Eine unerwartete Konvergenz: Zähne zweifach entstanden?

Abb.1: Phylogenetische Stellung der Panzerfische und der anderen Fischgruppen. Die meisten Placodermen sind zahnlos; nun haben neuere Studien gezeigt, daß die „höherentwickelten“ Formen dieser Gruppe (Arthrodira) Zähne besaßen (rechts). Diese müßten demnach unabhängig von den Zähnen der anderen Fischgruppen (links) entstanden sein. (Nach Meredith Smith & Johanson 2003)

Zähne sind komplexe Strukturen und treten immer in organisierter Form auf. Daher war bislang angenommen worden, daß sie sich nur einmal evolutiv entwickelt haben, nachdem die ersten kiefertragenden Wirbeltiere, die Panzerfische (Placodermi), entstanden waren (STOKSTAD 2003; vgl. Abb. 1). Die Placodermen besaßen nach bisheriger Kenntnis keine Zähne, diese sollten sich erst nach deren Auftreten und der damit einhergehenden Entstehung der Kiefer entwickelt haben (Abb. 1, links). MEREDITH SMITH & JOHANSON (2003) berichteten im Februar dieses Jahres, daß in den abgeleiteten („höherentwickelten“) Formen der Panzerfische (den Arthrodira) Zahnreihen auftreten. Die Zähne sind aus für kiefertragende Wirbeltiere typischem Dentin aufgebaut und bilden sich an speziellen Stellen. Die Zähne der Placodermen scheinen sich also genauso zu entwickeln wie bei anderen bezahnten Wirbeltieren. Da aber die Zahnentwicklung nur in den abgeleiteten Placodermen vorkommt, müßten die Zähne mindestens zweimal unabhängig entstanden sein, mithin konvergente Evolution vor liegen, schließen MEREDITH SMITH & JOHANSON. Damit seien die Zähne der kiefertragenden Wirbeltiere nicht durchweg homolog, schreiben die Autoren weiter, obwohl sie sich histologisch und in ihrer Anordnung im Kiefer gleichen. Diese Schlußfolgerung könnte nur vermieden werden, wenn die Arthrodira entgegen bisheriger Einschätzung doch nicht zu den fortschrittlichen Panzerfischen gehören sollten (STOKSTAD 2003). Mit einer genaueren phylogenetischen Analyse wollen MEREDITH SMITH und JOHANSON dies klären.

Sollte sich bestätigen, daß eine zwei- oder (wie MEREDITH SMITH und JOHANSON für möglich halten) mehrfache Entstehung der Zähne erfolgte, würde für ein weiteres komplexes Organ gelten, daß eine strukturelle Homologie (Bauplangleichheit) nicht unbesehen als Indikator für phylogenetische Verwandtschaft gelten kann. Es handelt sich dabei um eines von zahlreichen Belegen dafür, daß das Homologieargument der Evolutionslehre nicht stichhaltig ist. Eine ausführliche Darstellung der Homologie-Problematik findet sich in JUNKER (2002; Kapitel 2 und 3).

RJ

[JUNKER R (2002) Ähnlichkeiten, Rudimente, Atavismen. Holzgerlingen; MEREDITHSMITHM & JOHANSONZ (2003) Separate evolutionary origins of teeth from evidence in fossil jawed vertebrates. Science 299, 1235-1236; STOCKSTAD E (2003) Primitive jawed fishes had teeth of their own design. Science 299, 1164.]