Evolution – Der Weg vom Wasser ans Land. Wie wir alle wissen, ist Wasser die Quelle allen Lebens. Aus ihm entstehen grüne Pflanzen und alle Tiere.
Doch erst an Land entwickelten sich die leistungsfähigsten Tier- und Pflanzenarten – Blütenpflanzen, Säugetiere, Vögel und Insekten. Viele von ihnen kehrten jedoch wieder ins Wasser zurück. Der Vorfahr des Wals war beispielsweise ein hundeähnliches Landtier. Diese Arten waren den ursprünglichen Wasserbewohnern oftmals überlegen, dank ihrer an das Landleben angepassten Eigenschaften.
Im Laufe der Geschichte haben etwa die Hälfte aller Tiergruppen Landbewohner hervorgebracht. Die heutzutage häufigsten Landbewohner sind Insekten, Spinnen, Landwirbeltiere, Schnecken und Ringelwürmer.
Am besten lässt sich die Evolution landlebender Formen anhand der Wirbeltiere verfolgen:
Die Evolution landlebender Wirbeltiere
In frühen Erdzeitaltern erschienen die Fische. Später entwickelten sich die Amphibien und danach die Reptilien.
Säugetiere und Vögel tauchten im Erdmittelalter auf und breiteten sich in der Erdneuzeit aus.
Der Mensch erschien erst spät in der Erdneuzeit. Fossilienfunde belegen, dass diese Klassen sowohl nacheinander als auch parallel existierten. Übergangsformen zeugen Schritt für Schritt von der Anpassung ans Leben an Land.
Die Herausforderungen des Landlebens
Bevor es zum Übergang zum Landleben kam, mussten einige Veränderungen stattfinden. Die Fortbewegung und Atmung waren entscheidende Herausforderungen. Es mussten Extremitäten entwickelt werden, um sich an Land fortbewegen zu können. Zum Beispiel ermöglichten die Brustflossen des Quastenflossers ihm die Fortbewegung an Land. Außerdem musste die Atmung von Kiemenatmung auf eine Form umgestellt werden, die das Atmen von Sauerstoff an Land ermöglichte. Der Lungenfisch entwickelte eine spezialisierte Atmung, die eine größere Sauerstoffaufnahme ermöglichte. Der Fisch, der an Land ging, muss also bereits Lungenansätze und Fleischflossen besessen haben. Sein Name war Eusthenopteron. Aus ihm entwickelten sich die Amphibien.
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Landlebens war die Entwicklung eines geeigneten Gebisses und die Anpassung der Fortpflanzung.
Zum Beispiel zeigen Molche Ähnlichkeiten in der Fortpflanzung mit Fischen, leben aber ansonsten an Land. Bei bestimmten Salamanderarten entwickeln sich zuerst Kiemen, die dann zurückgebildet werden, um Lungen entstehen zu lassen. Diese Salamanderart kann ebenfalls an Land leben.
Weitere Voraussetzungen für das Landleben waren die Entwicklung von Verteidigungs-, Abschreckungs- und Tarnmechanismen. Die Haut oder das Fell wurde an die Umgebung angepasst, Stacheln oder giftige Sekrete entwickelt usw.
Ein Beispiel für eine solche Übergangsform ist der Quastenflosser – ein lebendes Fossil. Diese Fische sind die Vorfahren der ersten Landwirbeltiere. Sie lebten vor etwa 400 Millionen Jahren und waren damals weit verbreitet. Der Quastenflosser hatte bereits Anpassungen ans Landleben entwickelt, die seinen Nachkommen den Übergang ermöglichten.
Der Quastenflosser hatte quastenförmige Stützflossen mit einem knöchernen Skelett und Muskeln, die es ihm ermöglichten, sich vorwärts zu bewegen. Die Anordnung der Knochen in den Flossen erinnert an die Gliedmaßen der Landwirbeltiere.
Im Gegensatz zu anderen Fischen war die Nase des Quastenflossers mit der Mundhöhle verbunden. Die Existenz innerer Nasenöffnungen zeigte, dass der Quastenflosser mit Hilfe primitiver Lungen durch Darmtaschen atmen konnte.
Darüber hinaus bot der Hautpanzer des Quastenflossers einen guten Schutz gegen Verdunstung.
Die Präadaptionen des Quastenflossers waren also von hoher Selektion. Die Fische lebten in Süßwassertümpeln, die in Perioden austrockneten. Fische, die während dieser Zeiten Luft atmen oder sich flussauf- oder flussabwärts bewegen konnten, hatten eine bessere Überlebenschance.
Der Übergang vom Wasser zum Land
Der Übergang vom Wasser zum Land fand nicht sprunghaft, sondern schrittweise statt. Die Wirbeltiere konnten eine Zeit lang sowohl im Wasser als auch an Land existieren. Schritt für Schritt wurden Funktionen verstärkt und Organe entwickelt oder angepasst, die für das Landleben wichtig waren.
Ein weiteres Beispiel für den Übergang vom Land zum Wasser ist der Ichthyostega. Dieses Fossil ist der älteste bekannte Vierfüßer und stammt aus dem Devon in Grönland.
Der Ichthyostega gehört zur Gattung Ichthyostegalia. Sein Skelett ist etwa 90 cm lang, der Schädel länger als breit mit großen Augenhöhlen. Es gibt ein Rostralelement und zwei Reste des Kiemendeckels (Operculum). Zeugnisse einer gelenkigen Verbindung zwischen vorderem und hinterem Gehirnschädel sind ebenfalls vorhanden. Der Ichthyostega hat eine fischartige Schwanzflosse, dessen Knochenstrahlen von Knochen gestützt werden. Seine Gliedmaßen sind kurz und stämmig, ähnlich denen von Amphibien. Seine Chorda ist in ringartige Wirbel eingeschlossen, und im vorderen Rumpfbereich bildeten massive Rippen einen fast starren Knochenpanzer.
Der Ichthyostega weist deutliche Gemeinsamkeiten mit dem Quastenflosser auf: einen walzenartigen Körper, einen fischähnlichen Schwanz, eine schmale Rückenflosse, ein fischähnliches Gebiss, eine Körperbedeckung aus vielen Schuppen, einen schweren abgeflachten Schädel und Reste von Kiemenknochen. All dies erinnert an den Fischvorfahren.
Trotz der vielen Fischmerkmale gehört der Ichthyostega eher zu den Amphibien. Entscheidend für diese Zuordnung sind seine vier stummelförmigen, seitlich abgespreizten Beine, die den Körper nach vorne schieben konnten. Jedes dieser Beine hatte fünf Finger. Dem Ichthyostega fehlen Kiemen, er atmete durch Haut und Lungen.
Der Ichthyostega und seine Verwandten beherrschten über 100 Millionen Jahre das Land. Aber warum haben seine Vorfahren überhaupt das Land verlassen?
Der erste Schritt zum Landleben war eine Verhaltensumstellung. Tiere suchten nach neuen Wasserstellen, wenn ihre bisherige austrocknete. Je weiter sie gehen konnten, desto größer war die Chance, einen neuen Tümpel zu finden. Später wurde das Land zu einem sicheren Aufenthaltsort, da es zu dieser Zeit keine größeren Landtiere gab. Außerdem bot es eine gewisse Nahrungsquelle wie Würmer, Schnecken und die Vorfahren der Insekten.
Der Aufenthalt an Land wurde also ausgedehnt, und das Wasser wurde nur noch zur Fortpflanzung aufgesucht.
Eine andere Hypothese besagt, dass Tiere aus kühleren Regionen zuerst an Land gegangen sind, um den Winter zu überstehen, wenn Gewässer gefroren waren.
