Zusammenfassung:
Eine neue Studie zeigt, dass der Prozess der Verlagerung des Lebens vom Wasser an Land möglicherweise komplizierter ist als bisher angenommen und die beteiligten Arten möglicherweise vielfältiger sind. Das Nanjing-Institut für Geologie und Paläontologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften untersuchte zusammen mit Forschern aus dem Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten und Spanien erneut ein Insektenfossil mit 24 Gliedmaßen, das etwa 324 Millionen Jahre alt ist, und stellte fest, dass es möglicherweise die Schlüsselphase des Übergangs des Insekts von einer aquatischen Umwelt zu einem terrestrischen Leben dokumentiert.
Dieses Fossil wurde ursprünglich in Texas, USA, ausgegraben und später „Chosha praecursor“ genannt. Aufgrund der segmentierten Bauchanhänge des Fossils und anderer Merkmale wurde es in der Vergangenheit als uraltes Krebstier eingestuft. Forscher glauben, dass frühere Identifizierungen hauptsächlich auf Strukturen basierten, die mit der Morphologie von Krustentieren übereinstimmten, einige äußerst wichtige Insektenmerkmale jedoch außer Acht ließen.
In der neuesten Studie nutzte ein internationales Forscherteam kreuzpolarisiertes Licht, um das Fossil zu beobachten und so bisher schwer fassbare Strukturen klarer zu machen. Die Forscher fanden heraus, dass es die repräsentativsten Merkmale moderner Insektenkörperstrukturen aufweist: drei ausgeprägte Brustsegmente und drei Brustbeinpaare. Diese Körperstruktur ist der grundlegende biologische Bauplan moderner Insekten, der bis heute Bestand hat.
Dieses uralte Tier hatte jedoch mehr als nur sechs Beine. Zusätzlich zu den drei Beinpaaren auf der Brust verfügt es auch über neun Paar Gliedmaßen auf dem Hinterleib, sodass sich die Gesamtzahl auf 24 erhöht. Diese Gliedmaßen im Bauch ähneln nicht unbedingt den Beinen, die zum Gehen an Land verwendet werden, sondern ähneln eher Strukturen, die an das Leben im Wasser angepasst sind und den Tieren helfen können, sich im Wasser zu bewegen oder andere physiologische Aktivitäten auszuführen.
Die Entdeckung deutet darauf hin, dass Chosha praecursor möglicherweise eine Übergangsform beibehalten hat, als sich seine Abstammungslinie allmählich an das Leben an Land anpasste, sagten die Forscher. Cai Chenyang vom Nanjing Institut für Geologie und Paläontologie sagte, diese Entdeckung schlage eine evolutionäre Brücke zwischen Wasserorganismen und Landorganismen. Vor etwa 320 Millionen Jahren entwickelten antike Insekten, die an der Schnittstelle zwischen Wasser und Land lebten, nach und nach neue Körperstrukturen, die zum Atmen und Fortbewegen an Land geeignet waren.
Anhand der Fossilform stellten Wissenschaftler außerdem fest, dass es sich um ein erwachsenes weibliches Individuum handelte. Seine Körperlänge beträgt etwa 3,2 cm, und wenn der Schwanz vollständig ausgestreckt ist, kann die Länge annähernd 5 cm betragen.
Der Fundort der Fossilien lag wahrscheinlich an der Schnittstelle zwischen Wasser und Land. Dieser Übergangslebensraum könnte einen wichtigen Einfluss auf die Evolution der Tiere gehabt haben. Die Forscher wiesen darauf hin, dass die Gründe für diese Veränderungen bei Tieren sehr komplex sind und Faktoren wie Veränderungen der Wassertemperatur, Schwankungen des Sauerstoffgehalts, Ressourcenknappheit und die Suche nach neuen ökologischen Nischen umfassen können.
Als sich diese Abstammungslinie allmählich an das Leben außerhalb des Wassers anpasste, verschwanden die 18 Fortsätze, die sich ursprünglich am Hinterleib befanden, im Laufe der langen Generation allmählich. Obwohl sich Insekten im Allgemeinen schneller entwickeln als viele andere Tiere, veranschaulicht diese Veränderung dennoch den langen und heiklen Prozess der Evolution: Über Millionen von Jahren passte die Evolution kontinuierlich die biologischen Anweisungen für den Zusammenbau von Tierkörpern an und formte letztendlich die sechsbeinige Körperform, die Insekten heute haben.
Die sechsbeinige Struktur ist vielleicht eines der erfolgreichsten Körperdesigns der Natur. Heute sind Insekten die größte bekannte Tiergruppe, und Hunderte Millionen Jahre später sind ihre sechs Beine noch immer eines ihrer markantesten Merkmale. Laut einem 2019 veröffentlichten Artikel wurden mehr als 1 Million Arten in der Ordnung Insecta oder Exognathia erfasst; Zusammen mit den kleineren Endognathen, die etwa 5.000 Arten umfassen, bilden sie die Hexapoden. Insekten haben mehr Arten als alle anderen bekannten Tiere, daher muss jedes Projekt, das versucht, alle Eukaryoten auf der Erde zu zählen, wie das Earth Biogenome Project, viel Zeit und Energie in die Insektenforschung investieren.
Aus zeitlicher Sicht erfolgte der von diesem Fossil aufgezeichnete Landungsprozess der Insekten später als der von Wirbeltieren. Vor etwa 385 Millionen Jahren, während der Devon-Zeit, begannen Wirbeltiere aus dem Wasser zu schlüpfen. Erste Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass Wirbellose etwa 50 Millionen Jahre vor dem Verlassen des Wassers durch die Fische angekommen sein könnten. Neue Forschungsergebnisse erinnern die Menschen auch daran, dass verschiedene Arten durch konvergente Evolution ähnliche adaptive Eigenschaften entwickeln können, auch wenn ihr Aussehen und ihre genetische Verwandtschaft weit voneinander entfernt sind.
Insgesamt ist die Geschichte des Lebens vom Wasser bis zum Land möglicherweise weitaus verschlungener, vielfältiger und faszinierender als das traditionelle Verständnis.
Die Forscher wiesen auch darauf hin, dass Insekten tendenziell weniger Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit erhalten als andere Tiere. Viele der Insekten, mit denen Menschen täglich in Kontakt kommen, beißen Menschen, verunreinigen Lebensmittel oder kommen häufig in Wohnräumen vor. Daher werden Insekten normalerweise nicht ohne weiteres als Tiere mit eigenständigem Lebenswert angesehen. Darüber hinaus ist die Insektenforschung selbst schwierig und es ist manchmal schwierig, ausreichende finanzielle Unterstützung für entsprechende wissenschaftliche Forschungsprojekte zu erhalten.
Die Insektenforschung enthält jedoch noch viele wichtige Richtungen. Eine davon ist die Paläoentomologie. Durch die Untersuchung von Insektenfossilien können Wissenschaftler die Geschichte der Evolution des Lebens auf der Erde verstehen und die antike ökologische Umwelt und die Anpassungsprozesse der Arten besser verstehen.
Relevante Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
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