Der Beutelwolf-Blog

26.05.2025, Goethe-Universität Frankfurt am Main
Megalodon: Die abwechslungsreiche Diät des Riesenzahn-Hais
Der größte Hai, der jemals lebte – Otodus megalodon –, hat entgegen verbreiteter Annahmen Meerestiere verschiedener Stufen der Nahrungspyramide gefressen. Dies hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden. Die Wissenschaftler*innen analysierten dazu das chemische Element Zink in zahlreichen fossilen Megalodon-Zähnen, die vor allem in gleich alten Gesteinsschichten in Sigmaringen und Passau gefunden worden waren, und verglichen sie mit fossilen Zähnen anderer Fundorte und Zähnen heutiger Tiere.
Der Megalodon war der größte Raubfisch, den die Erdgeschichte je sah: Mit bis zu 24 Metern war der Otodus megalodon länger als ein Lkw mit Anhänger, seine knapp 100 Tonnen Gewicht machten ihn mehr als doppelt so schwer. Das große Maul war mit handgroßen, dreieckigen Zähnen bestückt und konnte mit der Kraft einer hydraulischen Industriepresse zubeißen. Vor 20 bis 3 Millionen Jahren durchpflügte er die Weltmeere, immer wieder auf der Suche nach Beute, denn gewaltig wie seine Dimensionen war wohl sein Kalorienbedarf: Schätzungen zufolge benötigte er rund 100.000 Kilokalorien pro Tag. Die nahm er – so eine verbreitete wissenschaftliche Annahme – überwiegend in Form von Walen zu sich.
Das tat er zumindest dann, wenn er Wale bekommen konnte, meint Dr. Jeremy McCormack vom Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität. Denn der Megalodon hatte ein deutlich breiteres Beutespektrum als bisher vermutet, fand der Geowissenschaftler gemeinsam mit Wissenschaftler*innen aus Deutschland, Frankreich, Österreich und den USA heraus. Dazu untersuchten die Forschenden fossile Megalodon-Zähne – nahezu das einzige, was von dem Knorpelfisch übriggeblieben ist und dem Hai seinen Namen gab: Megalodon lässt sich mit „Großzahn“ übersetzen.
Aus den fossilen Zähnen extrahierten die Forschenden das Element Zink, das in verschieden schweren Atomvarianten (Isotopen) auftritt. Zink wird mit der Nahrung aufgenommen, wobei in Muskeln und Organen weniger des schwereren Isotops Zink-66 als des leichteren Isotops Zink-64 gespeichert wird. Fisch fressende Fische können demnach deutlich weniger Zink-66 in ihrem Gewebe einbauen, und wer wiederum sie als Beute erlegt, baut noch weniger Zink-66 ein. Otodus megalodon und sein Artverwandter Otodus chubutensis hatten daher an der Spitze der Nahrungskette das niedrigste Verhältnis von Zink-66 zu Zink-64.
„Da wir nicht wissen, wie das Verhältnis der beiden Zink-Isotope an der Basis der Nahrungspyramide aussah, haben wir die Zähne verschiedener prähistorischer und heutiger Hai-Arten miteinander und mit weiteren Tierarten verglichen und konnten so einen Eindruck von den Räuber-Beute-Beziehungen vor 18 Millionen Jahren erhalten“, erläutert McCormack. Die großen Zähne stammten dabei überwiegend aus Fossilienlagerstätten in Sigmaringen und Passau – dort erstreckte sich vor 18 Millionen Jahren entlang der Alpen ein mit weniger als 200 Metern Tiefe verhältnismäßig flacher Meeresarm, in dem sich neben dem Megalodon verschiedene andere Haiarten tummelten.
McCormack erklärt: „Meerbrassen, die sich von Muscheln, Schnecken und Krebsen ernährten, bildeten die niedrigste Stufe der von uns untersuchten Nahrungskette. Dann folgen zunächst kleinere Haiarten wie Requiemhaie sowie Ahnen unserer heutigen Wale, Delfine und weiterer Walarten. Größere Haie wie beispielsweise Sandtigerhaie standen noch weiter oben in der Nahrungspyramide, und die Spitze besetzen große Haie wie Araloselachus cuspidatus und die Otodus-Haie, zu denen Megalodon zählt.“ Scharf abgrenzen von den unteren Stufen der Pyramide lassen sich die Otodus-Haie jedoch nicht, hebt McCormack hervor: „Megalodon war durchaus flexibel genug, um sich von Meeressäugern und großen Fischen zu ernähren – je nach Verfügbarkeit sowohl von der Spitze der Nahrungspyramide als auch von den unteren Stufen.“
Die Vorstellung von einer strikt auf Meeressäuger spezialisierte Ernährungsweise von Otodus-Haien müsse daher revidiert werden, so der Paläontologe: „Unsere Untersuchung zeichnet von Megalodon eher das Bild eines ökologisch vielseitigen Generalisten.“ Vergleiche zwischen den Fossilien von Sigmaringen und Passau etwa hätten etwa gezeigt, dass die Passauer Individuen mehr Beutetiere aus tieferen Etagen der Nahrungspyramide gefressen hätten, was auch auf regionale Unterschiede im Beutespektrum oder zeitlich bedingte Änderungen der Beuteverfügbarkeit hinweise.
Sehr zufrieden ist McCormack mit den übergreifenden Ergebnissen des recht neuen Zink-Analyseverfahrens der Zähne, das nicht nur bei prähistorischen Hai- und Walarten schlüssige Ergebnisse lieferte, sondern auch bei Pflanzen fressenden Ur-Nashörnern und sogar heutigen Haiarten. McCormack: „Die Bestimmung des Verhältnis der Zinkisotope hat sich erneut als wertvolles Instrument für paläoökologische Rekonstruktionen bewährt.“
„Diese Methode kann uns viele weitere spannende Einblicke in die Lebensweise prähistorischer Tiere geben und Hinweise geben, wie sich die Meeresgemeinschaften im Laufe der geologischen Zeit verändert haben. Vor allem aber hat sie uns gezeigt, dass auch ‚Superfresser‘ nicht vor dem Aussterben gefeit sind“, fügt Kenshu Shimada, Paläobiologe an der DePaul University in Chicago und Mitautor der neuen Studie hinzu. Frühere Studien, darunter eine unter der Leitung von McCormack, hatten gezeigt, dass zumindest teilweise das Auftreten des modernen Weißen Hais für das Aussterben von Otodus megalodon verantwortlich ist.
Originalpublikation:
Jeremy McCormack, Iris Feichtinger, Benjamin T. Fuller, Klervia Jaouen, Michael L. Griffiths, Nicolas Bourgon, Harry Maisch IV, Martin A. Becker, Jürgen Pollerspöck, Oliver Hampe, Gertrud E. Rössner, Alexandre Assemat, Wolfgang Müller, Kenshu Shimada: Miocene marine vertebrate trophic ecology reveals megatooth sharks as opportunistic supercarnivores. Earth and Planetary Science Letters (2025) https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119392 Weiterlesen →

19.05.2025, Georg-August-Universität Göttingen
Ein Kopf und hundert Enden: Wie ein verzweigter Wurm seine Fortpflanzung steuert
Internationales Forschungsteam erstellt Karte über Genaktivität eines seltenen Meereswurms
Forschende haben die genetischen Grundlagen eines der bizarrsten Tiere des Ozeans aufgedeckt: Der in tropischen Gewässern vorkommende verzweigte Wurm Ramisyllis kingghidorahi lebt versteckt im Inneren eines Schwammes und pflanzt sich auf außergewöhnliche Weise fort. Jedes Körperende produziert eigene Fortpflanzungseinheiten, die sich abtrennen und zur Paarung wegschwimmen. Wie wird dieser komplexe Mechanismus über die vielen Zweige des Körpers hinweg gesteuert? Das haben Forschende unter der Leitung der Universität Göttingen untersucht.
Sie haben die Aktivität von Genen zwischen verschiedenen Körperbereichen sowie zwischen Männchen und Weibchen verglichen und die erste vollständige „genetische Aktivitätskarte“ eines verzweigten Wurms erstellt. Ihre Befunde wurde in der Fachzeitschrift BMC Genomics veröffentlicht.
Die Forschenden fanden in ihren Analysen eindeutige Muster: Die Unterschiede in der Genaktivität waren zwischen den Körperbereichen desselben Wurms größer als zwischen männlichen und weiblichen Würmern. Die kurzlebigen Fortpflanzungseinheiten, die als Stolonen bezeichnet werden, wiesen zwischen den Geschlechtern die ausgeprägtesten genetischen Signaturen auf. Das spiegelt den Forschenden zufolge wahrscheinlich ihre spezialisierte Rolle bei der Bildung und weiteren Entwicklung der Geschlechtszellen wider. „Wir waren überrascht, dass der Kopf des Wurms, von dem man bisher annahm, dass er ein geschlechtsspezifisches Kontrollsystem beherbergt, in der Genaktivität nicht die deutlichen Unterschiede aufweist, die wir zwischen Männchen und Weibchen erwartet hatten“, erklärt Dr. Guillermo Ponz-Segrelles, ehemaliger Forscher an der Autonomen Universität von Madrid.
„Stattdessen erwiesen sich die Stolonen als die wahren Hotspots der Genaktivität während der sexuellen Entwicklung“, so Ponz-Segrelles weiter. Ein bislang übersehenes, aber wichtiges Merkmal der Stolonen ist, dass sie Augen ausbilden, bevor sie sich auf der Suche nach einem Partner vom Wurm abtrennen. Passend dazu stellten die Forschenden eine gesteigerte Aktivität von Genen fest, die mit der Entwicklung von Augen zusammenhängen. Das gibt ihnen erste Anhaltspunkte dafür, wie sich an den Zweigen des Wurmkörpers die Spitzen in Fortpflanzungseinheiten verwandeln. Die Daten deuten zudem auf eine Verdopplung bestimmter Gene bei Ramisyllis hin. Das könnte helfen, die Komplexität seiner Biologie und seines Fortpflanzungssystems zu erklären.
Trotz Schwierigkeiten bei der Identifizierung von Signalwegen in den evolutionär konservierten Würmern deuten die Ergebnisse auf eine einzigartige genetische Ausstattung in Ramisyllis hin. Sie machen deutlich, wie wenig wir bislang über die Fortpflanzung wirbelloser Meerestiere wissen. „Dieser Wurm und sein surrealer, baumartiger Körper machte bereits 2021 und 2022 weltweit Schlagzeilen, aber er verblüfft uns immer noch“, sagt Thilo Schulze, Doktorand an der Universität Göttingen. „Er stellt unser Verständnis davon infrage, wie tierische Körper organisiert sein können und wie derart seltsame Formen der Fortpflanzung auf molekularer Ebene orchestriert werden.“ Viele Aspekte der Fortpflanzung verzweigter Würmer wie Ramisyllis sind immer noch ein Rätsel. Nun hofft das Team, dass die neuen genetischen Befunde die Tür öffnen zu tiefergehenden Untersuchungen darüber, wie sich das Leben in unerwartete Richtungen entwickelt – selbst in den verborgenen Ecken unserer Ozeane.
Originalpublikation:
Ponz-Segrelles et al. Sex-specific differential gene expression during stolonization in the branching syllid Ramisyllis kingghidorahi (Annelida, Syllidae). BMC Genomics (2025). DOI: https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-025-11587-w Weiterlesen →