Ontogenie und Evolution der Sinneswahrnehmung bei Temnospondylen

Temnospondylen, die vom späten Unterkarbon bis in die späte Unterkreide vorkamen, waren eine hochdiverse Gruppe früher Tetrapoden, die aquatische, semiterrestrische und terrestrische Lebensräume besiedelten. Ihre Lebenszyklen umfassten häufig Habitatwechsel, etwa vom Wasser zum Land, und sie erreichten eine bemerkenswerte Körpergrößenspanne von wenigen Zentimetern bis zu über fünf Metern. Diese ökologische und morphologische Vielfalt macht Temnospondylen zu einer besonders geeigneten Gruppe, um zu untersuchen, wie frühe Tetrapoden ihre Sinnesorgane im Verlauf ökologischer und evolutionärer Diversifizierung an unterschiedliche Umweltbedingungen anpassten.

Ziel des Projekts

Ziel des Projekts ist es, aus physiologischer Perspektive Aspekte der life history von Temnospondylen zu rekonstruieren, indem evolutive Veränderungen in drei Sinnessystemen untersucht werden, deren osteologische Korrelate gut erhalten sind: 

1. das Hörsystem, repräsentiert durch die Squamosalbucht („Ohrschlitz“), die Mittelohrhöhle und den Stapes; 
2. das visuelle System, erkennbar an Orbitae, Skleralringen und Palpebralknochen; 
3. das mechanorezeptive Seitenliniensystem, das bei aquatischen Formen Kanäle oder Furchen in den Dermalknochen von Schädel und Unterkiefer bildete.

Methode

Das Projekt umfasst eine systematische vergleichende Untersuchung dieser Systeme bei zahlreichen Arten aus den wichtigsten Gruppen von Temnospondylen mit unterschiedlichen ökologischen Strategien. Die Analysen kombinieren klassische Morphologie, Histologie, landmarkbasierte geometrische Morphometrie, 3D-Oberflächenscans, Synchrotron-Röntgen-Phasenkontrast-Tomographie sowie Mikro-CT. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der Paläoumwelten und der aus der Skelettmorphologie erschlossenen Lebensweisen der jeweiligen Taxa interpretiert. Ein wichtiger Vergleichsrahmen ergibt sich zudem aus Untersuchungen zur Morphologie und Sensitivität entsprechender Sinnesorgane bei rezenten Lissamphibien und Knochenfischen auf Grundlage von Literaturdaten und eigenen Studien.

In der abschließenden Projektphase werden die Daten zu den osteologischen Korrelaten von Hörvermögen, Sehfähigkeit und Seitenliniensensitivität integriert, um ein umfassendes Bild der Evolution der Sinnesorgane bei Temnospondylen zu gewinnen. Dadurch lässt sich untersuchen, wie phylogenetische und ökologische Faktoren, etwa der Lebensraum, die relative Bedeutung und das Zusammenspiel dieser Sinnessysteme beeinflusst haben.

 

Kooperationspartner

• Lars Schmitz, Claremont McKenna College, Claremont, CA, USA 
• Marcello Ruta, University of Lincoln, UK