Älteste Hautabdrücke von Reptilien

Ein typisches Kennzeichen vieler Reptilien sind ihre verhornten Hautschuppen. Jetzt haben Paläontologen in Thüringen die ältesten Abdrücke solcher Schuppen entdeckt. Sie stammen von einem frühen Vertreter der Reptilien, der sich vor rund 298 bis 299 Millionen Jahren auf einer schlammigen Stelle ausruhte. Als der feine Schlamm versteinerte, konservierte er die schuppigen Hautstrukturen dieses nur etwa Eidechsen-großen Tieres. Sie dokumentieren erstmals das Beschuppungsmuster der Stammgruppe heutiger Reptilien und zeigen, dass auch die Epidermisschuppen dieser frühen Echsen schon denen moderner Reptilien ähnelten. Außergewöhnlich ist auch der Abdruck einer schlitzförmigen Öffnung am Schwanzansatz dieses Cabarzichnus pulchrus getauften Abdruckfossils. Dabei könnte es sich um den ältesten Nachweis einer Kloake handeln.

Urzeitliche Tiere haben nicht nur Fossilien in Form von versteinerten Knochen hinterlassen, auch Fußspuren und sogar Abdrücke ihrer Schuppen, Federn oder anderer Hautstrukturen sind manchmal konserviert. Sie geben wertvolle Einblicke in das Aussehen dieser Tiere, aber auch in die Evolution der Hautstrukturen, die noch heute für viele Tiergruppen typisch sind. Dies gilt auch für die verhornten Hautschuppen vieler Reptilien. Anders als die aus tieferen Hautschichten gebildeten Knochenschuppen von Fischen und den frühesten Landwirbeltieren, entstehen die Reptilienschuppen in der Epidermis, der äußeren Hautschicht. Typischerweise sind sie eckig und bilden regelmäßige Reihen und gitterähnliche Muster. Wann die Reptilienschuppen jedoch entstanden sind, ist bislang unklar. Bekannt ist nur, dass sich die ersten Reptilien vor gut 300 Millionen Jahre am Ende des Karbonzeitalters aus frühen Amnioten entwickelten. Diese gemeinsamen Vorfahren der Reptilien und Säugetiere waren die ersten Wirbeltiere, die sich dank ihrer trockenresistenten Eier an Land fortpflanzen konnten.

Liegespuren und Schuppenabdrücke eines Urzeit-Reptils

Doch bisher fehlten bislang Fossilien mit ausreichend gut erhaltener Haut und andere Weichgewebe aus der Zeit des Übergangs vom Karbon zum Perm. „Solche Weichgewebsstrukturen sind im Fossilbericht extrem selten – und je weiter wir in der Erdgeschichte zurückgehen, desto außergewöhnlicher werden sie“, erklärt Erstautor Lorenzo Marchetti vom Museum für Naturkunde Berlin. Umso spektakulärer ist ein Fund, den er und seine Kollegen nun in zwei Thüringer Steinbrüchen gemacht haben. Dort tritt die sogenannte Goldlauter-Formation zutage, eine Gesteinsschicht, die im späten Karbon abgelagert wurde. In dieser Schicht entdeckten die Paläontologen versteinerte Liegespuren und Fußabdrücke eines urzeitlichen Reptils. Zu erkennen ist der rund neun Zentimeter lange Körperabdruck eines Eidechsen-ähnlichen Tieres mit dreieckigem Kopf, Schwanz und seitlich liegenden Beinen, das einst in einer schlammigen Stelle seines Lebensraums geruht hat. Anhand von vulkanischen Ascheablagerungen in der Gesteinsformation konnten Marchetti und sein Team die Abdrücke relativ präzise datieren. Sie stammen demnach aus der Zeit vor 298 bis 299 Millionen Jahren.

In dem urzeitlichen Schlamm blieben aber nicht nur Fußabdrücke und Körperumrisse erhalten, sondern auch Details der Hautstruktur dieses Cabarzichnus pulchrus getauften Spurenfossils. An Rumpf, den Beinen und der Schwanzunterseite sind die Abdrücke von Schuppen zu sehen, die in geordneten Reihen dicht nebeneinander liegen. “Die Schuppen des Rumpfs sind rautenförmig und rund zweimal so lang wie breit”, schreibt das Team. “Sie zeigen damit eine ähnliche Morphologie und Anordnung wie die Epidermisschuppen moderner Reptilien.” An den Beinen sind die Schuppen von Cabarzichnus in Längsreihen angeordnet und haben eine eher rechteckige Form. Am hinteren Ende des Schwanzes laufen die Schuppen nach hinten schmal zu und stehen versetzt und teilweise überlappend, wie die Paläontologen berichten. Das hohe Alter dieser Hautabdrücke und ihre Merkmale sprechen ihren Angaben nach dafür, dass es sich hier um frühe Formen der reptilientypischen Epidermisschuppen handelt.

Möglicher Abdruck der Kloake

“Die Epidermisschuppen von Cabarzichnus sind damit der älteste definitive Nachweis solcher Hautstrukturen bei einem frühen Reptil”, konstatieren Marchetti und seine Kollegen. Eine weitere Besonderheit entdeckten sie bei näherer Untersuchung der fossilen Abdrücke des Schwanzansatzes. Dort zeigte sich ein schmaler Schlitz, umgeben von mehreren abweichend geformten Schuppen. “Die modifizierten Schuppen um diese Öffnung stimmen mit den Schuppenformen um die Kloakenöffnung moderner Schuppenkriechtiere überein”, berichten die Paläontologen. Anders als die lebensgebärenden Säugetiere besitzen fast alle anderen Landwirbeltiere keine getrennten Öffnungen für Kot, Urin und Eier. Stattdessen münden beispielsweise bei Reptilien und Vögeln sowohl der Darm als auch die Geschlechtsorgane in demselben Ausgang, der Kloake. Die feinen Strukturen dieser Öffnung sind jedoch bei Fossilien fast nie erhalten.

Auch in diesem Punkt ist der neue Fund damit eine echte Rarität. “Es ist der früheste fossile Beleg einer Kloakenöffnung bei Amnioten”, schreiben Marchetti und seine Kollegen. Das nächstälteste Fossil sei rund 170 Millionen Jahre jünger und stamme von einem Kreidezeit-Reptil. Der Kloakenabdruck von Cabarzichnus verrät zudem, dass die Öffnung seiner Kloake eher waagegerecht ausgerichtet war. Damit unterscheidet sie sich in Form und Ausrichtung von der Kloake der Krokodile und ähnelt eher der Öffnung von Schildkröten, Eidechsen und Schlangen, wie die Paläontologen erklären. Dies gibt neue Einblicke in die Evolution dieser Körperöffnung bei frühen Landwirbeltieren. „Spurenfossilien sind weit mehr als bloße Fußabdrücke“, betont Marchetti. „Sie bewahren Details der Anatomie, die sonst vollständig verloren wären, und tragen entscheidend dazu bei, die Evolution der frühen Landwirbeltiere besser zu verstehen.“

Quelle: Lorenzo Marchetti Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung, Berlin) et al., Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2026.01.036

© wissenschaft.de – Nadja Podbregar