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EVOLUTION: WIE DIE SCHLANGEN DAS GLEITEN LERNTEN


Spektrum der Wissenschaft - epaper ⋅ Ausgabe 6/2018 vom 19.05.2018

Lange war unbekannt, wie sich die Schlangen in der Evolution herausbildeten. Neue Analysen von Fossilien sowie genetische Erkenntnisse erhellen jetzt, warum die Tiere ihre Beine verloren und zusätzliche Wirbel gewonnen haben.


Artikelbild für den Artikel "EVOLUTION: WIE DIE SCHLANGEN DAS GLEITEN LERNTEN" aus der Ausgabe 6/2018 von Spektrum der Wissenschaft. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Spektrum der Wissenschaft, Ausgabe 6/2018

Hongyu Yi ist Evolutionsbiologin und Professorin am Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking. Als Expertin für Sinnesorgane von Reptilien erforscht sie, wie sich die Tiere im Lauf der Evolution an ihre Umwelt angepasst haben.


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GETTY IMAGES / NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE / JOEL SARTORE

Was läuft ohne Beine, schwimmt ohne Flossen und fliegt ohne Flügel? Die Antwort auf dieses chinesische Rätsel lautet: Schlangen. Alle heute bekannten über 3000 Arten dieser Reptilien haben einen langen, beinlosen Körper, mit dem sie zu Lande, zu Wasser und sogar im Luftraum zwischen den Bäumen manövrieren. Ihre Vorfahren besaßen dagegen noch Gliedmaßen. Wie haben die Schlangen ihre Beine verloren?

Speziell ausgebildete Körperanhänge entstehen oft in bestimmten Lebensräumen: Wale entwickelten Flossen als Anpassungen an ihre Umwelt im Wasser, Vögel bekamen Flügel, als sie zum Leben in der Luft übergingen. Aber seit Jahrzehnten zerbrechen sich Evolutionsbiologen darüber den Kopf, welche Umweltbedingungen dazu beitrugen, den unverwechselbaren Körperbauplan von Schlangen zu formen. Die Frage ist auch deswegen so schwierig zu beantworten, weil Schlangen heute weit verbreitet, fossile Überreste aus ihrer frühen Evolution aber nur spärlich erhalten sind.

Die Debatte konzentriert sich auf zwei konkurrierende Hypothesen: Nach der einen verloren Schlangen ihre Beine an Land, als sie sich an unterirdische Habitate anpassten; die andere besagt, dass Schlangen ihre typischen Eigenschaften im Meer entwickelten. In beiden Szenarien tendieren Körper dazu, eine stromlinienförmige Gestalt anzunehmen.

Könnten wir rund 100 Millionen Jahre zurück in die Kreidezeit reisen, dann ließen sich die ursprünglichen Schlangen in ihren tatsächlichen damaligen Lebensräumen beobachten. Doch wir kennen nur ihre versteinerten Überreste. Und es erweist sich als ausgesprochen schwierig, allein aus Knochen, die – wie bei Fossilien häufig – beschädigt oder nur fragmentarisch erhalten sind, die Umweltbedingungen und das Verhalten eines Tiers zu rekonstruieren.

Das Puzzle der Schlangenevolution

Mit verbesserten bildgebenden Verfahren konnten Forscher jedoch im vergangenen Jahrzehnt viele bisherige Schwierigkeiten beim Studium der Schlangenevolution bewältigen: Hochenergetische Röntgenaufnahmen fossiler Schädel offenbarten verborgene Merkmale, die auf die Lebensweise ursprünglicher Schlangen hinweisen. Entwicklungsbiologische Untersuchungen deckten außerdem genetische Mechanismen auf, die hinter dem Gliedmaßenverlust sowie dem Gewinn zusätzlicher Wirbel steckten. Auch wenn unser Wissen noch sehr unvollständig ist, können wir nun endlich die verstreuten Mosaiksteine der außergewöhnlichen Verwandlung der Schlangen zusammenfügen.

Die Schlangen büßten ihre Beine natürlich nicht von heute auf morgen ein. Wie wir von Fossilien wissen, tauchte als eine der ersten beinlosen ArtenDinilysia patagonica in der späten Kreidezeit vor etwa 85 Millionen Jahren auf, als noch die Dinosaurier herrschten. Bemerkenswert gut erhaltene Überreste dieser Spezies konnten Forscher aus den rostfarbenen Sandsteinen der patagonischen Hochebene bergen. Dem fast vollständigen Skelett des Tiers, das knapp zwei Meter lang war, fehlten nicht nur die Beine, sondern auch der Schulter- und der Beckengürtel. Weil das Fossil in terrestrischen Sedimentablagerungen gefunden wurde, muss es an Land existiert haben.

Das nur wenige Zentimeter lange, 92 Millionen Jahre alte SchlangenfossilNajash rionegrina weist winzige Hinterbeine auf.


PALEONINJA (COMMONS.WIKIMEDIA.ORG/WIKI/FILE:BOLI-ISCHI_100.JPG) / CC BY-SA 4.0 (CREATIVECOMMONS.ORG/LICENSES/BY-SA/4.0/LEGALCODE

Andere Schlangen aus dieser Zeit hatten dagegen noch ihre Beine behalten:Najash rionegrina , ein landlebendes Reptil, das vor 92 Millionen Jahre im heutigen Argentinien vorkam und nur so lang wie ein Spaghetto war, besaß ein Paar winziger Hinterbeine mit Knochen von der Hüfte bis zum Fußgelenk (siehe Bild oben). Diese Gliedmaßen waren jedoch viel zu fragil, um das Gewicht des Tiers tragen zu können. Vermutlich dienten sie eher als Klammerorgane bei der Paarung.

Weitere beintragende Schlangen der Oberkreide lebten im Meer. Marine Ablagerungen nahe dem heutigen Jerusalem bargen Fossilien von Seeschlangen, die zusammen mit Haien schwammen. Zwei solcher Kreaturen,Pachyrhachis undHaasiophis , wiesen fast vollständige Hinterbeine mitsamt Oberschenkel-, Schienbein- und Fußknochen auf. Die Funktion dieser Beine bleibt unklar, denn sowohlPachyrhachis als auchHaasiophis fehlte ein Beckengürtel, der das Bein mit dem Rumpf verbindet. Zum Schwimmen dürften die Gliedmaßen also kaum getaugt haben.

Alles in allem deuten diese Fossilien darauf hin, dass die Evolution der Schlangen in der späten Kreidezeit schon weit fortgeschritten war. Der lange, sich schlängelnde Körper mit stark reduzierten Extremitäten hatte sich damals bereits entwickelt, und es entstand eine Vielzahl an Formen, die zahlreiche ökologische Nischen besetzen konnten. Um den Ursprung des charakteristischen Körperbaus der Schlange zu erforschen, braucht man also noch ältere Fossilien.

Bis vor Kurzem kannten wir nur wenige Schlangenfossilien aus der Zeit vor der Oberkreide. Doch in den vergangenen fünf Jahren tauchten mehrere neue Kandidaten aus der Unterkreide sowie dem noch früheren Jura auf. Diese Fossilien aus terrestrischen Lagerstätten in Europa und den USA sind aber ziemlich bruchstückhaft und verraten nicht viel über die Körperproportionen. Falls es sich bei ihnen tatsächlich um Schlangen handelte, dann erweiterten diese Exemplare die Fossiliengeschichte der Tiergruppe um weitere 70 Millionen Jahre in die Vergangenheit. Demnach wären die ältesten bekannten Vertreter klein gewesen und hätten nicht im Meer, sondern an Land gelebt.

Spurensuche im Ohr

Die wachsende Zahl an Fossilien, die auf eine terrestrische Herkunft der Schlangen hinweist, erklärt aber noch nicht, warum die Reptilien überhaupt einen stromlinienförmigen Körper entwickelten. Eine Gliedmaßenreduktion dürfte allerdings für eine unterirdische Lebensweise förderlich gewesen sein. So schieben heutige grabende Schlangen und Echsen einfach ihren Kopf durch die weiche Erde, um Tunnel zu bauen – Beine würden dabei nur stören. Ob eine ausgestorbene Schlange ebenfalls gegraben hat, lässt sich jedoch schwer beurteilen. Die Fossilien aus Jura und Unterkreide sind zu lückenhaft, um ihr Verhalten auch nur ansatzweise erraten zu können.Najash mit ihrem kurzen Schwanz könnte ein Gräber gewesen sein.Dinilysia , die früheste bekannte Schlange ganz ohne Beine, war dagegen wesentlich größer als heutige grabende Reptilien. Hat sie dennoch unterirdisch gelebt? Das wollte ich herausfinden.

Am ersten Weihnachtstag 2014 flog ich mitDinilysia - Schädeln in einem Schuhkarton von Buenos Aires nach New York. Fast ein Jahr hatten meine argentinischen Kollegen und ich für den ganzen Papierkram gebraucht, um die Fossilien für die Computertomografie ausleihen zu dürfen – alles nur, weil wir den Tieren ins Ohr schauen wollten. Warum gerade das Ohr? Zusammen mit dem Paläontologen Mark Norell vom American Museum of Natural History in New York hatte ich eine Methode entwickelt, mit der sich anhand dieser anatomischen Region grabende Schlangen von im Meer lebenden Arten unterscheiden lassen. Und genau das versuchten wir jetzt mitDinilysia .

Wir hatten hoch aufgelöste Röntgenaufnahmen der Schädel von Dutzenden heute lebender Schlangen und Echsen erstellt, um daraus dreidimensionale virtuelle Modelle der Innenohren zu entwickeln. Dabei konzentrierten wir uns auf den Vorhof: das so genannte Vestibulum, das als Teil des Innenohrs Lymphflüssigkeit und Ohrsteine enthält, mit denen die Tiere Schwerkraft und Kopfbewegungen wahrnehmen.

Die statistischen Analysen der virtuellen Modelle ergaben signifikante Unterschiede zwischen Grabspezialisten, terrestrischen Generalisten und aquatischen Formen: Seeschlangen und Echsen haben fast überhaupt kein Vestibulum. Bei grabenden Arten – insbesondere bei solchen, die eigene Höhlen bauen, statt einen anderen Tierbau als Unterschlupf zu übernehmen – ist das Vestibulum hingegen wie ein Ballon aufgebläht, wodurch sie unter der Erde tiefe Schwingungsfrequenzen besser zu hören vermögen. Dieser Trend gilt unabhängig von Körpergröße und Gliedmaßenbau: Eine fast einen Meter lange Sandboa besitzt wie eine asiatische Pfeifenschlange von 25 Zentimetern Länge ein erweitertes Vestibulum – genauso wie die bizarre GrabechseBipes , die ein Paar Vordergliedmaßen, aber keine Hinterbeine hat.

Formvollendet

Die Evolution der Schlangen aus Echsenvorfahren zählt zu den dramatischsten Umwälzungen in der Wirbeltiergeschichte. Neue Entdeckungen ermöglichen es, die Entstehung des unverwechselbaren Schlangenkörpers mit seinem extrem langen Rumpf und den fehlenden Gliedmaßen zu rekonstruieren.

PORTIA SLOAN ROLLINGS / SCIENTIFIC AMERICAN JANUAR 2018

Ich hatte Grund zu der Annahme, dassDinilysia sich bei den grabenden Schlangen einreiht, präsentierte doch eine 2012 veröffentlichte Studie ein Röntgenbild des Schädels, in dem ein großes Vestibulum zu erkennen ist. Allerdings kannte bislang niemand dessen dreidimensionale Struktur. Wie unsere Untersuchungen nun bestätigten, weist die Urschlange wie heutige Gräber ein ballonförmiges Vestibulum auf. Damit unterscheidet sie sich praktisch nicht von der heute lebenden Regenbogenschlange aus Südostasien, die hauptsächlich kleine Nagetiere und kleinere Schlangen frisst. Nach unserem Modell warDinilysia mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ein Gräber. Vermutlich jagte das Reptil wie eine Regenbogenschlange auf der Erdoberfläche und grub sich im lockeren Boden ein.

Übertragen auf einen Stammbaum wird die Rolle des Habitatwechsels beim Übergang von Echsen zu Schlangen deutlich:Dinilysia gehörte nicht zu den frühen Linien, die sich von Echsen abspalteten. Vielmehr war die Gattung eng mit den Vorfahren der heutigen Schlangen verwandt – moderner alsNajash mit noch funktionsfähigen Hinterbeinen, aber ursprünglicher als heutige Arten (siehe »Formvollendet«, oben). Die Zuordnung vonDinilysia als Gräber stützt die These, dass die Linien, die zu modernen Schlangen führen, ihre Gliedmaßen verloren, als sie sich an das Leben im Erdboden anpassten.

Das heißt jedoch nicht, eine Gruppe von Echsen hätte in der Kreidezeit einfach mal eben beschlossen, unterirdisch zu leben und dabei allmählich auf ihre Gliedmaßen zu verzichten. Die Evolution arbeitet vielmehr planlos. Der Gang in den Untergrund gehörte aber zu den vielen einflussreichen Ereignissen, die in Jahrmillionen den einzigarten Bauplan des Schlangenkörpers prägten. Durch die neue Lebensweise erübrigten sich bei primitiven Schlangen wahrscheinlich bestimmte genetische Zwänge der Entwicklung, die zuvor für einen überlebensfähigen Körperbau notwendig gewesen waren. Befreit von diesen Einschränkungen konnten sich Beine und Rumpf verändern. Daher tritt im Fossilienbestand der Schlangen so eine breite Palette von Gliedmaßen und Körperlängen zu Tage.

Charakteristisches Merkmal: Lange Wirbelsäule

Erkenntnisse aus der Genetik liefern weitere Hinweise zur Schlangenevolution. Allen Wirbeltiergruppen ist eine große Anzahl von Genen gemeinsam. Tatsächlich beruhen die tief greifenden Unterschiede in den Bauplänen von Fischen bis zu Vögeln auf Mutationen in nur einem kleinen Teil des Erbguts. Theoretisch könnte die Entwicklung des langen, beinlosen Schlangenkörpers aus der kurzen Gestalt einer Echse mit Veränderungen in einer Hand voll Schlüsselregionen des Genoms einhergegangen sein.

Ein genauerer Blick auf die Embryonalentwicklung von Wirbeltieren lässt die nötigen Schritte erahnen, mit de- nen sich ein besonders charakteristischen Merkmal der Schlange entwickelte: die lange Wirbelsäule, die aus mehr als 300 Wirbeln besteht, während etwa der Mensch lediglich 33 und eine typische Echse 65 Wirbel aufweist. Kopf und Rumpf von Landwirbeltieren bilden sich aus Zellblöcken, den so genannten Somiten. Jeweils eines dieser Ursegmente erzeugt einen Wirbel. Die Somiten sehen zunächst ähnlich aus, differenzieren sich dann aber zu Hals-, Brust-, Lenden-, Kreuz- und Schwanzwirbeln.

Dank eines Gens namensLunatic Fringe (auf Deutsch etwa: Narrensaum) erhöht sich bei Schlangen die Anzahl der Wirbel. Zusammen mit anderen Somiten erzeugenden Genen ist es an der Entstehung von Zellhaufen am Schwanzende des Embryos beteiligt. Sobald sich hier eine bestimmte Anzahl von Zellen angesammelt hat, formt sich ein Somit und wandert wie eine Perle an einer Schnur den Körper hinauf. Diese Gene wirken wie eine Uhr, die in regelmäßigen Abständen an- und ausgeht und so die Ursegmente bildet. Je schneller die Uhr tickt, desto mehr Somiten entstehen aus der gleichen Zellzahl. Wie die Arbeitsgruppe von Olivier Pourquié, heute am Harvard Stem Cell Institute in Cambridge (USA), 2008 herausfand, wird dasLunatic-Fringe -Gen in Kornnattern häufiger als bei anderen Wirbeltieren exprimiert, so dass deren Somitogenese-Uhr deutlich schneller läuft.

Nicht nur bei den Wirbeln leisten sich die Schlangen gewisse Extravaganzen, sondern auch bei den Rippen. Bei Maus und Alligator etwa tragen lediglich die Brustwirbel Rippen; von Hals- und Lendenwirbeln gehen keine aus, weil hier ein Gen namensHOX10 die Rippenbildung unterdrückt. Bei Schlangen jedoch sind alle Wirbel – mit Ausnahme der ersten drei am Kopf sowie der am Schwanz – mit Rippen bestückt.

Forscher hielten Maus und Alligator lange für geeignete Modellorganismen für das Rumpfskelett von ursprünglichen Landwirbeltieren mit unterschiedlichen Wirbeln. Laut herkömmlicher Meinung hätte sich die einheitliche Wirbelsäule der Schlangen aus dieser Stammform entwickelt, wobei es durch die Spezialisierung zum Verlust der Gliedmaßen gekommen wäre. Wissenschaftler hegten den Verdacht, dass dieHox -Gene, die typischerweise die Wirbeldifferenzierung bestimmen, bei Schlangen irgendwie gestört seien.

Eine 2015 durchgeführte Fossilanalyse lässt jedoch ein anderes Szenario vermuten: Jason Head, damals an der University of Nebraska-Lincoln, und David Polly von der Indiana University in Bloomington modellierten die Evolution des Rumpfskeletts von Tetrapoden, wie vierbeinige Wirbeltiere auch genannt werden. Aus statistischen Analysen schlossen sie erstens: Schlangen haben tatsächlich genauso viele unterschiedliche Regionen in der Wirbelsäule wie Echsen. DieHox -Gene der Schlangen könnten einfach subtilere Formveränderungen der verschiedenen Wirbeltypen bewirken. Zweitens stellten die Forscher fest: Entgegen der herkömmlichen Meinung tragen die ursprünglichen Tetrapoden an den meisten Wirbeln von der Beckenregion aufwärts Rippen. Denn die Fossilien ursprünglicher Verwandter von Säugetieren und Alligatoren weisen auch an Hals- und Lendenwirbeln Rippen auf. Die Rippenreduktion in diesen Regionen muss daher bei heutigen Alligatoren, Vögeln und Säugetieren unabhängig voneinander entstanden sein und geht nicht auf einem gemeinsamen Vorfahren zurück. Der Vergleich von Fossilien mit modernen Arten offenbart somit, was die Schlangen von ihren beintragenden Vorfahren geerbt haben – die Rippen entlang des ganzen Körpers – und was bei ihnen wirklich einzigartig und neu ist: der extrem gestreckte Körper.

Vor etwa 120 Millionen Jahren jagte im heutigen BrasilienTetrapodophis amplectus vermutlich nach kleinen Wirbeltieren (künstlerische Darstellung). Die dünnen Vorder- und Hinterbeine taugten wohl kaum zum Laufen, könnten aber für das Ergreifen der Beute hilfreich gewesen sein. Ob es sich bei dem Fossil tatsächlich um eine Urschlange und nicht um eine Echse handelt, ist allerdings umstritten.


PALEOART: JULIUS T. CSOTONYI

Eine Maus ohne Beine durch eingepflanzte Schlangengene

Inzwischen sind auch genetische Mechanismen bekannt, die hinter dem Beinverlust der Schlangen stecken könnten: 2016 identifizierte die Arbeitsgruppe von Len Pennacchio vom Lawrence Berkeley National Laboratory bei Schlange und Maus einen Genschalter für die Gliedmaßen- entwicklung. Die Forscher hatten ein Schlangengenfragment in das Erbgut einer Labormaus verpflanzt. Heraus kam eine »Schlangen-Maus«, die zwar einen normalen Mauskörper, aber nur noch Beinstümpfe aufwies.

Das implantierte DNA-Stück wird als ZRS (Zone of Polarizing Activity Regulatory Sequence) bezeichnet. Mäuse brauchen aktives ZRS, um normale Beine zu entwickeln; schon eine einzige Mutation darin verursacht abnorme Gliedmaßen. Die regulatorische Sequenz ist damit derart wichtig für das Überleben, dass sie in der Evolution der Landwirbeltiere weitgehend unverändert blieb – bei Schlangen ist sie jedoch hoch variabel.

FOTOLIA / HLPHOTO

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Diese ZRS-Varianten spiegeln die morphologische Viel- falt der Extremitätenentwicklung von Schlangen wider. Bei primitiven Vertretern wie Python und Boa ist die Sequenz funktionsfähig, jedoch verkürzt, so dass beide Gattungen rudimentäre, spornartige Hintergliedmaßen ausbilden. Im Gegensatz dazu haben hoch entwickelte Schlangen wie die Kornnatter das ZRS-Segment vollständig verloren und verfügen über keinerlei Extremitätenknochen.

Solche genetische Varianten können die Gliedmaßenentwicklung bei ausgestorbenen Gattungen erklären:Najash behielt Skelettelemente wie Beckengürtel, Oberschenkelknochen, ein verkürztes Schienbein sowie ein Wadenbein, hatte jedoch keine Zehenknochen. Auch beiPachyrhachis fehlen die Zehen. Aus den beiden Fossilien lässt sich schließen, dass sich beim Übergang von der Echse zur Schlange die regulatorischen Gene für Gliedmaßen verändert haben, aber bei mehreren ursprünglichen Schlangen noch funktionsfähig blieben. So hatteHaasiophis zwar keinen Beckengürtel mehr, besaß aber komplette Oberschenkelknochen, gut entwickelte Schien- und Wadenbeine sowie Knöchel- und Fußknochen.Dinilysia wiederum hatte überhaupt keine Extremitätenknochen oder Beckengürtel – das Fossil steht somit für den ersten vollständigen Funktionsverlust der DNA-Regulationssequenz. Die Beispiele zeugen von dem dramatischen Umbau der Schlangen in der Oberkreide, dem letzten Kapitel der Dinosaurierära – vermutlich einhergehend mit einer raschen Veränderung ihres Genoms.

Immer wieder tauchen neue Fossilien auf, welche die Ursprünge der Schlangen erhellen. 2015 beschrieben Forscher um David Martill von der University of Portsmouth eine etwa 120 Millionen Jahre alte, in Brasilien gefundene Schlange:Tetrapodophis amplectus besaß vier vollständige Gliedmaßen samt Fingern und Zehen (siehe Bild S. 43). Die Beine wären stark genug gewesen, um sich während der Paarung an den Partner festzuklammern. Auch wenn das Tier von Kopf bis Schwanz nicht einmal so lang wie ein Essstäbchen war, verfügte es doch über mehr als 200 Wirbel. Auf Grund des langen Rumpfs und des kurzen Schwanzes handelte es sich vermutlich um einen Gräber – was wiederum die Hypothese stützt, dass die Schlangen an Land entstanden. Mit seinem Fossilalter, seiner mutmaßlichen Lebensweise sowie dem Zustand seiner Beine scheintTetrapodophis alle Eigenschaften zu vereinen, nach denen Paläontologen bei ihrer Suche nach Übergangsformen lange gefahndet hatten.

Doch auf dem Jahrestreffen der Society of Vertebrate Paleontology 2016 in Salt Lake City bezweifelten einige Forscher die Fossilbeschreibung. Statt einer Schlange könnteTetrapodophis eine Meerechse gewesen sein. Damit wäre die Frage, ob Schlangen an Land oder im Meer entstanden sind, wieder offen. Auf derselben Konferenz kritisierten andere Wissenschaftler, der private Eigentümer habe inzwischen das Fossil aus dem öffentlichen Museum entfernt, so dass es für weitere Untersuchungen nicht mehr zur Verfügung steht. Das brachte die Debatte umTetrapodophis erst einmal zum Erliegen.

Doch auch sonst bleiben noch reichlich Geheimnisse zur Schlangenevolution. So wüssten wir beispielsweise gern, ob die Reptilien zuerst auf den nördlichen Kontinenten oder im Süden auftauchten und ob sie damals nachtoder tagaktiv waren. Unklar ist ebenfalls, wie Schlangen ihre außergewöhnlichen Kiefer entwickelt haben, mit denen sie Beutetiere verschlingen, die größer sind als sie selbst. Und schließlich stellt sich noch die Frage, wie viele Arten zu ihrer ganz besonderen Geheimwaffe kamen: den oft tödlich wirkenden Giften.

QUELLEN

Head, J. J., Polly, P. D.: Evolution of the Snake Body Form Reveals Homoplasy in Amniote Hox Gene Function. In: Nature 520, S. 86–89, 2015

Kvon, E. Z. et al.: Progressive Loss of Function in a Limb Enhancer during Snake Evolution. In: Cell 167, S. 633–642, 2016

Martill, D. M. et al.: A Four-Legged Snake from the Early Cretaceous of Gondwana. In: Science 349, S. 416–419, 2015

Yi, H., Norell, M. A.: The Burrowing Origin of Modern Snakes. In: Science Advances 1, e1500743, 2015

AUF EINEN BLICK: DER URSPRUNG DER SCHLANGEN

1 Der Bauplan der Schlangen mit ihrem langen beinlosen Körper weicht radikal von dem anderer Wirbeltiere ab. Ihre echsenartigen Vorfahren besaßen noch gut ausgebildete Extremitäten.

2 Hochauflösende Röntgenbilder von Schlangenfossilien deuten darauf hin, dass der Verzicht auf Vorder- und Hinterbeine aus einer Anpassung an eine im Erdboden grabende Lebensweise resultierte.

3 Inzwischen kennen Forscher auch genetische Mechanismen, auf denen der Beinverlust sowie die Entwicklung einer langen Wirbelsäule mit zahlreichen Wirbeln und Rippen beruht.