Missing Links: Was zeigen die Fossilien?

Als ich aufwuchs, verbreiteten sich in christlichen Kreisen evolutionskritische Bücher. Ich erinnere mich noch daran, dass in diesen Büchern vor allem auf „Missing Links“ hingewiesen wurde, also Übergangsfossilien zwischen verschiedenen Lebensformen, die es gemäß der Evolutionstheorie geben müsste, aber die man nicht gefunden hat. Darwin hatte angeblich große Sorgen gehabt, dass die von seiner Theorie postulierten Übergangsformen nicht existieren und dass seine Theorie dadurch zu Fall kommen könnte.

In der Tat schrieb Darwin in „The Origin of Species“ im Kapitel „On the Imperfection of the Geological Record“ folgendes: „Warum ist nicht jede geologische Formation und jede Schicht voll von solchen intermediären Gliedern? Die Geologie enthüllt uns sicherlich keine fein abgestufte organische Kette; und dies ist vielleicht der offensichtlichste und schwerwiegendste Einwand gegen meine Theorie.“

Doch dann fährt er fort: „Meines Erachtens liegt die Erklärung in der extremen Unvollständigkeit des geologischen Befunds.“ Und diese Unvollständigkeit war für ihn sehr plausibel: Es werden nur wenig Überreste von Lebewesen in Sedimente eingebettet. Selbst wenn sie eingebettet werden, werden viele Ablagerungen später durch Erosionsprozesse wieder abgetragen. Dazu kommt noch, dass die Vorfahren einer Spezies sich nicht unbedingt in der direkt darunter liegenden geologischen Schicht befinden, z.B. weil der Ort, an dem sie sich jetzt aufhalten, damals kein Land, sondern Meer war. Und schließlich hatte man bis zu Darwins Zeit nur an einigen Orten in Europa und Nordamerika geologische Ablagerungen untersucht. Er folgert am Ende des Kapitels: „Das geologische Archiv gleicht einem schlecht geführten Geschichtsbuch, geschrieben in einem sich wandelnden Dialekt. Von dieser Geschichte ist nur der letzte Band erhalten, der sich auf zwei oder drei Länder bezieht; und darin nur einzelne kurze Kapitel, und von jeder Seite nur wenige Zeilen.“

Als ich in den 1990er Jahren anfing, mich intensiver mit dem Thema „Evolution“ zu befassen, glaubte ich, geprägt von der erwähnten christlichen Literatur, dass es kaum Übergangsfossilien gibt. Daher war ich völlig überrascht, als ich erfuhr, wie viele Zwischenformen seit Darwins Zeit gefunden wurden. Ich las von fossilen Walen mit Beinen, von Wesen, die Merkmale von Reptilien und Vögeln vereinen, und Wesen mit Merkmalen von Reptilien und Säugetieren. Dies sind genau die Übergangsformen, die man aufgrund der etablierten Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Wirbeltiere erwartete, und man fand sie in den geologischen Schichten des entsprechenden Alters.

Seitdem lese ich regelmäßig die Zeitschrift Nature und registrierte mit großem Interesse weitere Funde von Zwischenformen. Vier davon möchte ich im folgenden erwähnen.

(i) Schon lange vor direkten Fossilfunden sprachen zahlreiche anatomische Merkmale dafür, dass Vögel aus Dinosauriern hervorgegangen sind. Bereits Archaeopteryx zeigte als klassische Übergangsform sowohl vogelartige Merkmale wie Federn als auch typische Dinosauriermerkmale wie Zähne und einen langen knöchernen Schwanz. Viel Aufmerksamkeit erregte dann im Jahr 1998 die Entdeckung fossiler Dinosaurier aus der chinesischen Liaoning-Region, bei denen deutlich erhaltene Federn an Schwanz und Vordergliedmaßen zu sehen waren. Es handelte sich dabei nicht nur um einfache haarartige Filamente, sondern um komplexe Federn mit zentralem Schaft und seitlichen Fahnen, die Vogelfedern sehr ähnlich sind. Damit wurde erstmals direkt an nicht flugfähigen Dinosauriern sichtbar, dass Federn offenbar bereits existierten, bevor sie zum Fliegen genutzt wurden.

(ii) Verschiedene Fossilien bestätigten bereits seit längerem, dass Wale landlebende Vorfahren hatten. Unter diesen Übergangsformen befinden sich Tiere, die noch funktionsfähige Beine besaßen, aber bereits deutlich an das Schwimmen im Wasser angepasst waren. Seit den 1990er Jahren gibt es zudem starke molekulargenetische Belege dafür, dass die nächsten lebenden Verwandten der Wale die Flusspferde sind. Diese Hypothese war bis dahin allerdings nicht durch entsprechende Fossilien bestätigt. Doch im Jahr 2001 erschien ein Artikel über sehr frühe, landlebende Walvorfahren aus dem Eozän. Das Skelett dieser Pakicetus genannten Art zeigte deutliche anatomische Ähnlichkeiten zu den Paarhufern, zu denen auch die Flusspferde gehören. Zugleich besaß Pakicetus eine charakteristische Verdickung der knöchernen Gehörkapsel, ein anatomisches Merkmal, das man sonst nur bei Walen findet. Diese Verdickung ist Teil eines hoch spezialisierten Hörsystems, das heutigen Walen Orientierung und Kommunikation unter Wasser ermöglicht.

(iii) Da Landwirbeltiere nach evolutionstheoretischer Vorstellung aus Fischen hervorgegangen sind, erwartete man Übergangsformen mit Merkmalen beider Gruppen. Tatsächlich hatte man bereits sowohl fleischflossige Knochenfische (eine Gruppe, zu der heute noch der Quastenflosser gehört) als auch frühe Landwirbeltiere gefunden, doch ein Fossil mit klaren Merkmalen beider Gruppen fehlte noch. Bei einer gezielten Suche nach solchen Übergangsformen in 375 Millionen Jahren alten geologischen Schichten entdeckte man im Jahr 2004 im Norden Kanadas den Tiktaalik, der zu den Fleischflossern gehört. Tiktaalik besaß typische Fischmerkmale wie Schuppen, Flossen und Kiemen, zeigte aber auch tetrapodenartige Eigenschaften wie einen beweglichen Hals (bei Fischen ungewöhnlich, da Schultergürtel und Schädel normalerweise verbunden sind), abgeflachten Schädel, kräftige Rippen und Vorderflossen mit Knochen, die funktionell bereits Schulter, Oberarm, Unterarm und handgelenkartige Strukturen erkennen lassen. Diese Anatomie deutet darauf hin, dass Tiktaalik seinen Vorderkörper im flachen Wasser oder am Gewässerrand abstützen konnte.

(iv) Schon lange legten Fossilfunde nahe, dass Säugetiere aus reptilienartigen Vorfahren hervorgegangen sind. Diese frühen Vorfahren besaßen anders als heutige Säugetiere ein Kiefergelenk, an dem mehrere Knochen beteiligt waren. Fossilien zeigten zudem, dass sich dieser Kiefer auf dem Weg zu den Säugetieren schrittweise umbaute: Der große Unterkieferknochen gewann an Bedeutung, während kleinere Knochen des ursprünglichen Kiefergelenks immer weiter zurückgebildet wurden. Es fehlte jedoch ein Fossil, das den letzten Ablösungsprozess der späteren Gehörknöchelchen vom Unterkiefer direkt dokumentierte. Im Jahr 2011 wurde schließlich über die Entdeckung eines genau solchen Fossils berichtet: Die Knochen, aus denen sich Hammer und Amboss entwickelten, lagen bereits in Ohrnähe, waren aber noch über einen verknöcherten Meckelschen Knorpel mit dem Unterkiefer verbunden.

Doch nicht nur diese und viele weitere Funde von erwarteten Zwischenformen in den erwarteten geologischen Schichten bestätigen den von der Evolutionstheorie vertretenen Stammbaum der Arten. Ebenso bedeutsam ist die Tatsache, dass man keine Zwischenformen findet, die es aufgrund des Stammbaums nicht geben sollte, wie z.B. solche zwischen Säugetieren und Vögeln, also Säugetiere mit Federn oder Vögel mit den für Säugetiere charakteristischen drei Gehörknöchelchen. Zusammen mit weiteren Belegen für die gemeinsame Abstammung aller Lebewesen aufgrund von vergleichender Anatomie, Molekularbiologie, Genetik und der Verteilung der Arten über die Erde überzeugt mich dies völlig davon, dass Evolution passiert ist.

Verwandt mit diesem Blogbeitrag sind meine Beiträge über die Falsifikation von wissenschaftlichen Theorien, zum Wesen wissenschaftlicher Theorien, zu Rudimenten und zu Darwins Theorie.

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