Der älteste fossile Ringelwurm mit „modernen“ Merkmalen

Den Tierstamm der Ringelwürmer (Annelida) kennen wir vor allem durch unseren heimischen Regenwurm (Lumbricus). Er gehört zur Klasse der Gürtelwürmer (Clitellata) und zur Unterklasse der Wenigborster (Oligochaeta). Eine zweite, sehr formenreiche Klasse der Ringelwürmer bilden die Vielborster (Polychaeta), die sich durch den Besitz zahlreicher Borsten auszeichnen, die als Stützelemente und Fortbewegungsapparat dienen. Zu den Wenigborstern gehören auch die Egel (Hirudinea). Auch die deutlich artenärmeren Igelwürmer (Echiura) und Spritzwürmer (Sipuncula) gehören zu den Ringelwürmern (Tab. 1). Insgesamt sind die Ringelwürmer ausgesprochen formenreich und umfassen etwa 18.000 Arten.

Tab. 1: Systematik der Ringelwürmer (Annelida)

Die Ringelwürmer gehören zu den zahlreichen Tierstämmen, die fossil seit der sogenannten „kambrischen Explosion“ bekannt sind (vgl. Erwin & Valentine 2013); sie sind ab dem Unterkambrium nachgewiesen. Die meisten kambrischen Formen werden zu den Vielborstern gerechnet und unterscheiden sich deutlich von heutigen Formen (Chen et al. 2020, 250). Unter den Fossilien der noch älteren Ediacara-Fauna (Präkambrium) konnten keine eindeutigen Ringelwürmer nachgewiesen werden (Chen et al. 2020, 252). Die Ringelwürmer erscheinen in der Fossilüberlieferung daher plötzlich.

Abb. 1: Rekonstruktion von Dannychaeta. (Aus Chen et al. 2020; mit freundlicher Genehmigung)

Kürzlich berichteten Chen et al. (2020) von einer neu entdeckten Gattung aus dem Unterkambrium der Canglangpu-Formation (Yunnan-Provinz China), die zu den ältesten fossil erhaltenen Formen der Ringelwürmer gehört und zwar zur Unterklasse der Vielborster. Zu Ehren von Danny Eibye-Jacobsen, der viel zum Verständnis fossiler Ringelwürmer beigetragen hat, wurde die neue Gattung Dannychaeta tucolus genannt („chaeta“ = Borsten). Der Artname tucolus ist aus den lateinischen Wörtern tubus (Röhre) und colus (Bewohner) zusammengesetzt und bezieht sich auf die festsitzende Lebensweise in Röhren am Grund eines Gewässers. Einer der Forscher, Hong Chen, äußerte sich überrascht über den Fund: „Wir waren ziemlich überrascht, einen Polychaeten-Wurm aus der Zeit vor 514 Millionen Jahren zu finden, der in einer Röhre lebte, zumal er Arten, die heute noch leben, so ähnlich ist.“ Der Kopf hat ein ausgeprägtes, spatelförmiges vorderes Ende mit verlängerten Fortsätzen. Der vordere Bereich des Körpers ist breit und gedrungen; der Hinterkörper langgestreckt und mit zweigliedrigen Fortsätzen zur Fortbewegung ausgestattet. Diese Merkmalskombination teilt Dannychaeta mit der heutigen Vielborster-Familie Megalonidae die neue Gattung ist aber größer als die heutigen Megaloniden, deren Körperdurchmesser unter 1 mm beträgt. Nach Angabe der Forscher ist Dannychaeta der älteste Vielborster, der eindeutig zu den Kronen-Ringelwürmern gehört (Kronengruppen sind solche Tier- oder Pflanzengruppen, zu denen auch Vertreter der heutigen Lebewelt gehören).

Chen et al. stellen zu Beginn ihrer Arbeit fest, dass die frühe Evolution der Anneliden unklar oder umstritten sei; zum Teil sei dies darauf zurückzuführen, dass molekulare Stammbäume (auf der Basis des Vergleichs des Erbguts heutiger Formen) und die Fossilüberlieferung nicht zusammenpassen. Fossilien von Ringelwürmern aus dem Kambrium weisen Baupläne auf, die auf eine Lebensweise am Seeboden hindeuten, wohingegen molekulare Studien darauf hindeuten, dass festsitzende und in Röhren lebende Gruppen an der Basis der Ringelwürmer stehen. Als Röhrenbewohner unterstützt Dannychaeta somit die Deutung der Phylogenomik. Dannychaeta vergrößert die Vielfalt der unterkambrischen Ringelwürmer. Der differenzierte Kopf ist einzigartig unter den kambrischen Fossilien. Chen et al. (2020, 252) merken an, dass Dannychaeta bestätige, dass die Kronen-Ringelwürmer bereits im Unterkambrium vertreten waren. Die Ringelwürmer zeigten eine „frühe Erkundung ökologischer Nischen durch festsitzende Formen“. Ringelwürmer der Stammgruppe lebten im frühen Kambrium gleichzeitig mit Mitgliedern der Kronengruppe. Auch die Spritzwürmer sind bereits im Unterkambrium vertreten. Das heißt: Eine größere ökologische Vielfalt tritt ohne Vorläufer in Erscheinung, was nicht zu einer schrittweisen Evolution passt.

Außerdem kommt das Bewohnen von Röhren bei verschiedenen nicht näher verwandten Ringelwürmern vor (Chen et al. 2020, 252) und müsste daher mehrmals unabhängig entstanden sein. Einmal mehr zeigt sich, dass Konvergenz (unabhängige Entstehung) eher die Regel als die Ausnahme ist, was evolutionstheoretisch nicht zu erwarten ist.

R. Junker

[Erwin D & Valentine JW (2013) The Cambrian Explosion. Greenwood Village • Chen H, Parry LA, Vinther J, Zhai D, Hou X & Xiaoya M (2020) A Cambrian crown annelid reconciles phylogenomics and the fossil record. Nature 583, 249–252]