Oenosaurus muehlheimensis gen. et sp. nov. 
(Pressemitteilung vom 31. Oktober 2012 / Autoren: Oliver Rauhut & Adriana López-Arbarello / Online: 01.11.2012)

Zu Füßen der Dinosaurier: Ein jurassischer Bruder der Brückenechsen

Brückenechsen werden oft als klassisches Beispiel eines „lebenden Fossils“ angesehen und gelten als letzte Überlebende einer alten Entwicklungslinie, die den moderneren Eidechsen evolutiv hoffnungslos unterlegen war. Ein neuer Fund aus dem oberen Jura (vor ca. 148 Mio Jahren) Süddeutschlands zeigt nun, dass die Brückenechsen noch zur Zeit der Ausbreitung der Eidechsen eine ungewöhnlich hohe Anpassungsfähigkeit und ökologische Vielfalt aufwiesen, was die Idee der evolutiven Unterlegenheit in Frage stellt.

Sie sieht aus wie eine “normale” Eidechse, aber gehört in Wirklichkeit zu einer alten Entwicklungslinie, die sich unabhängig von den Eidechsen entwickelt hat: Die Brückenechse, von der nur zwei Arten bekannt sind, die auf einigen wenigen kleinen Inseln vor Neuseeland leben. Mit einer Gehirnstruktur und einer Fortbewegungsweise, die oft als Intermediär zwischen Amphibien und Eidechsen bezeichnet wird, gehören Brückenechsen sicherlich zu den rätselhaftesten Reptilien und werden oft als typisches „lebendes Fossil“ angesehen, als hervorragendes Modell dafür, wie ein Urahne der Eidechsen ausgesehen haben mag. Zur Zeit der Dinosauriern, dem Mesozoikum („Erdmittelalter“) waren Vertreter der Rhynchocephalen („Schnabelköpfe“), zu denen die Brückenechsen gehören, allerdings divers und weit verbreitet. Die Frage, warum diese Gruppe im späten Erdmittelalter dem Untergang geweiht war und nur auf abgelegenenen Eilanden überlebte, schien bisher leicht zu beantworten: Mit ihrer so offensichtlich primitiven Struktur waren diese Tiere den sich in jener Zeit ausbreitenden Eidechsen und frühen Säugetieren klar unterlegen und wurden von diesen verdrängt. Waren sie dies wirklich?

Ein neuer fossiler Verwandter der Brückenechsen aus dem obersten Jura von Süddeutschland stellt diese Idee nun in Frage. In einem gerade in der wissenschaftlichen Zeitschrift PLoS One erschienenen Arbeit erhielt dieses Tier den Namen Oenosaurus muehlheimensis, zu Ehren des hervorragenden Weines von der Frankenalb und des Fundortes, dem kleinen Dorf Mühlheim, bei Mörnsheim. Oenosaurus sieht den heutigen Brückenechsen sehr ähnlich, unterscheidet sich von ihnen jedoch in der Bezahnung, die für Landwirbeltiere einzigartig ist. „Als das Stück gefunden wurde, und der Schädel nur in Gaumenansicht sichtbar war, rätselten wir alle, worum es sich wohl handeln könnte, da niemand von uns jemals eine solche Bezahnung bei einem offensichtlichen Landwirbeltier gesehen hatte“, erinnert sich Dr. Oliver Rauhut von der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München, der Erstautor der Studie. Die Zähne von Oenosaurus bestehen aus massiven Zahnplatten, deren Struktur darauf hindeutet, dass sie zeitlebens kontinuierlich wuchsen, um damit der Abnutzung entgegenzuwirken. Ähnliche Zähne kannte man bisher nur bei Fischen, etwa bei Meerkatzen (Verwandte der Haie) und Lungenfischen. „Wir haben eine Computertomographie der Zahnplatten gemacht, und als ich die Bilder davon einer englischen Kollegin zeigte, die auf Mikrostrukturen von Fischzähnen spezialisiert ist, fand sie zunächst nichts ungewöhnliches daran – bis ich ihr sagte, dass es sich um Zähne eines Reptiles handelt“, sagt Dr. Adriana López-Arbarello, Fisch-Spezialistin der Staatssammlung und eine der Co-Autorinnen der Arbeit. „Da fiel sie aus allen Wolken und konnte es erst gar nicht glauben“, fügt sie mit einem leichten Lächeln hinzu. Diese einmalige Bezahnung bedeutet eine bisher unbekannte ökologische Anpassung bei dieser Ur-Brückenechse, die offenbar auf das Knacken hartschaliger Nahrung spezialisiert war. Rhynchocephalien haben üblicherweise eine sehr spezialisierte Bezahnung, die zum Zerschneiden von Nahrung geeignet ist und von die man bisher als limitierenden Faktor bei der Evolution der Gruppe angesehen hat. Somit zeigt Oenosaurus, dass diese Gruppe sehr viel anpassungsfähiger war, als bisher angenommen, und unterstreicht ihre große morphologische und ökologische Vielfalt im oberen Jura in Europa, kurz bevor sie hier aus dem Fossilbericht verschwinden. Dies widerspricht der gängigen Hypothese, dass Rhynchocephalen den Eidechsen und frühen Säugetieren evolutiv unterlegen waren und die Verdrängung durch diese Gruppen ausreicht, um ihren Untergang zu erklären. Stattdessen dürften Klimaveränderungen im Zusammenhang mit dem Auseinanderbrechen des Superkontinentes Pangäa eine große Rolle bei dem Untergang der Rhynchocephalen gespielt haben.

Die Überreste von Oenosaurus wurden von Roland Pöschl in Gesteinen der Mörnsheim Formation im Steinbruch am Schaudiberg bei Mühlheim gefunden. Die Steinbruchbesitzer erkannten die wissenschaftliche Bedeutung des Fundes und spendeten ihn der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München. Die Mörnsheimer Schichten sind etwas jünger als die bekannten, darunterliegenden Solnhofener Schichten, aus denen unter anderem der berühmte Urvogel Archaeopteryx stammt. Sie sind sehr fossilreich, jedoch ist ihre Fauna viel weniger bekannt, da sie, im Gegensatz zu den Solnhofener Schichten, kaum kommerziell abgebaut werden. „Wir fangen gerade erst an, diese Gesteine zu erforschen, und das wird sicherlich noch viele weitere Überraschungen ergeben“, ist sich Alexander Heyng sicher. Der Geologe untersucht die Gesteinsabfolge am Schaudiberg und hat auch den Kontakt zwischen Steinbruchbesitzern und Paläontologen hergestellt. Ein großer Teil des Steinbruches ist der Öffentlichkeit inzwischen als Besuchersteinbruch zur Fossilsuche zugängig (http://www.besuchersteinbruch.de/). Somit kann jeder dort aktiv an der faszinierenden Entdeckung der jurassischen Lebewelt teilnehmen und die Wissenschaft in ihrer Aufgabe, die Wurzeln unserer modernen Lebewelt zu entziffern, unterstützen.

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Figur 1: Die bis zu 50 cm lange Brückenechse, Sphenodon punctatus, die auf einigen wenigen Inseln vor Neuseeland lebt. Foto mit freundlicher Genehmigung von Dr. Helmut Tischlinger.
Figur 2: Gaumenansicht des Schädels von Oenosaurus, mit den gut sichtbaren Zahnplatten. Maßstab ist 1 cm.
(Bericht vom 24.02.2010 / Autoren: Oliver Rauhut & Alexander M. Heyng / Online: 25.02.2010)

A new taxon of sphenodontian with unusual dentition from the Late Jurassic of Southern Germany

Although the only recent representative of the Sphenodontia, the genus Sphenodon, is often used as a “classic” example of a living fossil, research in the recent decades has shown that this clade was widespread and both taxonomically and ecologically diverse during the Mesozoic. All sphenodontians but the most basal forms are characterized by a special, acrodont dentition, in which a juvenile dentition is retained throughout the ontogeny, and new teeth are added posteriorly in the jaws. Recently, the partial skull and mandibles of a new taxon of sphenodontian have been discovered in the marine Tithonian Mörnsheim Formation in Bavaria, southern Germany. Although the skull roof and braincase are fragmentary, the palate and lower jaws are excellently preserved. The most conspicuous character, however, is the very unusual dentition, which consists of large lateral tooth plates in the maxilla and dentaries. This character strongly indicates a durophagous diet in the new taxon. The tooth plates are formed by the fusion of numerous, small, pencil-like teeth, very unlike the typical tooth shape in sphenodontians, and there is no distinction between a juvenile tooth row and additional teeth. Nevertheless, phylogenetic analysis indicates that the new taxon is well nested within sphenodontians that have the typical type of dentition of this clade; thus, its tooth plates should be derived from an acrodont dentition with retention of a juvenile dentition and posterior aggregation of additional teeth. This indicates a surprisingly high evolutionary plasticity in the dentition of derived sphenodontians. A possible evolutionary origin for this dentition might be the heterochronic retention and subsequent modification of small, more conical teeth, as they are found in hatchlings of the recent Sphenodon.

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(Poster for the presentation of the "Projekt Mühlheim" at the Mineralientage München / Oktober-November 2009)

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(Presentation at the annual meeting of the Society of Vertebrate Paleontology in September 2009)
Figure 3: Detailed drawing in ventral view of the fragmentary preserved skull of the new sphenodontian taxon.
Figure 4: Sketch of the excellently preserved lower jaw.
(Bericht vom 20.01.2009 / Autor: Andreas Hecker / Online: 21.01.2009)

Beschreibung einer neuen Echsenart

Im April 2008 wurde im Steinbruch Krautworst am Schaudiberg ein kleiner Schädel und die dazugehörigen Unterkiefer gefunden. Es handelt sich dabei um eine bisher unbekannte Art. Das Fossil kann den Rhynchocephalen zugeordnet werden, die schon seit langem mit vielen Gattungen aus den Solnhofener und Mörnsheimer Schichten bekannt sind (siehe z.B. FRICKINGER1994). Besonders zu nennen sind hier die Gruppe der Pleurosaurier und Gattungen wie Homoiosaurus und Kallimodon. Als einziger heute noch lebender Vertreter gilt Sphenodon punctatus GRAY aufgrund seiner primitiven Merkmale als lebendes Fossil (ROMER 1956).
Lange Zeit wurde angenommen, die Rhynchocephalia seien eine hochkonservative Gruppe, lediglich die Pleurosaurier wären mit ihrer sehr weitgehenden Anpassung an die aquatische Lebensweise (COCUDE-MICHEL 1963) stärker spezialisiert. Neuere Funde aus dem Oberen Jura Nord-Afrikas und der Kreide Süd-Amerikas belegen jedoch starke Spezialisierungen an verschiedene Lebensweisen (THROCKMORTON, HOPSON, PARKS 1981; REYNOSO 1997; REYNOSO 2000; APESTEGUJA 2005; JONES 2008).
Die stark abgewandelte Bezahnung des neuen Fundes aus Mühlheim unterstreicht die ungeahnte Anpassungsfähigkeit der Rhynchocephalier. Der Fund wird wissenschaftlich bearbeitet (Publikation in Vorbereitung).

Zitierte Literatur:
REYNOSO, V. (1997): A ”BEADED'' SPHENODONTIAN (DIAPSIDA: LEPIDOSAURIA) FROM THE EARLY CRETACEOUS OF CENTRAL MEXICO, - Journal of Vertebrate Paleontology V. l7(1), pp. 52-59
REYNOSO, V. (2000): AN UNUSUAL AQUATIC SPHENODONTIAN (REPTILIA: DIAPSIDA) FROM THE TLAYUA FORMATION (ALBIAN), CENTRAL MEXICO, - Journal of Paleontology V. 74(1), pp. 133–148
FRICKINGER, K. A. (1994): DIE FOSSILLIEN VON SOLNHOFEN, - Goldschneck Verlag
COCUDE-MICHEL, M. (1963): LES RHYNCHOCEPHALES ET LES SAURIENS DES CALCARIES LITHGRAPHIQUES (JURASSIQUE SUPERIEUR) D´ EUROPE OCCIDENTALE, - Nouvelles Archives du Museum d´histoire naturelle du Lyon, V. 7, 1963, pp. 1-187
THROCKMORTON, G. S.; HOPSON, J. A.; PARKS, P. (1981): A REDESCRIPTION OF TOXOLOPHOSAURUS CLOUDI OLSON; A LOWER CRETACEOUS HERBIVORUS SPHENODONTID REPTILE, - Journal of Paleontology, V. (3), pp. 586 - 597
APESTRGUJA, S. (2005): A LATE CAMPANIAN SPHENODONTID (REPTILIA; DIAPSIDA) FROM NORTHERN PATAGONIA, - C. R. Palevol, V. 4, pp. 663 – 669
JONES, M. E. H. (2008): SKULL SHAPE AND FEEDING STRATEGY IN SPHENODON AND OTHER RHYNCHOCEPHALIA (DIAPSIDA: LEPIDOSAURIA), - Journal of Morphology, V. 269, pp. 945 - 966
ROMER, A. S. (1956): OSTEOLOGY OF THE REPTILES, - University of Chicago Press, 1956