„Urzeitkrebs“ Triops – lebendes Fossil mit unklarer Geschichte

Er gehört zu den Standardbeispielen für „lebende Fossilien“, also Formen, die fossil bekannt sind und heute in kaum veränderter oder unveränderter Form nach wie vor existieren: Der „Urzeitkrebs“ Triops (Abb. 1). Der zur Klasse der Kiemenfußkrebse (Branchiopoda) und Ordnung der Rückenschaler (Notostraca) gehörende Krebs besiedelt einen Lebensraum, dessen Bedingungen sich häufig und radikal ändern, nämlich kurzlebige, austrocknende Gewässer, und zwar hauptsächlich im Süßwasser. Solche Lebensräume entstehen beispielsweise nach starken Regenfällen oder bei jahreszeitlichen Überschwemmungen. Um hier überleben zu können, benötigen die Tiere besondere Fähigkeiten. So können ihre Embryonen in einem frühen Entwicklungsstadium (Gastrula) in einem extrem widerstandsfähigen enzystierten (eingekapselten) Zustand jahrelang im Boden ruhen (man spricht auch von „Dauereiern“). Bei einer Überschwemmung schlüpfen dann die Nauplius-Larven (Primär- oder Eilarven). Beim 6-8 cm langen Triops cancriformis ist das Überdauern von 27 Jahren Trockenheit im Freiland nachgewiesen.

Abb. 1: Triops cancriformis (Foto: Aline Waterkeyn; aus Vanschoenwinkel et al. 2012), Balken: 2 cm

Der Lebenszyklus dauert entsprechend der Kurzlebigkeit der Lebensräume maximal nur drei Monate. Umso erstaunlicher ist, dass diese Gattung nach gängigen erdgeschichtlichen Theorien vom Karbon bis heute über 300 Millionen Jahre hinweg nahezu unverändert überlebt hat. Vermutlich hilft dabei das große Maß an phänotypischer Plastizität; das ist die Fähigkeit, je nach Umweltbedingungen unterschiedliche Fähigkeiten ausbilden zu können, was den Krebsen ermöglicht, veränderliche Lebensbedingungen meistern zu können. Die winzigen Dauereier könnten durchaus durch Wind und Tiere verbreitet werden; es ist aber nicht nachgewiesen, dass dies auch geschieht. Jedenfalls sind die „Urzeitkrebse“ nahezu weltweit verbreitet und diese Verbreitung dürfte ohne entsprechende Ausbreitungsmöglichkeiten kaum möglich gewesen sein. Neben der Gattung Triops gehört auch noch die Gattung Lepidurus zur einzigen Notostraca-Familie der Triopsidae; auch sie ist ein lebendes Fossil. Die Ähnlichkeiten zwischen einigen heute lebenden und fossilen Triops-Formen aus der Trias sind so weitgehend, dass einige fossile Arten (z. B. T. cancriformis) sogar heute lebenden Biospezies zugeordnet werden können.

Eine Forschergruppe (Vanschoenwinkel et al. 2012) hat kürzlich DNA-Sequenzen zweier Gene aus den Mitochondrien von Tieren aus 60 Populationen bzw. Arten aus verschiedenen geographischen Regionen der ganzen Welt verglichen. Dabei stellte sich überraschenderweise heraus, dass die molekularen Unterschiede viel geringer (ca. 8 mal geringer) ausfallen als sie nach mehreren hundert Millionen Jahren zu erwarten wären. Die Autoren schlagen vor, diesen Widerspruch zu den evolutionstheoretischen Erwartungen durch die Annahme aufzulösen, dass die heutigen Formen von Vorläufern abstammen, die „erst“ vor etwa 30-55 Millionen gelebt haben und dass die heutigen Formen von einer einzigen damals überlebenden Linie abstammen. Diese Annahme erscheint allerdings recht willkürlich und lässt viele Fragen offen, etwa warum nur eine von mehreren früher schon existenten Linien der Triopsidae überlebt habe und wie es anschließend zu den Ähnlichkeiten zwischen fossilen und heutigen Formen auf Artebene (!) gekommen ist (s. u.). Die Hypothese der Autoren findet jedoch darin eine gewisse Stütze, dass einige Arten von Triops auf bestimmte geographische Regionen begrenzt sind, was bei einer frühen Differenzierung der Arten weniger zu erwarten wäre. Allerdings kommen manche Arten auf verschiedenen Kontinenten vor.

Die Ähnlichkeiten zwischen fossilen und heute lebenden Arten müssten unter der Annahme einer späten Radiation auf Konvergenzen zurückgeführt werden. Vanschoenwinkel et al. (2012, 7) schreiben, dass heutige Arten, die in ihrem Körperbau praktisch identisch mit fossilen Formen sind, sehr verschiedene evolutionäre Linien repräsentieren – eine ungewöhnliche Schlussfolgerung, da Ähnlichkeiten gewöhnlich als Hinweise auf gemeinsame Ahnen gewertet werden. Man könnte aber auch in eine andere Richtung fragen: Wie gut sind molekulare Uhren als Marker geeignet? Korrelieren molekulare Unterschiede überhaupt oder generell mit der Zeitdauer der Existenz der betreffenden Arten?

Sollte sich die begrenzte genetische Vielfalt dieser bereits sehr lange existierenden Krebstiere in zukünftigen umfangreicheren genetischen Studien bestätigen, so könnte das auch als ein Hinweis auf begrenzte Variabilität gesehen werden.

R. Junker

[Vanschoenwinkel B, Pinceel T, Vanhove MPM, DEnis C, Jocque M, Timms PV & Brendonck L (2012) Toward a global phylogeny of the „living fossil“ crustacean order of the Notostraca. PLoS ONE 7(4): e 34998; doi:10.1371/journal.pone.0034998.]