Bis zu 200 Millionen Jahre lebten Frösche ohne Zähne. Aber eine Froschart hat es geschafft, sich neu zu entwickeln und die fehlenden Zähne wiederherzustellen.
Bereits vor 230 Millionen Jahren haben die Frösche einen neuen Evolutionssprung gemacht und sind ohne die Zähne im Unterkiefer weitergegangen. Aber seltsamerweise in den letzten 20 Millionen Jahren eine Froschart - nur eine, die wir kennen! - entwickelt, um zu wachsen zurück diese fehlenden Zähne.
Laut John Wiens von der Stony Brook University in New York ist es ein klarer Beweis dafür, dass komplexe Merkmale, die in der evolutionären Vergangenheit eines Tieres lange verloren gegangen sind, gelegentlich ein überraschendes Comeback erleben können.
Der Frosch, der sich „neu entwickelt“ hat, um sein unteres Gebiss zurückzugewinnen, Gastrotheca guentheri, lebt im Dschungel von Kolumbien und Ecuador. Es ist eine von 58 Froscharten, die als „Beuteltierfrösche“ bekannt sind. Der Spitzname lautet, dass sie wie Kängurus ihre Jungen in Beuteln tragen. Weibliche Beuteltierfrösche tragen ihre befruchteten Eier in Beuteln auf dem Rücken. Bei einigen Arten entwickeln sich die Eier zu Kaulquappen; in anderen schlüpfen sie als winzige Frösche.
Gastrotheca guentheri. Foto von William E. Duellman, mit freundlicher Genehmigung des Biodiversity Institute, University of Kansas
In der Evolutionsbiologie gibt es ein Konzept namens "Dollo'sches Gesetz". Laut Dr. Wiens wird sich ein komplexes Merkmal, das während der Evolution verloren geht, nicht erneut entwickeln. Wir sehen es bei Schlangen, die von Reptilien mit Beinen abstammen. Die frühesten Schildkröten und Vögel hatten Zähne, verloren sie jedoch, als sie sich zu ihren heutigen Nachkommen entwickelten. Die Schwänze unserer Vorfahren der Primaten verschwanden irgendwo auf dem Weg, als wir moderne Menschen wurden.
Doch Dollos Gesetz war in letzter Zeit mit Kontroversen behaftet. Wissenschaftler haben verlockende Anzeichen für Ausnahmen von dieser Regel gefunden, und es ist nie einfach, eine Ausnahme von einer Regel zu beweisen!
Wie hat sich Professor Wiens mit den neu entwickelten Unterkieferzähnen auseinandergesetzt? Gastrotheca guentheri? Er erklärte BBC News,
Ich kombinierte Daten aus Fossilien und DNA-Sequenzen mit neuen statistischen Methoden und zeigte, dass Frösche vor mehr als 230 Millionen Jahren ihre Zähne am Unterkiefer verloren haben, dass sie aber innerhalb der letzten 20 Millionen Jahre in der Gastrotheca guentheri wieder aufgetaucht sind. Das bedeutet, dass Zähne im Unterkiefer mehr als 200 Millionen Jahre fehlten, bevor sie sich in der Gastrotheca guentheri neu entwickelten.
Der Verlust der Unterkieferzähne bei den Vorfahren der modernen Frösche und ihr Wiederauftreten in der Gastrotheca guentheri sprechen für die umstrittene Vorstellung, dass sich komplexe anatomische Merkmale, die evolutionär verloren gehen, auch nach jahrhundertelanger Abwesenheit wieder entwickeln können .
Wie war es für diese eine Froschart möglich, Gastrotheca guentheri, um seine Unterkieferzähne neu zu entwickeln?
Diese Studie schlägt auch einen Mechanismus vor, wie diese Neuentwicklung stattfinden könnte. Obwohl vor mehr als 200 Millionen Jahren Zähne im Unterkiefer verloren gingen, sind sie bei den meisten Fröschen im Oberkiefer erhalten. . . . impliziert, dass die Mechanismen für die Entwicklung der Zähne im Unterkiefer die ganze Zeit vorhanden waren. . . was Gastrotheca guentheri tat, war, die Zähne wieder auf den Unterkiefer zu legen, anstatt alle Mechanismen für die Herstellung von Zähnen "von Grund auf neu zu entwickeln".
Gastrotheca guentheri. Foto von William E. Duellman, mit freundlicher Genehmigung des Biodiversity Institute, University of Kansas
Die Natur steckt voller Überraschungen! Vor rund 230 Millionen Jahren verloren Frösche ihre unteren Zähne und entwickelten zahnlose Unterkiefer. Dann aus Tausenden von Froscharten in der Welt, eine Art, Gastrotheca guentheri, konnte die fehlenden Unterkieferzähne zurückerobern!
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