Forscher haben ein 125 Millionen Jahre altes Fossil des Ur-Säugetiers Liaoconodon hui entdeckt, das den evolutionären Übergang vom Unterkiefer zum modernen Mittelohr belegt. Die im April 2011 veröffentlichten Daten zeigen eine verknöcherte Knorpelspange als entscheidenden Stabilisator. Der Fund liefert neue Einblicke in die frühe Anatomie der Säugetiere.
Paläontologen haben mit der Analyse des vollständigen Skeletts von Liaoconodon hui einen bedeutenden Beleg für die Evolution des Säugerohrs vorgelegt. Das rund 125 Millionen Jahre alte Fossil zeigt in bisher ungekanntem Detail, wie sich die Knochen des Unterkiefernbehälters schrittweise in die Gehörknöchelchen des Mittelohrs umwandelten. Seit rund anderthalb Jahrhunderten suchten Forschende nach diesem evolutionären Bindeglied, nachdem sie erstmals eine rätselhafte Einkerbung im Unterkiefer bestimmter fossiler Ur-Säugetiere festgestellt hatten.
Die anatomische Rolle des Meckelschen Knorpels bei Liaoconodon hui
Bei der Untersuchung des Schädels zeigte sich, dass Hammer und Amboss bei diesem fossilen Vertreter bereits vom Unterkiefer getrennt waren und somit den Übergang zum Gehörapparat vollzogen hatten. Dennoch blieben sie über eine verknöcherte Knorpelspange, den sogenannten Meckelschen Knorpel, mit dem Kiefer verknüpft. Diese Struktur setzte in einer markanten Kerbe des Unterkiefers an und stabilisierte als funktionales Bindeglied die trommelfelltragenden Knochen.
Die genaue anatomische Anordnung offenbart laut den beteiligten Forschern eine klar umrissene Funktion während der Evolution. Während das vordere Ende des Knorpels in der Kieferkerbe ruhte, klemmte das hintere Ende den Ringknochen zwischen sich und dem Hammer ein. Damit fungierte der verknöcherte Knorpel nachweislich als mechanischer Stabilisator für das sich entwickelnde Übergangsohr.
Vorher kannten wir die detaillierte Morphologie der Ablösung der Mittelohrknochen nicht und auch nicht die Funktion des verknöcherten Knorpels. Liaoconodon hui verändert vorherigen Interpretationen, denn jetzt können wir annahmen, dass der verknöcherte Knorpel als Stabilisator wirkte.
Mehrfache, unabhängige Entstehung des modernen Mittelohrs
Die stammesgeschichtlichen Vergleiche der Paläontologen verdeutlichen zudem, dass die Tendenz zu einem vom Kiefer losgelösten Mittelohr eine fundamentale Entwicklungseigenschaft der frühen Säugetiere darstellt. Dennoch verlief die Ausbildung des vollendeten modernen Gehörapparats mit seinen drei Knöchelchen im Stammbaum offenbar nicht geradlinig oder einheitlich. Wissenschaftliche Vergleiche deuten darauf hin, dass dieser komplexe Zustand mindestens dreimal unabhängig voneinander entstand.
- Bei den gemeinsamen Vorfahren der heutigen Beutel- und Plazentatiere
- In der ausgestorbenen Gruppe der nagetierähnlichen Multituberculaten
- In der separaten Stammlinie der Kloakentiere oder Monotremen
Der im Frühjahr 2011 in der Fachzeitschrift Nature vorgestellte Fund schließt damit eine jahrzehntelange Lücke in der Evolutionsbiologie. Er belegt, dass die Natur verschiedene morphologische Zwischenstufen erprobte, ehe sich die moderne Anatomie des Säugerohrs endgültig durchsetzte.
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