Weichtier-Chaos aufgeräumt? – die frühe Evolution der Mollusken

Weichtier-Chaos aufgeräumt? – die frühe Evolution der Mollusken

München, 20.01.2020

Weichtiere (Mollusken) sind stammesgeschichtlich älter als gedacht – und Muscheln und Schnecken doch nicht so nahe miteinander verwandt. Dies gehört zu den wichtigsten Ergebnissen einer soeben in Scientific Reports erschienenen Studie unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM).

Monoplacophore Laevipilina antarctica (2 mm): Im Zentrum der neuen genomischen Analysen stehen seltene Tiefsee-Einschaler. (Foto: M. Schrödl, SNSB-ZSM)

Im Zentrum der Untersuchung von Kocot et al. (2020) standen neue genetische Daten sehr seltener Tiefsee-Einschaler (Monoplacophora), die sich in umfassenden Analysen als ältester Seitenzweig schalentragender Weichtiere entpuppten.

Als eines der letzten großen Rätsel der Evolutionsgeschichte – oder einfach als „Mollusken-Chaos“ – wurden die Verwandtschaftsbeziehungen der Schnecken, Muscheln, Tintenfische und anderer Weichtiere bisher angesehen. Generationen von Forschern mühten sich an morphologischen Datensätzen und Fossilien, doch keiner ihrer Stammbäume glich den ebenfalls widersprüchlichen Ergebnissen moderner genetischer Ansätze. Die soeben erschienene Publikation mit Beteiligung von Forschern aus der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) bringt Morphologie und Genetik wieder näher zusammen und damit auch Licht in die uralte Vergangenheit.

Kimberella: Schon ein echtes Tier? Nach aktuellen genetischen Zeitdatierungen der Weichtiere könnte es sich bei den rätselhaften präkambrischen Kimberella-Fossilien (Ediacara-Fauna) um ausgestorbene Mollusken-Verwandte handeln. (Foto: M. Schrödl, SNSB-ZSM)

Der Ursprung aller Weichtiere liegt der genetischen Datierung nach weit zurück im Präkambrium, in Zeiten planetarischer Vereisung des „Schneeballs Erde“. Spät präkambrische Kimberella-Fossilien – in 555 Millionen Jahre alten Gesteinsschichten mit die ältesten und umstrittensten tierischen Funde der Wissenschaft – erinnern entfernt an Käferschnecken und könnten somit eine ausgestorbene Seitenlinie der gemeinsamen Vorfahren heutiger Weichtiere sein.

Die aktuellen bioinformatischen Analysen Hunderter Gene zeigen die äußerst artenreiche Klasse der Schnecken (Gastropoda) als Schwestergruppe der Kahnfüßer (Scaphopoda), einer artenarmen, rein marinen Gruppe Stoßzahn-ähnlicher Schalentiere. Zudem erscheinen die Vorfahren heutiger Schnecken nicht im frühesten Kambrium auf der Bildfläche der Evolution, sondern wohl erst im Ordovizium, fast 70 Millionen Jahre später als gemeinhin angenommen.

Schnecken und Kahnfüßer bilden zusammen mit Muscheln und Kopffüßern eine Evolutionslinie, als deren Schwestergruppe erstmals die ursprünglichen Einschaler (Monoplacophora) auftauchen. Alle zusammen bilden die Großgruppe der Schalenträger (Conchifera). Bereits im frühen Kambrium trennten sie sich von den Stachelweichtieren (Aculifera), einer artenarmen und rein marinen Gruppe (Käferschnecken und Wurmmollusken).

„Das mühevolle Sammeln der seltenen Monoplacophora in der Antarktis hat sich gelohnt. Und wir haben brauchbare Daten aus dem Genom eines winzigen Tiefseetieres herausbekommen. Wie üblich bei phylogenetischen Analysen der frühen Tierevolution gibt es noch Unsicherheiten. Nach insgesamt 10 Jahren Forschungsarbeit aber könnte unser deutsch-amerikanisches Forscherteam der Klärung der Molluskenverwandtschaft ein großes Stück nähergekommen sein. Die Zoologischen Lehrbücher werden wohl umgeschrieben werden“, meint Prof. Dr. Michael Schrödl (SNSB-ZSM), der Initiator des internationalen, u.a. von der DFG unterstützten Forschungsprojektes.

Aktuelle Publikation:
Kocot, K.M., Poustka, A.J., Stöger, I., Halanych, K.M. & Schrödl, M. New data from Monoplacophora and a carefully-curated dataset resolve molluscan relationships. Sci Rep 10, 101 (2020) https://doi.org/10.1038/s41598-019-56728-w

Kontakt:
Prof. Dr. Michael Schrödl
Zoologische Staatssammlung München (SNSB-ZSM)
Münchhausenstraße 21
81247 München
Tel.: 089 8107 142
E-Mail: schroedl@snsb.de