Die Evolution der Fische: Das Rückgrat des Lebens, wie wir es kennen

Die Evolution der Fische mag für Sie nicht so interessant klingen wie die Evolution der Menschheit oder die Evolution der Dinosaurier, bis Sie erkennen, dass ohne die Evolution der Fische die Dinosaurier und die Menschheit nie existiert hätten.

Fische waren die ersten Wirbeltiere auf dem Planeten und lieferten die Grundform und den Körper für Millionen von Arten und Millionen von Jahren der Evolution.

Sie haben sich im Laufe der Jahre unzählige Male angepasst, haben Massenaussterben und große Veränderungen des Klimas und der Erdstruktur überlebt.

Dieser Artikel wird einen Blick darauf werfen, wie sich Fische durch die verschiedenen Zeitperioden entwickelt haben, beginnend mit dem Kambrium (490-540 Millionen Jahre vor unserer Zeitrechnung).

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Die ersten Fische (Kambrium)

ERA	PERIOD	MILLION YEARS AGO
Paläozoikum	Kambrium	490-540

Die Kambrische Explosion gilt als das wichtigste evolutionäre Ereignis in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Diese „Explosion“ fand über Millionen von Jahren statt, beginnend vor etwa 542 Millionen Jahren.

Sie ist so wichtig für diejenigen, die sich mit Paläontologie und insbesondere mit Paläoichthyologie (dem Studium der prähistorischen Fische) beschäftigen, weil in dieser Periode alle wichtigen Tierbaupläne entstanden. Aus dem Kambrium stammen die ersten Fossilien, die auch heute noch gefunden und untersucht werden.

Frühe „Fische“ sehen nicht aus wie die Fische, die wir heute kennen. Sie hatten noch keine Kiefer und keine Wirbel. Diese Fische sind als Agnatha bekannt, was so viel bedeutet wie Fische ohne Kiefer, aber sie hatten trotzdem ein Maul und konnten essen.

Viele waren kleine, wurmartige Kreaturen; andere entwickelten knöcherne Panzerplatten, um sich zu schützen.

Es war in der späten Kambrium-Periode, als aalartige, kieferlose Fische wie die Conodonten auftauchten, zusammen mit anderen kleinen gepanzerten Fischen, bekannt als Ostracodermen.

Conodonten waren zwischen 1 und 40 cm lang, hatten große Augen, Flossen, v-förmige Muskeln und ein Notochord (ein flexibler, knorpelähnlicher Stab, der durch den Körper verläuft und für Halt sorgt).

In den 100 Millionen Jahren der Existenz der Ostracodermen gab es etwa 600 Arten. Sie waren typischerweise weniger als 12 Zentimeter lang. Im Gegensatz zu früheren Fischen hatten sie sich so entwickelt, dass sie ihre Kiemen ausschließlich zum Atmen verwendeten.

Die meisten kieferlosen Fische sind heute ausgestorben, da sie sich nicht an die neuen Bedingungen anpassen konnten, aber es gibt noch einige wenige Arten aus der Familie der Cyclostomata (Schleimaale und Neunaugen).

Die Neunaugen geben uns einen guten Hinweis darauf, wie Fische ohne Kiefer ausgesehen haben könnten.

Die Evolution der Wirbeltiere

Fische gelten als die ersten Wirbeltiere auf dem Planeten. Die Evolution des Rückgrats war entscheidend für Säugetiere, Fische, Vögel, Reptilien und Amphibien.

Es wurde allgemein angenommen, dass der Nachweis des ersten Rückgrats vor etwa 500 Millionen Jahren, während des Ordoviziums, erfolgte.

Aber wie genau entwickelte sich das Wirbeltier?

Während des Kambriums erschienen die ersten fischähnlichen Lebewesen (obwohl sie von Paläontologen definitiv nicht als echte Fische anerkannt werden), vor etwa 530 Millionen Jahren.

Der Pikaia, der eher wie ein Wurm als ein Fisch aussah, ist vielleicht der früheste Vorfahre der Fische.

Es war ein primitives Chrodate (ein Tier, das zumindest für eine Periode seines Lebens ein Notochord besitzt), das wie ein Aal schwamm.

Die Pikaia besaß vier wichtige Komponenten, die sich später zu einem echten Fisch entwickeln sollten: einen Kopf (ein offensichtlicher Kopf, der vom Schwanz getrennt ist), bilaterale Symmetrie (die gleiche Form auf beiden Seiten des Körpers), V-förmige Muskeln und einen Nervenstrang, der über die gesamte Körperlänge verläuft.

Der Strang war nicht durch einen Knochen oder eine Röhre geschützt und daher war Pikaia technisch gesehen ein „Chordat“, kein Wirbeltier – aber es legte den Grundstein für spätere Wirbeltiere.

Einige Experten halten Haikouichthys oder Myllokunmingia für den frühesten echten Fisch; dies ist jedoch umstritten, da es keine eindeutigen Fossilien gibt.

Es ist möglich, dass es andere fischähnliche Lebewesen gab, die diesen „ersten Fischen“ vorausgingen, jedoch wurden keine früheren fossilen Überreste gefunden.

Die ersten Anzeichen eines Kiefers (Ordovizium)

ERA	ZEITRAUM	MILIONENJAHRE VORHER
Paläozoikum	Ordovizium	443-488

Bis zum Ordovizium hatte sich das Wirbeltier zweifelsohne entwickelt, hatte sich das Wirbeltier gut entwickelt und war in vielen Fischen vorhanden. Die Fische diversifizierten sich auch in Form, Länge und Größe. Allerdings hatten die Fische noch keine Kiefer entwickelt.

Fischen fehlte ein Unterkiefer. Sie konnten also keine großen Beutetiere verzehren. Stattdessen ernährten sie sich höchstwahrscheinlich, indem sie Wasser und Abfälle durch ihr Maul vom Meeresboden aufsaugten und diese durch ihre Kiemen wieder abgaben.

Viele kieferlose Fische hatten noch ein zweites Merkmal – sie hatten knöcherne Panzerplatten. Beispiele für diese Fische sind der Astraspis und der Arandaspis. Im Wesentlichen sahen sie aus wie riesige 6-Zoll-Kaulquappen. Sie hatten keine Flossen und eine schlechte Beweglichkeit.

Diese Arten entwickelten sich während der Silurzeit weiter, um einen gegabelten Schwanz zu haben, der ihnen mehr Manövrierfähigkeit gab. Sie diversifizierten sich während des Devons, aber am Ende des Perms waren sie ausgestorben.

Es ist wahrscheinlich, dass sich die ersten Kieferfische im späten Ordovizium/frühen Silur entwickelten.

Der Kiefer entwickelte sich weiter (Silurzeit)

ERA	PERIOD	Millionen Jahre vor unserer Zeit
Paläozoikum	Silurium	416-443

Gegen Ende des Ordoviziums und während des Beginns der Silurzeit erlebte die Erde ein kolossales Aussterben – das zweitgrößte in der Reihe der Aussterbeereignisse, das 70 % der Arten auslöschte.

Vor dieser Periode waren alle Fische kieferlos, die ersten Anzeichen eines Kiefers wurden in dieser Periode gefunden.

Kiefer wurden zum ersten Mal in der Silur-Periode nachgewiesen, wo fossile Aufzeichnungen zwei Gruppen von Fischen fanden: Placodermen und Acanthodii.

Die Placodermen entwickelten sich aus Ostracodermen und die Acanthodii waren stachelige, haifischähnliche Fische.

Es wird angenommen, dass sich ihre Kiefer aus den vorderen Rachenbögen (Kiemenbögen) entwickelt haben. Mit der Zeit wurden die Kiefer immer komplizierter und komplexer.

Im späten Silur entwickelten sich auch Knorpelfische (Chondrichthyes) und Knochenfische (Osteichthyes).

Die Einführung von Knorpel- und Knochenfischen brachte eine enorme Diversifizierung des Meeres mit sich, und Fische in vielen verschiedenen Formen und Größen begannen die Gewässer zu erobern.

Das Zeitalter der Fische (Devon)

ERA	PERIOD	Millionen Jahre vor
Paläozoikum	Devonium	358-419

Im Devon (auch bekannt als das „Zeitalter der Fische“) begann sich eine große Vielfalt an Fischen zu entwickeln.

Placodermen dominierten die Gewässer in dieser Periode; allerdings waren Chondrichthyes (einschließlich Haie und Rochen) agiler und waren ihnen überlegen. Aus diesem Grund starben gegen Ende dieser Periode Ostracodermen und Placodermen aus.

Osteichthyes (Fische mit Knochenskelett) entwickelten sich in zwei Gruppen – Fische mit Rochenflossen (Actinopterygii) und lappenflossige Arten (Sarcopterygii).

Aus den Lappenflossern entwickelten sich die Tetrapoden (Wirbeltiere mit echten Beinen); sie sind die Vorfahren der landlebenden Wirbeltiere, einschließlich uns Menschen.

Die Rochenflosser entwickelten sich weiter und entwickelten neue Arten und sind heute die vielfältigsten und zahlreichsten Wirbeltiere auf dem Planeten.

Massenaussterben der Fische (Karbon und Perm)

ERA	PERIOD	MILLION JAHRE VORHER
Paläozoikum	Permium	251-299
	Karbon	299-359

Das Perm endete mit dem Perm-Trias-Aussterbeereignis; dem größten Massenaussterben in der Erdgeschichte. Ungefähr 96 % der marinen Arten wurden vollständig ausgelöscht.

Der Siegeszug der Knochenfische (Mesozoikum)

ERA	ZEITRAUM	MILIONEN JAHRE VORHER
Mesozoikum	Kreidezeit	65-145
	Jurassic	145-199
	Trias	199-251

Es waren die Knochenfische, die sich nach diesem katastrophalen Ereignis erholen und diversifizieren konnten. Auch bekannt als das Zeitalter der Reptilien, war diese Ära berühmt für die Evolution der Dinosaurier.

Neben der Evolution der Dinosaurier entwickelten sich auch die Fische weiter; es gibt viele Fossilien aus dieser Zeit zu sehen.

Fische diversifizieren sich weiter (Känozoikum)

ERA	PERIOD	MILLION YEARS AGO
Känozoikum	Quartär	Gegenwart-2
	Tertiär	2-65

Damit sind wir in der heutigen Zeit angekommen, die sich von vor 65 Millionen Jahren bis zur Gegenwart erstreckt.

In dieser Zeit ist der Megalodon gekommen und gegangen; der Megalodon war eine größere Version des großen weißen Hais. Fossile Aufzeichnungen zeigen, dass dieser Riese Längen von 67 Fuß erreichte und sich von großen Walen ernährte. 3D-Modelle des Fisches deuten auch darauf hin, dass er mehr Beißkraft als ein T-Rex hatte.

Trotz riesiger Monster wie diesem und der vielen Fischarten, die ausgestorben sind, gibt es heute etwa 32.000 Fischarten, die mehr als die Hälfte aller lebenden Wirbeltiere ausmachen.

Sie haben sich an die unterschiedlichsten Gewässer angepasst, von Tiefen bis zu 36.000 Fuß in den Challenger Deep bis hin zum Amazonas-Regenwald, wo sie gelernt haben, sich an die ständig wechselnden Wasserbedingungen anzupassen.

Zusammenfassung

Die Fische, die wir heute kennen, sind das Ergebnis tausender evolutionärer Veränderungen über Millionen von Jahren.

Anfänglich ohne Wirbelsäule und ohne Kiefer veränderten sich diese unglaublichen Kreaturen und passten sich an, um bessere Raubtiere und Überlebenskünstler zu werden und tausende von Fischarten zu schaffen.

Wir hoffen, Ihnen einen ersten Einblick gegeben zu haben, wie faszinierend die Evolution der Fische ist. Von kleinen wurmähnlichen Kreaturen ohne Kiefer oder Rückgrat bis hin zu der riesigen Vielfalt an Fischen, die wir heute in unseren Ozeanen, Seen und Flüssen sehen.

Angesichts der Menge an Aussterben, die stattgefunden hat, ist es ein Wunder, dass es heute noch so viele Arten gibt.