Er sah eher aus wie der Wurm an einem Anglerhaken als ein lebender Fisch, den wir heute erkennen könnten, aber er hält immer noch den Rekord für den ältesten bisher bekannten Fisch.
Die ersten fossilen Fische sind nur aus spärlichen und oft nicht eindeutigen fossilen Überresten bekannt, und die heute in Nature veröffentlichte Forschung gibt uns das erste klare Bild davon, wie diese frühesten Fische wirklich aussahen.
Der 518 Millionen Jahre alte Fisch Metaspriggina walcotti war etwa 6 cm lang, trug ein Paar große, hervorstehende Augen und kleine, paarige Nasenkapseln (siehe Bild oben).
Er atmete durch sieben Paar äußere Kiemen. Es hatte eine kräftige Stange, die seine Wirbelsäule (Notochord) stützte und es ermöglichte, starke W-förmige Muskelbänder entlang seines gesamten Körpers zu entwickeln.
Seine Fähigkeit, schnell zu schwimmen, war zweifellos ein Schlüsselfaktor für seinen Erfolg, während er in prekären Meeren lebte, die von riesigen Raubtieren wie Anomalocaris bewohnt wurden.
Metaspriggina wurde erstmals 1993 entdeckt und benannt, da man damals glaubte, sie sei mit Spriggina aus der Ediacaran-Fauna Australiens verwandt, die auf ein Alter von 560 Millionen Jahren datiert wurde.
Die neuen Fossilien zeigen seltene Weichteilmerkmale wie gefärbte Abdrücke von Herz, Leber, Darm und Kreislaufgefäßen.
Die Fossilien stammen aus den berühmten Burgess Shale-Fundstellen in British Columbia, Kanada, und wurden von Simon Conway Morris von der Universität Cambridge und Jean-Bernard Caron vom Royal Ontario Musuem anhand von mehr als 100 neuen Exemplaren beschrieben.
Über den Ursprung der Fische
Die Ursprünge der Fische sind seit langem in Rätsel gehüllt, da Fossilien ohne harte Knochenskelette schlecht erhalten sind.
Andere fischähnliche Kreaturen wie Myllokungmingia aus dem gleichen Alter, die in Südchina gefunden wurden, lassen Zweifel an ihrer Wirbeltiernatur aufkommen.
Die neuen Funde zerstreuen diese Zweifel jedoch, da sie eindeutig Merkmale aufweisen, die nur bei echten Wirbeltieren zu finden sind. Diese Kreatur ist daher von großer Bedeutung, da sie den ersten Schritt auf der langen Linie der Wirbeltier-Evolution darstellt, die schließlich zu uns Menschen führt.
Der allererste Schritt dieser Abfolge wird von Chordaten repräsentiert, also Lebewesen mit einem Notochord, das ihren Körper stützt.
Dazu gehören die Seescheiden, deren Larven eine kaulquappenähnliche Form haben und aktiv schwimmen, bevor sie ein sesshaftes Leben führen, und Lanzettierchen wie Branchiostoma, die in vielerlei Hinsicht fast wie Fische ohne Flossen sind.
Mit einem Kopf ins Leben
Echte Wirbeltiere haben meist Wirbel, und solche mit gut entwickelten Köpfen nennt man Schädeltiere.
Den ersten echten Wirbeltieren wie Metaspringgina fehlten zwar knöcherne Wirbel, aber sie machten dies durch einen gut geformten Kopf mit paarigen Augen und Nasensäcken wieder wett.
Besonders wichtig ist, dass sie sieben Paare gut entwickelter Kiemenbögen hatten, die wie bei Fischen mit Kiemen außen und nicht innen angebracht waren, wie bei modernen kieferlosen Formen wie Neunaugen und Schleimaalen.
Metaspriggina soll sogar gut ausgebildete vordere Kiemenbalken gehabt haben, die den Ursprung von Kiefern voraussetzen.
Ich fragte Simon Conway-Morris, warum er diese neue Entdeckung für besonders bedeutsam hält, und er antwortete:
Da ich an Chordaten von mehreren kambrischen Fundorten gearbeitet habe, nicht zuletzt an Pikaia mit Jean-Bernard Caron, denke ich, dass dies in vielerlei Hinsicht der aufregendste Fund ist, weil er eine wirklich wichtige Lücke in unserem Wissen über die frühe Chordaten-Evolution füllt.
Pikaia, ein weiteres fischähnliches Lebewesen aus dem Burgess-Schiefer, wurde lange Zeit für den ältesten Vorfahren der ersten Fische gehalten, wie es der verstorbene Stephen Jay Gould in seinem Buch „Wonderful Life“ besprochen hat.
Neuere Arbeiten von Conway-Morris haben es als frühen Fisch verdrängt. Stattdessen wird Pikaia nun als Protochordat betrachtet, ein Tier, das auf der Evolutionsleiter eine Stufe niedriger steht als echte Fische und eher mit den modernen Lanzettfischchen verwandt ist.
Knochen als Streitobjekt
Die nächste bedeutende Stufe in der Evolution der Fische ist die Entwicklung der Knochen. Knochen bildeten sich zunächst in der Dermis oder Haut und die Platten werden als Hautknochen bezeichnet.
Der erste Fisch, der mit einem Hautknochenskelett erhalten ist, lebte vor etwa 480 Millionen Jahren. Arandaspis war etwa 20 cm lang und schwamm in der flachen Larapintine-See, die sich damals über die gesamte Breite Australiens erstreckte.
Wenn Metaspriggina Knochenplatten hatte, die den Kopf und die Rumpfregion umhüllten, würde er Arandaspis verblüffend ähnlich sehen.
Die Geheimnisse des Lebens lüften
Der Grund für die Untersuchung solcher Fossilien ist es, die Stadien zusammenzusetzen, die zum Aufbau des Körperbaus höherer Wirbeltiere führten.
Das größte Rätsel, das wir zu lösen versuchen, ist die Frage, wie und wann genau sich die ersten kieferlosen Fische aus diesen alten kieferlosen Knochenformen entwickelt haben. Zu den ältesten Fischen mit Kiefern gehören die gepanzerten Placodermen und die stacheligen, haifischähnlichen Fische.
Ein neues Stück des Puzzles kam 2012 ans Licht, als winzige Fischschuppen (1-2 mm), die denen moderner Haie ähneln, in denselben geologischen Schichten entdeckt wurden, in denen Arandaspis in Zentralaustralien gefunden wurde.
Mit dem Namen Tantalepis (was so viel wie „verlockende Schuppen“ bedeutet) deuten sie darauf hin, dass fortgeschrittene Kieferfische im 480 Millionen Jahre alten Larapintine-Meer lebten.
Wenn diese Hypothese durch das Auffinden vollständigerer Überreste bestätigt werden kann, würde dies den Ursprung der Kieferwirbeltiere um weitere 50 Millionen Jahre zurückdrängen und das Ereignis bezeichnenderweise in den östlichen Teil des Superkontinents Gondwana verlegen.
Ich hatte 1993 einen ziemlich dramatischen Besuch an der Fossilienfundstelle von Arandaspis. Nachdem wir drei Tage lang den Gunbarrel Highway von Perth aus befahren hatten und dann durch den Busch zu der abgelegenen Fundstelle gefahren waren, schlugen wir unser Lager auf und begannen dann eifrig mit dem Sammeln von Fossilien.
Plötzlich, ohne Vorwarnung, brach ein heftiges Gewitter über uns herein. Brüllende Winde zerstörten unsere Zelte, während wir in unserem Fahrzeug kauerten und uns vor dem prasselnden Regen schützten, bis das Schlimmste vorbei war. Am nächsten Tag mussten wir aussteigen, solange die Piste noch befahrbar war, aber ich bin seitdem nie wieder zurückgekehrt.
Nur wenn wir auf das Feld zurückkehren und die selteneren, bedeutenden Fossilien dieses Zeitalters sammeln, wird die Wahrheit über unsere ferne Evolution endlich ans Licht kommen.
Ich habe vor, bald zurückzukehren und mich von diesem Ort zu erholen. Hoffen wir nur, dass das Wetter dieses Mal besser ist.