Das Tsaidam-Becken im nördlichen Tibet ist ein recht unwirtlicher Ort: Kühl und karg, umgeben von bis zu 6000 Meter hohen Bergen, die das Gebiet von nahezu allen Regenfällen abschirmen. Das war nicht immer so. Erst mit der Bildung des Himalaya, die vor etwa 50 Millionen Jahren begann, wurde das Gebiet langsam angehoben.
Dabei wurde das Klima in der Senke immer wüstenartiger und lebensfeindlicher. Weniger Niederschläge, mehr Verdunstung und reichlich Verwitterungsprodukte der nahen Gebirge ließen die Seen von Tsaidam – der Name bedeutet Salzsumpf – immer stärker versalzen. Am Ende verschwanden sie und ließen lediglich eine 220 Meter dicke Schicht aus Sand, Kalk und Gips zurück.
Im Pliozän vor etwa 2 - 5 Millionen Jahren, als fast alles Leben erstickt war und am Grund des Gewässers bereits Kalk und Gips aus der übersättigten Lösung auszufallen begannen, lebte dort Hsianwenia wui. Dieser ungewöhnliche Fisch bestand selbst zu einem beträchtlichen Teil aus Calciumsalzen.
Bei normalen Fischen sind Rippen und Gräten ein bis zwei Millimeter dick, gerade genug um den Körper im Wasser zu stabilisieren. Die Skelettbestandteile von Hsianwenia jedoch sind durch die Bank abnorm verdickt.
Fossil von Hsianwenia wui. Der Maßstab unten rechts entspricht drei Zentimetern. (Quelle: Chang et al.)
Wir reden hier über Durchmesser im Zentimeterbereich, und selbst die heimtückisch schwer zu entdeckenden Epineuralien (das sind die kleinen Gräten, die man so leicht in den Hals kriegt) sind bei diesem Wesen spindelförmig ausgebildet. In einem Filet dieses Fisches hätte man sich um versteckte Gräten keine Sorgen zu machen brauchen – viel Fleisch war an dem Tier allerdings trotz seiner Länge von über einem halben Meter nicht dran.
Außerdem wäre es wohl ungenießbar gewesen. Die ungewöhnliche Anatomie des Fisches aus dem wurde ihm durch die hohe Salzkonzentration seines Lebensraumes aufgezwungen, schreiben die Autoren des Papers. Zum einen zeigen die Sedimente am Fundort einen über Jahrhunderttausende immer weiter ansteigenden Salzgehalt, der allen anderen Fischen den Garaus machte, bis nur noch der dickknochige Hsianwenia übrig war, der sich von am Grund wachsenden Algen ernährte. Schon dieser Umstand spricht dafür, dass die verdickten Skelette eine Anpassung an den hohen Calciumgehalt darstellen.
Zusätzlich gibt es einen vergleichbaren Fall. Aus dem nördlichen Mittelmeerraum stammen Fossilien des Fisches Aphanius crassicaudus, der ebenfalls extrem verdickte Knochen aufweist. A. crassicaudus stammt aus dem späten Miozän, als die Straße von Gibraltar mal wieder geschlossen war und im Mittelmeer der Salzgehalt durch Verdunstung stark anstieg (Messinian salinity crisis). Auch die Umwelt dieses Fisches war von hohem Salzgehalt und daraus folgender biologischer Verarmung geprägt.
Offene Fragen
Die extreme Verdickung des Skelettes verschafft Fischen offenbar einen Überlebensvorteil bei sehr hohen Salzgehalten. Andererseits ist dieses Pachyostose genannte Merkmal extrem selten, und vor allem viel seltener als salzhaltige Lebensräume. Warum sterben Fische normalerweise aus, statt diese Anpassung zu entwickeln? Und vor allem, durch welchen Mechanismus machen die verdickten Gräten salztolerant? Man weiß es nicht.
Ich persönlich vermute, dass das überschießende Knochenwachstum ein Nebeneffekt einer im Fossil unsichtbaren Änderung des Stoffwechsels ist.
Die Salztoleranz wird also teuer erkauft – die Verdickung der Knochen schränkt die Beweglichkeit des Fisches deutlich ein, mit allen daraus resultierenden Nachteilen. Deshalb wird sich diese Eigenschaft erst dann entwickeln können, wenn alle Fressfeinde zugrunde gegangen oder abgewandert sind.
Möglicherweise ist das der Grund, weswegen die Eigenschaft so selten ist: Die eigentümliche Anatomie ist nur unter ganz speziellen Bedingungen, wie sie vor wenigen Millionen Jahren im Tsaidam-Becken herrschten, wettbewerbsfähig. Für Hsianwenia war die ökologische Nische quasi ein unwahrscheinlicher Lottogewinn, der ihm noch mal eine Gnadenfrist im sterbenden See verschaffte.
Genützt hat es nichts – das einzige, was von ihm bleibt, sind seltsame Fossilien in einer dicken Schicht aus Sand und Salz.
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M. Chang, X. Wang, H. Liu, D. Miao, Q. Zhao, G. Wu, J. Liu, Q. Li, Z. Sun, N. Wang (2008). Extraordinarily thick-boned fish linked to the aridification of the Qaidam Basin (northern Tibetan Plateau) Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0805982105
Könnte das was mit dem Auftrieb zu tun haben, da der Fisch ja am Grund Algen fressen will und nicht an der Oberfläche Zeitung lesen wie am Toten Meer?
Mal so als Schnellschuss gedacht.