Ein winziges Stück Bernstein aus Myanmar bewahrt einen Echsenschwanz, den das Tier zu Lebzeiten selbst abgeworfen hat. Der Fund ist rund 99 Millionen Jahre alt und liefert den ersten direkten fossilen Beleg für diese Fluchtstrategie bei einem Wirbeltier. Eine Mikro-Computertomografie machte im trüben Harz eine Muskelstruktur sichtbar, die bei heutigen Echsen während des gezielten Schwanzverlusts entsteht. Welcher Gefahr das Tier entkommen wollte und ob es überlebte, lässt sich aus dem Fossil nicht ablesen.
Der Bernstein ist gerade einmal 18 Millimeter breit und passt damit auf eine Fingerspitze. Darin liegt ein schuppenbesetztes Schwanzstück, das zunächst kaum auffiel: Bei der ersten Betrachtung erinnerte es an einen winzigen Zweig oder einen Insektenrest. Erst Dolev Fabrikant, Doktorand an der Universität Tel Aviv, erkannte die feinen Schuppen und identifizierte den Einschluss als Echsenschwanz. Sein Betreuer Leonidas-Romanos Davranoglou erkannte unmittelbar die wissenschaftliche Bedeutung des Fundes.
Das Stück stammt aus dem Hukawng-Tal im Norden Myanmars. Die Datierung des dortigen Kachin-Bernsteins beruht auf Uran-Blei-Messungen an Zirkonen und ergibt 98,8 Millionen Jahre mit einer Unsicherheit von 0,6 Millionen Jahren. Damit stammt das Fossil aus der frühen Oberkreide, einer Zeit, in der neben zahlreichen anderen Reptilien auch Dinosaurier lebten. Die Echse selbst ist nicht erhalten: Überliefert blieb nur der abgeworfene Schwanz, eingeschlossen in versteinertem Baumharz.
Viele heutige Echsen können bei Gefahr ihren Schwanz abwerfen. Biologen bezeichnen diese Fähigkeit als kaudale Autotomie. Sie zählt zu den verbreitetsten Abwehrstrategien der Echsen und kommt in mindestens zwei Dritteln ihrer heutigen Abstammungslinien vor. Das abgetrennte Schwanzstück kann sich noch eine Weile bewegen und lenkt dadurch die Aufmerksamkeit eines Angreifers auf sich. Während der Räuber auf das zurückgelassene Körperteil reagiert, gewinnt die Echse Zeit zur Flucht.
Für das Tier ist dieser Ausweg allerdings nicht kostenlos. Der Schwanz enthält Gewebe und Energiespeicher, die anschließend fehlen. Sein Verlust kann die Fortbewegung, das Wachstum, soziale Interaktionen und die Fortpflanzung beeinflussen. Die Fähigkeit verbindet deshalb einen unmittelbaren Überlebensvorteil mit späteren biologischen Kosten.
Fossile Knochen hatten bereits früher Hinweise auf diese Fähigkeit geliefert. An manchen Schwanzwirbeln finden sich vorgebildete Bruchzonen, an denen eine Trennung möglich ist. Andere Fossilien besitzen Schwänze, die offenbar nach einer Verletzung teilweise nachgewachsen sind. Solche Merkmale zeigen, dass ein Tier grundsätzlich zum Schwanzabwurf fähig gewesen sein könnte. Sie belegen jedoch nicht zwingend, dass es den Mechanismus tatsächlich eingesetzt hat. Eine Bruchstelle kann auch durch andere Schäden entstanden sein.
Das neue Fossil bewahrt dagegen Weichteile an der Trennstelle. Gerade diese Strukturen machen den Unterschied: Sie dokumentieren nicht nur eine anatomische Möglichkeit, sondern sprechen dafür, dass die Echse ihren Schwanz aktiv abgeworfen hatte. Nach Angaben der Autoren handelt es sich damit um den ersten direkten fossilen Nachweis einer freiwilligen Schwanzautotomie bei einem Wirbeltier.
Die Untersuchung war technisch anspruchsvoll, weil der Bernstein trüb ist und der Einschluss unter einem gewöhnlichen Lichtmikroskop nur begrenzt zu erkennen war. Das Forschungsteam um Fabrikant und Davranoglou ließ das Stück deshalb nicht aufschneiden. Stattdessen untersuchte Ahmed Nasser vom Volcani-Institut den Einschluss mit einer Mikro-Computertomografie. Dabei werden aus vielen Richtungen Röntgenaufnahmen aufgenommen und zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt.
Das Verfahren machte Gewebe sichtbar, das im undurchsichtigen Harz verborgen liegt. Besonders wichtig war eine ringförmige Struktur am Ende des Schwanzstücks. Die Forscher beschreiben sie als myoseptalen Kontraktionsring. Dabei handelt es sich um eine keil- oder rosettenförmige Anordnung von Muskeltrennwänden, die bei heutigen Echsen entsteht, wenn die Schwanzmuskulatur den Abwurf gezielt ausführt.
Auch die Form der Bruchfläche passt zu diesem Ablauf. Sie verläuft glatt und annähernd symmetrisch, ungefähr senkrecht zur Längsachse des Schwanzes. Splitter, Verdrehungen, Quetschungen oder in eine Richtung gerissene Schuppen fehlen. Solche Spuren wären bei einem gewaltsamen Unfall oder einer Beschädigung durch einen Angreifer eher zu erwarten. Stattdessen ähnelt die Trennstelle den Abwurfstellen heutiger Echsen.
Für den Vergleich untersuchten die Wissenschaftler auch abgeworfene Schwänze lebender Echsen, darunter Exemplare der Gattung Eremiascincus. Die Übereinstimmung betrifft nicht nur die äußere Form, sondern vor allem die Organisation des Weichgewebes. Bei heutigen Echsen bildet sich der Kontraktionsring während des aktiven Abwurfs. Er entsteht nach den herangezogenen Vergleichsdaten weder durch eine gewöhnliche Verletzung nach dem Tod noch durch das Fressen eines Räubers.
Die Struktur hilft zugleich bei der Einordnung des Tieres. Bei Schlangen, die ebenfalls Schwanzteile verlieren können, treten solche myoseptalen Kontraktionsringe nicht auf. Ihr Schwanzverlust folgt einem anderen Mechanismus. Der erhaltene Muskelring stützt deshalb die Identifikation als Echse und nicht als Schlange. Die genaue Verwandtschaft innerhalb der Echsen bleibt allerdings offen.
Ein Schädel, Zähne und weitere Teile des Skeletts fehlen vollständig. Deshalb kann das Team das Fossil keiner bestimmten Familie sicher zuordnen. Die erhaltenen Schuppen und die äußere Gestalt erlauben zwar Vergleiche mit bekannten Gruppen, reichen aber nicht für eine eindeutige Bestimmung. Als mögliche Verwandtschaftsgruppen kommen Linien infrage, zu denen heute Mauereidechsen gehören, oder Gruppen im Umfeld von Schleichen und Waranen.
Die Studie diskutiert dafür Merkmale wie die Form und Anordnung der Schuppen sowie mögliche knöcherne Hautplatten unter der Haut. Die Computertomografie zeigte keine eindeutigen Hinweise auf solche komplexen Osteoderme. Wegen des Erhaltungszustands lässt sich ihre Abwesenheit jedoch nicht zweifelsfrei feststellen. Auch die für manche Echsen typischen inneren Bruchzonen der Wirbel konnten nicht geprüft werden, weil die entsprechenden Wirbelstrukturen im Fossil nicht ausreichend erkennbar sind.
Die Autoren bleiben deshalb bei einer vorsichtigen Zuordnung zu den Schuppenkriechtieren, ohne eine Familie festzulegen. Äußerlich sprechen einzelne Merkmale eher für eine Nähe zu den Lacertoidea, zu denen auch die heutigen Eidechsen gehören,. Andere Möglichkeiten lassen sich anhand des isolierten Schwanzes nicht sicher ausschließen. Ein vollständigeres Fossil könnte diese Frage künftig beantworten.
Auch die Art und Weise, wie das Schwanzstück in den Bernstein gelangte, lässt sich nur in Szenarien rekonstruieren. Die Lage des Fossils zeigt, dass es entlang einer älteren Harzflussfläche liegt. Seine Unterseite ist eng an diese Fläche angepresst, und Haut sowie Weichteile wurden dabei abgeflacht. Die Forscher schließen daraus, dass der Schwanz noch frisch und biegsam war, als er im Harz hängen blieb. Spätere Harzflüsse schlossen ihn anschließend vollständig ein.
Eine mögliche Erklärung ist, dass die Echse selbst auf die klebrige Harzoberfläche geriet. Um sich zu befreien, könnte sie ihren Schwanz abgeworfen haben und entkommen sein, während das Körperteil am Harz haften blieb. Das wäre ein besonders anschaulicher Fall der heute bekannten Abwehrreaktion: Das Tier opfert einen Teil seines Körpers, um dem Festkleben zu entgehen.
Eine zweite Möglichkeit beginnt mit einem Angriff. Die Echse könnte ihren Schwanz während einer Begegnung mit einem Räuber verloren haben. Anschließend könnte das abgetrennte Stück in den Harzfluss gelangt sein. Die Forscher fanden zudem eine weitere Beschädigung im mittleren Bereich des Schwanzes. Diese entstand nach ihrer Einschätzung wahrscheinlich durch einen Angriff oder durch spätere Fraß- beziehungsweise Umlagerungsschäden. Sie ist ausdrücklich nicht die Stelle, an der der aktive Schwanzabwurf stattfand.
Keine der beiden Deutungen lässt sich anhand des einzelnen Körperteils beweisen. Das Fossil verrät weder, ob die Echse tatsächlich aus dem Harz entkam, noch ob sie nach einem Angriff davonlief. Ebenso wenig ist bekannt, ob sie später einen neuen Schwanz bildete. Die häufige Verbindung zwischen Schwanzautotomie und Regeneration bei heutigen Echsen legt nahe, dass entsprechende biologische Programme schon damals vorhanden gewesen sein könnten. Für das konkrete Tier bleibt das jedoch eine offene Frage.
Bernstein ist für solche Fragen besonders wertvoll, weil er nicht nur harte Körperteile bewahren kann. Insekten, Pflanzenteile und gelegentlich auch Wirbeltiere bleiben darin dreidimensional erhalten. Unter günstigen Bedingungen konserviert das Harz sogar Haut, Schuppen und andere Weichteile, die im gewöhnlichen Gesteinsfossil meist verschwinden. Gerade diese seltene Erhaltung macht es möglich, Strukturen zu untersuchen, die mit einem Skelett allein nicht zugänglich wären.
Die meisten Fossilien dokumentieren Körperformen und anatomische Anpassungen. Verhalten hinterlässt dagegen selten eindeutige Spuren. Ein Knochen kann zeigen, dass ein Tier laufen, greifen oder seinen Schwanz an einer bestimmten Stelle abtrennen konnte. Ob es eine solche Fähigkeit in einer konkreten Situation tatsächlich nutzte, ist meist schwieriger zu erkennen. Das Bernsteinstück liefert hier eine ungewöhnlich direkte Momentaufnahme: Die erhaltene Muskelstruktur passt zu einem kontrollierten Vorgang, der bei lebenden Echsen beobachtet wird.
Der Fund erweitert damit den zeitlichen Blick auf eine Abwehrstrategie, die unter heutigen Echsen weit verbreitet ist. Er zeigt, dass der aktive Schwanzabwurf bereits vor rund 99 Millionen Jahren vorkam. Zugleich verdeutlicht er, wie stark Aussagen über das Verhalten ausgestorbener Tiere von der Erhaltung abhängen. Ohne den Muskelring wäre der abgetrennte Schwanz womöglich nur als beschädigtes Fossil erschienen.
Das Bernsteinstück wurde laut Studie 2022 legal über kommerzielle Kanäle erworben und befindet sich heute dauerhaft in der öffentlich zugänglichen Sammlung des Steinhardt Museum of Natural History der Universität Tel Aviv. Der Lieferant bestätigte schriftlich, dass das Stück vor 2017 geborgen worden war. Diese Angaben dokumentieren die Herkunft des untersuchten Objekts; sie ändern nichts an den Grenzen, die das isolierte Schwanzstück für die Bestimmung des Tieres und die Rekonstruktion seines letzten Moments setzt.
Weitere Bernsteinfunde aus Myanmar haben bereits ungewöhnlich gut erhaltene Tiere aus derselben Erdperiode geliefert. Eine Zecke aus der Kreidezeit zeigt beispielsweise, wie selbst kleine Gliederfüßer in Harz konserviert werden können. Auch eine haarige Schnecke aus der Kreidezeit blieb mit feinen Strukturen ihrer Schale erhalten. Der Echsenschwanz ergänzt diese Funde um einen seltenen Nachweis eines aktiven Verhaltens.
Fabrikant, Dolev; Christopoulos, Apostolos; Nasser, Ahmed; Davranoglou, Leonidas-Romanos: Direct fossil evidence of caudal autotomy in a Cretaceous lizard. Palaeontologia Electronica, 29(3):a38; doi:10.26879/1706
Tel Aviv University: A 99-Million-Year-Old Lizard Tail Reveals an Ancient Survival Trick
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