Zwischenformen

Einige der Fossilien, aber auch einige der heute lebenden Organismen (rezent) stellen aufgrund ihrer Merkmalskombinationen besonders interessante Forschungsobjekte für die Evolutionsbiologie dar, da sie Hinweise für den Evolutionsablauf geben.

Solche Organismen werden häufig als Zwischenformen , Übergangsformen oder Brückenformen bezeichnet. Mit diesen Begriffen will man zum Ausdruck bringen, dass diese Organismen Merkmale von mehreren Gruppen aufweisen und möglicherweise als Modelle für den Verlauf der Stammesentwicklung gelten können.

Beispiele für Zwischenformen

Zu diesen Zwischenformen werden bei den Tieren häufig der
ausgestorbene „ Urvogel “ Archaeopteryx und der noch existierende (rezente) Quastenflosser Latimeria sowie der ausgestorbene Urlurch (Ichthyostega) gezählt.

Bei den Pflanzen sind Zwischenformen zumeist nicht bekannt. Dies ist auf den Mangel an Fossilien zurückzuführen. Rückschlüsse werden bei der Pflanzenevolution aus vergleichenden Untersuchungen rezenter Landpflanzen und Algen gewonnen.

Merkmale der Zwischenformen

Bei den Zwischenformen ist bemerkenswert, dass sie sogenannte Merkmalsmosaike aufweisen. Das heißt, sie besitzen eine Reihe von eher ursprünglichen Merkmalen und solche, die als evolutive Neuheiten (moderne Merkmale), bezeichnet werden könnten.
Am Beispiel des Urvogels (Archaeopteryx lithographica) lassen sich solche Merkmalsmosaike verdeutlichen, da hier neben den Merkmalen rezenter Kriechtiere auch solche rezenter Vögel auftreten.

Urvogel – Modell für evolutiven Wandel

Der Urvogel, der etwa die Größe einer Taube hatte, gilt als Modell für den evolutiven Wandel. Dieser Vogel weist typische Merkmale rezenter Vögel ( Vogelmerkmale ) auf, z. B. echte Federn, ein nach hinten gerichtetes Schambein, einen Vogelschädel, Vorderflügel mit 3 Fingern. Er besitzt auch typische Merkmale rezenter Kriechtiere, z. B. echte Zähne in Ober- und Unterkiefer, ein kleines flaches Brustbein, Krallen an Vorder- und Hintergliedmaßen, eine lange Schwanzwirbelsäule.

Das Schnabeltier – auch eine Übergangsform

Das Schnabeltier das in Australien lebt, wird z. T. auch als Übergangsform aufgefasst. Es gilt als Brückentier zwischen Kriechtieren und Säugern.
Kriechtiermerkmale sind z. B., dass es Eier legt, mit einem Schnabel nach Nahrung im Wasser gründelt und eine Kloake besitzt, d. h. einen gemeinsamen Ausgang für die Produkte aus dem Darm, der Harnblase und den Keimdrüsen.
Daneben besitzt das Schnabeltier die für Säugetiere charakteristischen Merkmale wie Milchdrüsen, eine gleichwarme Körpertemperatur und ein Fell (Haarkleid). Aufgrund der letztgenannten Merkmale wird es eindeutig in die Gruppe der Säugetiere eingeordnet.

Entwicklung der Landwirbeltiere

Die Entwicklung aller Landwirbeltiere , die wegen des Besitzes von vier Gliedmaßen als Tetrapoden bezeichnet werden, wird überwiegend auf einen „Urtyp“, den Urlurch (Ichthyostega), zurückgeführt. Begründet wird dies durch Übereinstimmungen in den Schädelmerkmalen, Zahnanlagen und Strukturen der Vordergliedmaßen. Diese Vordergliedmaßen lassen sich aus einfachen Knochenstrukturen der gestielten Flossen fossiler Quastenflosser ableiten.

Ermöglicht wurde dieser Übergang vom Wasser zum Landleben durch Änderungen im Bau der Atmungsorgane und der Gliedmaßen. An die Stelle der Kiemenatmung von im Wasser lebenden Tieren trat die für das Landleben notwendige Lungenatmung. Die Brust- und Bauchflossen bildeten sich im Laufe der Zeit (Evolutionszeit) in Gliedmaßen um. Mit diesen einfachen Gliedmaßen konnten sich die Tiere auf dem Lande fortbewegen.

Quastenflosser – Vorfahre der Lurche

Als ein Vorfahre der Lurche sehen Wissenschaftler eine Fischgruppe, die Quastenflosser , an. Sie lebten vor ca. 380 Mio. Jahren im Erdaltertum (Devon, Karbon) im Süßwasser und drangen von dort auf das Land vor. Ihren Namen erhielten die Quastenflosser aufgrund der Beschaffenheit ihrer Flossen. Die paarigen Flossen auf der Bauchseite waren quastenähnlich gestielt, besaßen eine von Schuppen bedeckte Haut und waren muskulös. Ähnlich quastenförmig gebaut waren auch die zweite Rückenflosse und die Schwanzflosse. Die gliedmaßenähnlichen paarigen Flossen dieser Tiere waren zu allen Seiten sehr beweglich. Die Tiere waren dadurch in der Lage, sich mit diesen „Quastenflossen“ auf dem felsigen Gewässergrund sowie auch auf dem Festland schreitend fortzubewegen. Dadurch konnten sie nach Austrocknung ihres Gewässers zu neuen Wasseransammlungen gelangen.

Dazu kam, dass sich einige Quastenflosser nach Jahrmillionen so entwickelten, dass sie auch vorübergehend Sauerstoff aus der Luft aufnehmen konnten. Die im Erdaltertum lebenden Quastenflosser besaßen also Fisch- und Lurchmerkmale . Sie hatten einen fischähnlichen, mit Schuppen besetzten Körper und bewegten sich mithilfe ihrer Flossen vorwärts.
Zu den Lurchmerkmalen gehörten die aus Knochen bestehenden paarigen Bauch- und Brustflossen, die eine kriechende bzw. schreitende Fortbewegung ermöglichten, sowie die fortschreitende Ausnutzung des Luftsauerstoffs zur Atmung.

Entdeckung des Quastenflossers

Bis vor wenigen Jahrzehnten wurde angenommen, dass die Quastenflosser bereits vor 100 Mio. bis 70 Mio. Jahren (Erdmittelalter; Kreidezeit) ausgestorben sind. Um so sensationeller war der Fang eines eigenartigen graublauen, 1,50 m langen Fisches im Indischen Ozean vor der südafrikanischen Küste durch die Besatzung eines kleinen Fischdampfers im Jahre 1938. Wissenschaftler erkannten die Ähnlichkeit des gefangenen Fisches mit dem im Erdmittelalter ausgestorben geglaubten Quastenflosser. Nach seiner Entdeckerin, Frau Courtenier-Latimer, erhielt er den Namen Latimeria chalumnae. 14 Jahre später, im Jahre 1952, wurde in den Gewässern um die Inselgruppe der Komoren ein zweiter Quastenflosser gefangen. Dort leben die letzten Vertreter dieser urtümlichen Tiergruppe in 150 bis 60 m Tiefe auf felsigem Untergrund und führen ein räuberisches Leben. Die Untersuchung dieser Tiere ergab, dass sie ähnlich wie die ausgestorbenen Quastenflosser gebaut sind. Sie gehören aber zu der Gruppe von Quastenflossern, die weiter im Wasser lebte und nicht das Land „eroberte“. Ihre Vertreter blieben an das Wasserleben angepasst. Bis in die Gegenwart wurden etwa 100 Tiere gefangen.

Man bezeichnet solche rezenten Arten, die zum Teil noch sehr ursprüngliche Merkmalskombinationen aufweisen, als „lebende Fossilien“ .
Weitere „lebende“ Fossilien sind u. a. der Nautilus und im Pflanzenreich der Ginkgobaum.