Ein Blick zurück

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Saurier hinterlassen lediglich alte Knochen. Doch mit ein paar Tricks lassen sich auch die Strukturen wichtiger Biomoleküle rekonstruieren. Und der Nachbau des Sehpigments ergab: Die Vorfahren der Dinosaurier waren vielleicht nachtaktiv.

Andreas Jahn

Vor etwa 240 Millionen Jahren – zu Beginn der Trias – traten sie ihre Herrschaft an: die Archosaurier, aus der die Dinosaurier, aber auch die Krokodile und Vögel hervorgingen. In der selben Zeit tauchten auch die ersten Säugetiere auf, die sich jedoch noch fast 200 Millionen Jahre bis zu ihrem großen Auftritt im Tertiär gedulden mussten. Bis dahin führten sie ein Leben im Verborgenen – vermutlich meist im Schutz der Dämmerung. Denn im Dunkeln waren die Saurier blind – so glaubte man bisher.

Doch wer weiß das schon so genau? Leider geben Fossilfunde keine Auskunft, ob die Tiere tag- oder nachtaktiv waren. Belinda Chang von der Rockefeller University in New York ging daher andere Wege, um mehr über das Leben der Archosaurier zu erfahren: Zusammen mit ihren Kollegen versuchte sie, das Sehpigment der längst ausgestorbenen Echsen zu rekonstruieren.

Die Wissenschaftler analysierten bei 30 heute lebenden Wirbeltieren die Gene, die für das Protein Opsin codieren, das zusammen mit Retinal den Sehfarbstoff Rhodopsin bildet. Hierfür standen den Wissenschaftlern umfangreiche Datenbanken verschiedenster Tiere wie Hunde, Ratten, Vögel, Alligatoren, Fische und Amphibien sowie des Menschen zur Verfügung. Aufgrund der Abweichungen innerhalb dieser Gene und unter Berücksichtigung der bekannten Verwandtschaftsverhältnisse der Wirbeltiere sowie der abgeschätzten Mutationsrate konnten die Forscher mit statistischen Methoden ein Ur-Gen rekonstruieren, das möglicherweise vor 240 Millionen Jahre in einem Archosaurier existierte.

Dieses künstliche Gen musste dann noch seine Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen: Die Forscher bauten daher das Gen in Säugetierzellen ein. Tatsächlich bildeten die genetisch veränderten Zellen daraufhin ein Opsin-ähnliches Molekül; und dieses Opsin schloss sich mit Retinal zu einem funktionsfähigen Rhopopsin zusammen, das die für den Sehprozess typische Enzymkaskade in Gang setzen konnte.

Überrascht waren die Forscher vom Absorptionsmaximum ihres künstlichen Rhodopsins: Es lag bei 508 Nanometer – und damit im Vergleich zum typischen Absorptionsspektrum der Sehzellen heutiger Wirbeltiere deutlich zum roten Wellenlängenbereich verschoben.

Daraus schließen die Forscher, dass die Archosaurier in der Dämmerung recht gut sehen konnten und vielleicht sogar nachtaktiv waren. Damit hätten die frühen Säuger der Trias ein ernstes Problem gehabt: Die Dunkelheit bot nur wenig Schutz vor hungrigen Archosauriern.