Jens Asbjørn Bøgen
Ein bemerkenswertes Fossil, das im Süden Chinas entdeckt wurde, hat Wissenschaftlern einen seltenen Einblick in unsere ferne evolutionäre Vergangenheit ermöglicht. Der Fund deutet darauf hin, dass einige der frühesten Wirbeltiere über ein Merkmal verfügten, das heute fast mythisch klingt.
Vier dunkle Augenflecken sind im Gestein aus dem Süden Chinas sichtbar, eingedrückt in den Kopf eines Fisches, der kaum einen Zoll lang war. Das Tier lebte vor etwa 518 Millionen Jahren, während des Kambriums.
Die dänische Ausgabe von Science Illustrated berichtete über eine am 21. Januar in Nature veröffentlichte Studie, die das Fossil und seine Bedeutung beschreibt. Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass einige der frühesten bekannten Wirbeltiere über vier funktionsfähige Augen verfügten und dass sich das innere Augenpaar möglicherweise später zur Zirbeldrüse entwickelte – jener lichtempfindlichen Struktur tief im menschlichen Gehirn, die den Schlafrhythmus reguliert.
Die Zirbeldrüse, die manchmal als „drittes Auge“ bezeichnet wird, entsteht aus demselben embryonalen Gewebe wie die Augen. Einige heute lebende kieferlose Fische besitzen noch immer lichtempfindliche Organe auf der Oberseite ihres Kopfes, was diesen entwicklungsbiologischen Zusammenhang unterstreicht.
Über Jahrzehnte deuteten fossile Vergleichsfunde darauf hin, dass frühe Wirbeltiere vergleichsweise einfache visuelle Systeme hatten; deutliche Hinweise auf fortgeschrittene Kameraaugen tauchten erst später im Paläozoikum auf.
Kameraaugen sind der Einlinsen-Typ, der beim Menschen und den meisten Wirbeltieren vorkommt und Licht auf eine Netzhaut fokussieren kann, um detaillierte Bilder zu erzeugen. Sollte sich die neue Interpretation bestätigen, entstand komplexes, bilderzeugendes Sehen deutlich näher am Ursprung der Wirbeltiere, als bislang dokumentiert.
Was die Fossilien zeigen
Die Exemplare wurden an der Fossilfundstätte Chengjiang in der Provinz Yunnan geborgen, einem UNESCO-Welterbe, das für die außergewöhnliche Erhaltung empfindlicher Weichteile bekannt ist. Zwischen 2019 und 2024 sammelten Forschende mehrere Exemplare von Myllokunmingiiden, kleinen kieferlosen Fischen aus den Meeren des Kambriums.
Als Wissenschaftler die größeren, auffälligeren Augen unter Vergrößerung untersuchten, entdeckten sie zwei kleinere Organe, die zwischen ihnen positioniert waren. „Wir begannen mit der Untersuchung der offensichtlich großen Augen, um ihre Anatomie zu verstehen – und es war eine völlige Überraschung, zwei kleinere, voll funktionsfähige Augen dazwischen zu finden“, erklärte die Mitautorin der Studie, Peiyun Cong, in einer Stellungnahme.
Weitere Analysen identifizierten pigmenttragende Melanosomen und runde Strukturen, die in den zentralen Augen als Linsen interpretiert wurden. Zusammen deuten diese Merkmale darauf hin, dass die kleineren Organe wahrscheinlich in der Lage waren, Bilder zu formen, anstatt lediglich Licht wahrzunehmen.
Vier Augen, offenbar alle funktionsfähig
Jakob Vinther, dänischer Paläontologe an der University of Bristol und Mitautor der Studie, sagte, die Tiere „konnten vermutlich Objekte recht gut sehen, ihre Form erkennen und ein gewisses Maß an Dreidimensionalität wahrnehmen“.
Gegenüber New Scientist fügte er hinzu, dass die Vier-Augen-Anordnung möglicherweise ein „IMAX-ähnliches“ Sichtfeld geboten habe.
Nicht alle Fachleute sind von dieser Interpretation überzeugt. Tetsuto Miyashita vom Canadian Museum of Nature, der nicht an der Forschung beteiligt war, stellte die Idee in Äußerungen gegenüber New Scientist infrage und fragte: „Ergibt es wirklich so viel Sinn, so viele markante Augen auf dem Kopf zu haben?“
Die Ergebnisse tragen zu einer breiteren Diskussion darüber bei, wann komplexes Sehen bei Wirbeltieren entstand.
Eine separate Studie, die am 28. Januar in Proceedings of the Royal Society veröffentlicht wurde, beschrieb fortgeschrittene Augen in 443 Millionen Jahre alten Fossilien kieferloser Fische aus Schottland.
„Ich finde es großartig, wie unsere Ergebnisse mit der Arbeit anderer Gruppen zusammenpassen“, sagte Jane Reeves gegenüber dem BBC Wildlife Magazine und erklärte, gemeinsam ergäben die Studien „ein wirklich gut abgesichertes Bild der frühen Evolution der Wirbeltiere“.
Quellen: Illustreret Videnskab, New Scientist, BBC Wildlife Magazine, Proceedings of the Royal Society