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165 Millionen Jahre altes Jurafossil zeigt Ursprünge des Milchtrinkens bei Säugetieren
Ein rund 165 Millionen Jahre altes Fossil aus der Inneren Mongolei besitzt Knochenstrukturen, die an den Schluckapparat heutiger Säugetiere erinnern. Die ungewöhnlich gut erhaltenen Gaumen- und Zungenbeinbereiche deuten darauf hin, dass wichtige Voraussetzungen für das Saugen von Muttermilch schon bei frühen Säugetierverwandten entstanden waren. Direkt nachweisen lässt sich das damalige Säugen allerdings nicht.
Athens (U.S.A.). Milchtrinken setzt mehr voraus als die Produktion von Muttermilch. Junge Säugetiere müssen Flüssigkeit aufnehmen und schlucken können, ohne dass sie in die Atemwege gelangt. Bei erwachsenen Tieren erleichtert der aufeinander abgestimmte Bewegungsapparat von Zunge und Rachen das Schlucken zerkleinerter Nahrung.
Wann sich die anatomischen Voraussetzungen dafür herausbildeten, ließ sich aus Fossilien lange nur schwer ablesen. Die beteiligten Muskeln und das weiche Gaumengewebe bleiben im Gestein normalerweise nicht erhalten. Selbst die dünnen Zungenbeinknochen, die im Rachen wichtige Muskeln verankern, sind nur selten fossil überliefert.
Forscher der Shandong University of Science and Technology (SDUST) um Prof. Chang-Fu Zhou haben nun gemeinsam mit internationalen Kollegen einen ungewöhnlich vollständigen Säugetierverwandten untersucht. Das etwa 165 Millionen Jahre alte Exemplar stammt aus der heutigen Inneren Mongolei und gehört zu den Docodonten. Diese ausgestorbene Tiergruppe stand den frühen Säugetieren nahe, gehörte aber nicht zu den direkten Vorfahren sämtlicher heutiger Arten.
Für die Analyse hat das Team den Schädel und Teile des Skeletts mit hochauflösender Computertomografie sowie Röntgenfluoreszenz untersucht. Dabei entdeckten die Wissenschaftler am knöchernen Gaumen zwei kleine Fortsätze, wie sie in ähnlicher Form bei heutigen Beutel- und Plazentatieren vorkommen. Dort dienen diese Strukturen als Ansatz und Stütze für Teile des weichen Gaumens und der Schluckmuskulatur.
Daneben sind mehrere Knochen des Zungenbeinapparats erhalten, die zu einem beweglichen System im Halsbereich gehört haben dürften. Bei heutigen Säugetieren hilft dieses System, Nahrung vom Mund durch den Rachen in die Speiseröhre zu befördern und dabei die Atemwege zu schützen. Aus der Kombination der Merkmale schließen die Forscher, dass ein vergleichbarer Bewegungsablauf schon bei Megacauda sungei möglich gewesen sein könnte.
„Das Gaumensegel und die Ausformung des Mund-Rachen-Raumes hängen mit der Evolution der Säugetiere unmittelbar zusammen“, erklärt Prof. Dr. Thomas Martin von der Universität Bonn.
Besonders aufschlussreich ist, dass die neu erkannten Gaumenfortsätze zusammen mit älteren, einfacheren Knochenleisten vorkommen. Bisher wurde angenommen, die modernen Fortsätze seien unmittelbar aus diesen Leisten hervorgegangen. Ihr Nebeneinander im selben Fossil spricht eher für einen komplexeren Umbau des Rachenraums während der frühen Säugetierevolution.
Der Fund trägt den Namen Megacauda sungei, was auf seinen auffällig großen Schwanz verweist. Mit einer Gesamtlänge von ungefähr einem halben Meter und einer geschätzten Masse von ein bis zwei Kilogramm zählt das Tier zu den größten bekannten Säugetierformen des Jura. Seine kräftigen Hinterbeine, langen äußeren Zehen und der breite, abgeflachte Schwanz weisen auf eine Lebensweise im und am Wasser hin.
Auch sein Gebiss passt zu einem Räuber. Auffällige Eckzähne und schneidende Backenzähne konnten vermutlich kleinere Tiere festhalten und zerlegen, darunter Fische und andere Wasserbewohner. Im Bereich des Verdauungstrakts fanden die Forscher zudem winzige Wirbeltierknochen, die als Reste seiner Beute gedeutet werden.