrost bereiten, wenn es Ihnen heute über den Weg laufen würde.

Die Ergebnisse unterstreichen den großen evolutionären Erfolg der Schlangenkörperstruktur. Es gibt mehr als 3.000 Arten auf allen Kontinenten außer der Antarktis, aber Schlangen haben sich in mehr als 100 Millionen Jahren kaum verändert. „Obwohl Schlangen keine Beine haben, können sie in einer Vielzahl von Lebensräumen überleben - in Wüsten, Wäldern, Gewässern, in Bäumen und unter der Erde. Sie sind unglaublich anpassungsfähig “, sagt Daniel J. Field, ein Evolutionsbiologe aus Yale, der zusammen mit Kollegen die Analyse in der Zeitschrift BMC Evolutionary Biology veröffentlichte.

Mehrere störende Fragen zur Schlangenentwicklung haben sich jahrzehntelang gestellt: Sind sie an Land oder in den Ozeanen entstanden? Wie kamen sie dazu, ohne Gliedmaßen zu sein? Was haben die frühesten Schlangen gegessen? "Historisch gesehen hat es an informativen fossilen Schlangen gefehlt, und es war ein begrenzender Faktor für das Verständnis, wie und wann moderne Schlangen entstanden sind", sagt Field.

Die Yale-Forscher Daniel J. Field und Allison Hsiang halfen beim Co-Autor einer neuen Studie, die fossile Beweise mit Genetik kombiniert, um eine mögliche Ähnlichkeit mit dem Vorfahren lebender Schlangen herzustellen. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Bullenschlangen, die im Südwesten Kanadas beheimatet sind, fressen kleine Säugetiere, Vögel, Eier und Eidechsen und töten normalerweise ihre Beute, indem sie sie einschnüren. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Die westliche Hognose-Schlange, die in den Bundesstaaten der Great Plains vorkommt, ist nicht giftig, sieht für das ungeübte Auge jedoch giftigen Klapperschlangen sehr ähnlich. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Die im Südwesten Kanadas beheimatete Bullenschlange ist eine nicht giftige Schlange, die bis zu 3 m lang werden kann. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Mit einer breiten geografischen Reichweite kann die nördliche Wasserschlange an Bachufern und in der Nähe von Teichen östlich von Texas bis zum südlichen Quebec in Kanada gefunden werden. Diese für Menschen schädliche Schlange jagt Minnows, Frösche, Würmer, Blutegel sowie kleine Vögel und Säugetiere. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Die giftige Prärie-Klapperschlange kommt über einen weiten Teil des Mittelteils und westlich der Vereinigten Staaten von Nordmexiko bis zum südwestlichen Kanada vor. (Mit freundlicher Genehmigung von Daniel J. Field) Der Vorfahr aller lebenden Schlangen, der auf der Wanderung in den südamerikanischen Wäldern abgebildet ist, in denen er wahrscheinlich vor 110 Millionen Jahren lebte, besaß wahrscheinlich ein Paar winziger Hinterbeine und jagte nachts. (Kunstwerk von Julius Csotonyi)

In der Arbeit mit 73 lebenden und ausgestorbenen Schlangenarten verglichen er und seine Kollegen DNA über 18.000 Basenpaare sowie 766 anatomische Merkmale. Neueste Fossilienfunde - darunter drei gut erhaltene Exemplare, die im letzten Jahrzehnt gefunden wurden, zwei aus Argentinien und eines aus Wyoming - boten einen besseren Blick auf frühe Schlangen. Die Ergebnisse deuten auf eine Kreatur hin, die nachtaktiv war, nicht über die flexiblen Kiefer der heutigen Schlangen verfügte, wahrscheinlich oberirdisch lebte und jagte (anstatt zu graben, wie einige Wissenschaftler vermuteten) und aus dem heutigen Südamerika stammte. Die Schlange scheint, wie erwartet, spurlose Hinterbeine gehabt zu haben.

Beine waren eines der Schlüsselmerkmale, auf die sich die Wissenschaftler beim Aufbau möglicher Beziehungen stützten. Boas, die lange Zeit als außerhalb der modernen Schlangenlinie galten, weil ihre Vorgänger hintere Gliedmaßen hatten, sind dieser Analyse zufolge enger mit dem Protosnake verwandt als bisher angenommen.

Warum Schlangen im Laufe der Zeit völlig ihre Beine verloren haben und warum sie so lange gleich geblieben sind, sind noch offene Fragen. Einige Experten glauben, dass die Beinlosigkeit den Schlangen einen Vorteil bei der Stealth-Jagd oder beim Graben verschaffte. Andere neuere Forschungen legen etwas völlig anderes nahe: Der Schlangenkörper ist die ursprüngliche Blaupause - Eidechsen und andere vierbeinige Reptilien haben tatsächlich Beine aus der einfachen Form der Schlange entwickelt. Die Debatten werden sich zweifellos weiterentwickeln, wenn neue Fossilien entdeckt werden.

Mit ihrer vorgeschlagenen Liste von Merkmalen forderten Field und sein Team den bekannten Paläo-Künstler Julius Csotonyi auf, diesen alten Vorfahren in einer Illustration zum Leben zu erwecken. Csotonyi entschied sich dafür, es in meliertem Grün, Gelb und Braun darzustellen, wie einige der heutigen Pfeifenschlangen, und gab ihm die gespaltene Zunge und die schuppigen Augenbedeckungen, die moderne Schlangen haben.

Was die Schlangen angeht, die schon vor dieser existierten? Die Analyse bietet einige neue Erkenntnisse: Sie deutet auf ein neues Datum hin, zu dem Schlangen vor 130 Millionen Jahren vom Rest der Reptilien abgewichen sind. Dies unterscheidet sich von den am häufigsten angenommenen Schätzungen für die Spaltung von Schlangen und Reptilien, die vor etwa 100 Millionen Jahren vermutet wurde. Es wird auch vermutet, dass sich Schlangen trotz wichtiger anatomischer Ähnlichkeiten mit ausgestorbenen Reptilien, die in den Ozeanen leben und Mosasaurier genannt werden, vollständig an Land entwickelten.

Michael Lee, ein Genetiker an der Universität von Adelaide in Australien, der die Herkunft antiker Reptilien untersucht, sagt: „Dies ist die umfassendste und strengste Studie zur Herkunft von Schlangen.“ Sie ist jedoch alles andere als vollständig. Es betrachtete nur einige Dutzend der weltweit Tausenden lebender Schlangenarten. "Ihre Rekonstruktion ist plausibel, aber auch andere Interpretationen", sagt Lee. "Der jüngste gemeinsame Vorfahr lebender Schlangen wird schwierig zu rekonstruieren sein."

Die Mutter aller Schlangen sah überraschend modern aus