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Forschende vom Museum für Naturkunde Berlin und Kooperationspartner aus Südafrika und den USA decken ein neues Kapitel in der Evolutionsgeschichte des Brustbeinknochens von Säugetieren auf. Ihre Untersuchungen an einem 260 Millionen Jahre alten Fossil decken auf, dass das Brustbein in eine Reihe von Segmenten unterteilt war wie das von modernen Säugern. Diese Entdeckung zeigt, dass die Voraussetzungen für die mammalische Art sich fortzubewegen und zu atmen schon bei manchen permischen Vorfahren zu finden waren.
In einer aktuellen Studie unter der Leitung von Doktorandin Eva-Maria Bendel vom Museum für Naturkunde Berlin sowie der Humboldt-Universität zu Berlin wurde die Evolutionsgeschichte des Brustbeins verfolgt. Gemeinsam mit Experten vom North Carolina Museum of Natural Sciences, der University of Chicago und dem Iziko South African Museum verbindet das Team die Anatomie einer Gruppe von Vorfahren der Säugetiere (Gorgonopsier) mit der Lebensweise der heutigen Säugetiere.
Basierend auf einem besonders vollständigen Exemplar eines Brustbeins im Iziko Museum in Kapstadt (Südafrika) hat Bendel das älteste aus mehreren Elementen bestehende Brustbein identifiziert, wie es auch heutige Säugetiere haben. „Ich habe sofort gemerkt, dass es sich bei dieser Skelettstruktur um etwas Besonderes handelt“, bemerkt Bendel.
In der Open Access Fachzeitschrift Scientific Reports beschreibt das Team nun Brustkorb und Schultergürtel dieses Räubers aus der Permzeit vor 260 Millionen Jahren, Gorgonops torvus. Die Ergebnisse deuten auf eine von zwei Möglichkeiten hin: (1) dass diese „säugetierähnliche“ Ausprägung des Brustbeins zuerst bei den Gorgonopsia auftrat, dann aber auf dem Stammbaum der Säugetiere zeitweise wieder verloren ging oder (2) dass sich dieses Merkmal in beiden Gruppen unabhängig voneinander entwickelte.
Ein segmentales Brustbein verhilft Säugetieren zu einer aufrechteren Haltung sowie einem aufgerichteten Gang, was ihre Beweglichkeit enorm verbessert. Die Forschenden nehmen an, dass sich die für Säugetiere charakteristische Art zu atmen mittels eines Zwerchfells bereits bei den frühen Vorfahren entwickelt hat. Dies könnte dazu beigetragen haben, dass Gorgonopsier im späten Perm zu den dominierenden Tieren an der Spitze der Nahrungskette aufstiegen.
Publiziert in: Bendel et al. The earliest segmental sternum in a Permian synapsid and its implications for the evolution of mammalian locomotion and ventilation, Scientific Reports, https://www.nature.com/articles/s41598-022-17492-6
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Geosciences, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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