Eine junge Chinesische Weichschildkröte in einem Aquarium. Im Laufe der Evolution entwickelte sich bei Schildkröten der Brustkorb zu einer harten Schale, die Brust und Rücken der Tiere schützt.
Die ältesten bekannten Schildkröten waren Vertreter der Gattung Odontochelys, die im Obertrias vor 220 Millionen Jahren im heutigen China lebten. Die nach bisherigen Funden etwa 40 Zentimeter großen Tiere lebten im Meer, hatten noch Zähne und schützen ihren Bauch gegen Angriffe von unten mit einer harten Knochenschale. Der Rücken dagegen dürfte noch ohne Panzerung ausgekommen sein. Der genaue Ursprung dieser bemerkenswerten Reptilien liegt noch im Dunkeln. Ebenso herrschte bislang Unklarheit darüber, aus welchen Knochen der Schutzpanzer hervorging. Diese Frage zumindest konnten nun Forscher vom RIKEN Center for Developmental Biology in Japan klären.
Das Skelett der Wirbeltiere entstand aus zwei unterschiedlichen Strukturen: während Rückgrat und Gliederknochen aus einem Endoskelett hervorgingen, entwickelten sich die meisten Schädelknochen aus einem Exoskelett. Bisher gingen viele Wissenschafter davon aus, dass der Panzer der Schildkröte aus einer Kombination dieser beiden Knochengruppen entstand. So scheint sich der äußere Teil des Panzers aus einem Exoskelett - vergleichbar mit den verknöcherten Schuppen eines Krokodils - entwickelt zu haben; handfeste Beweise gibt es dafür allerdings nicht. Erwiesen ist dagegen, dass weiter innen liegende Bestandteile aus Rippen und Wirbelkörper hervorgegangen sind.
Alles Wirbel und Rippen
Ob nun tatsächlich auch Exoskelett-Teile mit im Spiel waren, untersuchten Tatsuya Hirasawa und sein Team an der Embryonalentwicklung von Chinesischen Weichschildkröten (Pelodiscus sinensis), Hühnern und Alligatoren. Dabei verglichen sie gesondert das Wachstum des Schildkrötenpanzers, der Rippenknochen des Huhns und der Alligatorenhaut. Die Befunde ergaben ein ziemlich eindeutiges Bild: der Panzer der Schildkröten entstand praktisch ausschließlich aus innen liegenden Knochen wie vergrößerten Rippen und Wirbelknochen. Exoskelett-Anteile konnten nicht nachgewiesen werden.
Die Untersuchung von fossilen Resten von Odontochelys und dem ebenfalls gepanzerten Reptil Sinosaurosphargis sowie genetische Analysen untermauerten Hirasawas Ergebnisse. "Neue DNA-Untersuchungen lieferten die Bestätigung dafür, dass Schildkröten aus einer Reptiliengruppe hervorgingen, die nahe mit den Alligatoren und den Dinosauriern verwandt ist, und nicht aus wesentlich ursprünglicheren Echsen, wie bislang oft angenommen wurde," meint Hirasawa. "Unsere Resultate haben uns ein gutes Stück näher an den Ursprung der Schildkröten geführt." (red, derStandard.at, 9.7.2013)