Spinnen, Skorpione und Zecken haben ein für alle Kieferklauenträger typisches Merkmal: Ihr erster Kopfanhang ist keine Antenne, sondern eine Klaue – die Chelicere. Jetzt haben Paläontologen das älteste Zeugnis einer solchen Kieferklaue bei einem 500 Millionen Jahre alten Fossil aus der Wüste von Utah entdeckt. Dieses Tier belegt erstmals, dass der Grundbauplan der Cheliceraten und im Speziellen ihre Kieferklaue schon im Zeitalter des Kambriums existierte – rund 20 Millionen Jahre früher als bisher angenommen. Gleichzeitig klärt der Megachelicerax cousteaui getaufte Urzeit-Chelicerate auch die Frage, welche Körperform und Segmentzahl für die Gruppe der Kieferklauenträger und Spinnentiere die ursprüngliche war.
Cheliceraten, Insekten und Krebse gehen auf einen gemeinsamen Ursprung zurück – sie alle gehören zu den Arthropoden, den Gliederfüßern. Fossilfunde legen jedoch nahe, dass sich diese Gruppen schon im Zeitalter des Kambriums vor mehr als 500 Millionen Jahren auseinanderentwickelten. Ungefähr zu dieser Zeit müssen auch die Vorfahren aller Spinnen, Skorpione, Pfeilschwanzkrebse und Milben ihr namensgebendes Merkmal gebildet haben – die Kieferklaue. Dieser dreigliedrige Kopfanhang dient Pfeilschwanzkrebsen, Milben und Skorpionen als Greifer beim Beutefang, bei Spinnen enthalten die Cheliceren zudem meist Giftdrüsen, einige nutzen ihre Klauen auch zum Spinnen ihrer Seide oder zur Körperpflege. „Diese bemerkenswerte funktionale Vielseitigkeit war vermutlich entscheidend für den evolutionären Erfolg dieser artenreichen, ökologisch allgegenwärtigen und weltweit verbreiteten Gliederfüße“, erklären Rudy Lerosey-Aubril und Javier Ortega-Hernández von der Harvard University.
Fossil mit Kieferklaue statt Antenne
Doch wann dieses Kernmerkmal des Cheliceraten-Bauplans entstand, war bislang unklar. Zwar stammen einige der ältesten Fossilien von potenziellen Vorläufern dieser Tiergruppe aus der Zeit vor rund 520 Millionen Jahren. Bei ihnen waren die Cheliceren aber noch nicht ausgebildet. Das älteste eindeutig den Kieferklauenträgern zugeordnete Fossil ist 480 Millionen Jahre alt und stammt aus Marokko. Jetzt haben die beiden Paläontologen ein Fossil identifiziert, das den ältesten klaren Nachweis einer Kieferklaue bei einem Urzeit-Arthropoden darstellt. Der rund 500 Millionen Jahre alte Fund aus der Wüste des US-Bundesstaats Utah lag weitgehend unbeachtet in einer Museumssammlung in Harvard, bevor Lerosey-Aubril sich dieses Fossils annahm und es in mühevoller Kleinarbeit freipräparierte und unter dem Mikroskop untersuchte. Dabei entdeckte er, dass dieser vermeintliche Ur-Arthropode statt der erwarteten Antenne eine Klaue als ersten Kopfanhang trug.
„Bei kambrischen Arthropoden findet man niemals eine Klaue an dieser Position“, berichtet Lerosey-Aubril. „Ich brauchte ein paar Minuten, bis ich auf die offensichtliche Erklärung kam: Ich hatte gerade die älteste jemals gefundene Chelicere freigelegt.“ Das gut acht Zentimeter große Fossil trägt jeweils eine gut erkennbare bewegliche Klaue an den beiden ersten Kopfbeinen, die bereits wie bei modernen Cheliceraten nur einen Ast besitzen und dreigliedrig sind. Diese Kieferklaue entspringt wie bei heutigen Spinnen aus dem Vorderkörper des Tieres, der von einem aus mehreren Segmenten verschmolzenen Kopfschild überdeckt ist. Dieses Prosoma ist für heutige Spinnen, aber auch Skorpione und Pfeilschwanzkrebse typisch. Wegen der besonders großen Kieferklaue und zu Ehren des französischen Meeresforschers Jacques-Yves Cousteau haben die Paläontologen ihren Fund Megachelicerax cousteaui getauft.
Bindeglied der Cheliceraten-Evolution
„Dieses Fossil dokumentiert den kambrischen Ursprung der Cheliceraten“, sagt Lerosey-Aubril. „Es zeigt, dass sich der anatomische Bauplan von Spinnen und Pfeilschwanzkrebse schon vor rund 500 Millionen Jahren entwickelt hat.“ Megachelicerax cousteaui repräsentiert ein wichtiges Bindeglied zwischen chelicerenlosen Ur-Arthropoden und späteren Vorläufern der Pfeilschwanzkrebse. „Die erstaunlich moderne Anatomie von Megachelicerax zeigt sich auch an seiner Körpergliederung: Er besaß bereits ein aus sieben Segmenten verschmolzenes Prosoma und ein gegliedertes Opistosoma (Hinterkörper) mit Anhängen, die der Atmung und dem Schwimmen dienten“, erklären die Forscher. Das Fossil verschiebt damit die Entstehung der Kernmerkmale der Cheliceraten um mindestens 20 Millionen Jahre in die Vergangenheit. Demnach entstanden die ersten Formen dieser Tiergruppe schon während der kambrischen Explosion – der Phase, in der die Vielfalt der urzeitlichen Tierwelt in kurzer Zeit drastisch zunahm.
Das Fossil liefert auch erste Anhaltspunkte dazu, wie und wo Megachelicerax cousteaui einst lebte. Demnach nutzte er seine verbreiterten hinteren Beinpaare vermutlich, um knapp über dem Meeresgrund zu schwimmen und dort nach Beute oder Aas zu suchen. Mit seinen Kopfanhängen und vor allem den großen Kieferklauen packte er dann seine Beute und verzehrte sie. Trotz seines modernen Bauplans und der Neuerfindung der Kieferklaue setzten sich Megachelicerax und andere frühe Cheliceraten aber zunächst noch nicht durch: Millionen Jahre lang dominierten zunächst die urtümlicheren und einfacher gebauten Trilobiten die Urzeitmeere. Erst als die ersten Arthropoden das Land eroberten, konnten die Cheliceraten ihre Vorteile ausspielen. „Ein ähnliches Muster sehen wir auch bei einigen anderen Tiergruppen“, erklärt Lerosey-Aubril. „Dies zeigt, dass evolutionärer Erfolg nicht nur von biologischer Innovation abhängt – auch das Timing und die Umweltbedingungen müssen stimmen.“ Heute umfassen die Cheliceraten mindestens 120.000 Arten, die nahezu alle Regionen der Erde und die meisten Ökosysteme erobert haben.
Quelle: Rudy Lerosey-Aubril und Javier Ortega-Hernández (Harvard University, Cambridge, USA), Nature, doi: 10.1038/s41586-026-10284-2
Quelle:
www.wissenschaft.de