Gesucht: Der Schneckenmörder!

Steinheimer Schnecken als Opfer von Schleien

PD Dr. Michael Rasser ist Kurator für Tertiäre und Quartäre Wirbellose am Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart.

Wer  war der Täter? Das ist nicht nur die klassische Krimifrage, sondern treibt auch uns Paläontologen oft um. Wie die Tatort-Ermittler haben wir oft nur kleinste Indizien, um schlüssige Antworten zu finden. Das Rätsel, das hier gelöst wird: Wer war der Schneckenmörder im See von Steinheim vor 15 Millionen Jahren?

Das Steinheimer Becken  ist ein Krater, der vor rund 15 Millionen Jahren beim Einschlag eines Meteoriten auf der östlichen Schwäbischen Alb entstand. Innerhalb kurzer Zeit füllte sich dieser Krater mit Wasser. Fossilien belegen eine Fülle von Lebewesen. Im Meteorkrater -Museum Steinheim und im Museum für Naturkunde Stuttgart können Sie sich ein Bild davon machen.

Ein Panorama des Steinheimer Beckens zeigt im Hintergrund den heute bewaldeten östlichen Rand des Meteoritenkraters. In der Bildmitte liegt eine zentrale Erhebung, wie sie typisch ist für Meteoritenkrater. Sie entsteht bei einer Ausgleichsbewegung unmittelbar nach dem Impakt. Am Hang dieses Zentralhügels gibt es einen Aufschluss, an dem jeder die Steinheimer Schnecken sammeln darf. (Foto Michael Rasser)

Hervorstechend unter den Fossilien ist die Tellerschnecke Gyraulus . Sie kommt nämlich teilweise in unzählbaren Mengen vor und zeigt eine außergewöhnliche Evolution von Gehäusemerkmalen, die in dieser Form weltweit einzigartig  ist. Aus sehr kleinen und fragilen Formen entwickelten sich zunächst größere flache Formen mit Skulpturen und schließlich hohe und rundliche Formen, ebenfalls mit deutlichen Kanten und Rändern.

Eine Auswahl der vielfältigen Gehäusetypen von Gyraulus im Steinheimer Becken. Die beschriebenen Perforationen kommen nur bei Gyraulus trochiformis vor. (REM-Bild Susanne Leidenroth, Montage Michael Rasser)

Evolution im Kratersee

Einzigartig ist auch, dass sich aus einer Stammform 16 verschiedene Arten entwickelten, die nur dort vorkommen. Warum das so ist und warum in dieser Gattung eine derartige Artenvielfalt entstand, ist auch nach mehr als 150 Jahren Forschung noch immer nicht geklärt. Interpretationen reichen von zufälligen Formveränderungen bis hin zu Gehäuseänderungen unter dem Einfluss des Wasserchemismus oder von Parasitenbefall. Keine der vielfältigen Interpretationen konnte allerdings bislang durch befriedigende Belege überzeugen.

 Durchlöchert

Eine ganz andere Alternative diskutieren mein amerikanischer Kollege Alan Covich und ich in einer aktuellen Veröffentlichung  . Mir fielen nämlich beim Durchsehen großer Mengen von Material kleine und unauffällige Löcher mit einem Durchmesser von unter 1 mm in den Gehäusen einiger Schnecken auf. Zunächst dachte ich an einen Zufall.

Die perforierten Gehäuse im Raserelektronenmikroskop (REM-Bild Susanne Leidenroth, Montage Michael Rasser)

Eine genauere Sichtung ergab aber, dass diese Löcher nur in bestimmten Gehäuseformen aus einer bestimmten Gesteinsschicht vorkommen und zwar in den massiven und rundlichen Gehäusen von Gyraulus trochiformis. In den kleineren und fragileren Gehäusen der anderen Schichten fehlen sie vollständig. Außerdem zeigte sich, dass die Löcher relativ regelmäßig sind und nur an bestimmten Stellen der Gehäuse vorkommen.

Weiters gab es Kratzspuren und Dellen, die als „unvollständige Löcher“ interpretiert werden konnten.

Alles in allem war sofort klar, dass diese Löcher nicht durch Zufall entstanden sein können und auch nicht durch irgendwelche mechanischen Einflüsse bei der Fossilwerdung.

Eine Umfrage bei Kolleginnen und Kollegen auf der ganzen Welt ergab: Keiner kannte solche Löcher. In keinem fossilen oder rezenten See war jemals etwas Vergleichbares gefunden worden

Alle standen vor einem Rätsel: Gab es diese perforierten Gehäuse nur im Steinheimer Becken oder hatte schlichtweg noch keiner so genau hingesehen? Es gibt durchaus einige Tiere, die Schneckenschalen anbohren und zerbrechen können, aber eben nicht in dieser Form. Also prüfte ich, welche Organismen als Täter für diese Löcher in Frage kamen – eine nicht-biologische Ursache konnte ja ausgeschlossen werden. Nach einer Sichtung der Literatur und der Fossilien des Steinheimer Beckens war dann aber der Übeltäter doch relativ schnell festgemacht. Im Sediment finden sich gemeinsam mit den Schnecken nämlich noch andere auffällige Fossilien: die Schlundzähne  von Schleien  (Tinca micropygoptera). Diese sitzen innen auf umgebildeten Kiemenbögen und haben eine einfache Aufgabe: Mit ihnen knackt der Fisch hartschalige Organismen, bevor er sie schluckt. Solche „durophagen Gebisstypen“ verraten viel über die Ernährungsgewohnheiten von Tieren – in diesem Fall der Schleien.

Die Schlundzähne einer heutigen Schleie (Tinca tinca) sitzen auf einem Schlundknochen, der sich von einem Kiemenbogen ableitet. Rechts daneben fossile Schlundzähne von Tinca micropygoptera aus dem Steinheimer Becken (REM-Bild Susanne Leidenroth, Montage Michael Rasser)

Im Schlund der Schleien

War das die Lösung? Um das noch einmal zu überprüfen, beobachtete ich lebende Schleien im Aquarium der Wilhelma und sah genau zu, wie sie mit Nahrungspartikeln umgehen. Dabei wurde schnell klar, was im Steinheimer Becken vor sich ging: Die Schleien hatten offenbar die massenhaft vorkommenden Schnecken geschluckt und versuchten mit den Schlundzähnen, die Gehäuse zu knacken, um an die Weichteile zu kommen. Allerdings waren manche Gehäuse offensichtlich zu stabil. Den Fischen gelang es nicht, ihre Schalen zu knacken. Ihre Schlundzähne hinterließen nur Löcher und Kratzer. Allerdings hat das den Schnecken nichts genutzt, denn es gibt keine verheilten Löcher –  was bedeutet, dass keine Schnecke die Attacke überlebt hatte.

Allerdings sind Schleien ja auch nicht doof. Warum dickwandige Schnecken knacken, wenn dünnwandige da sind? So lässt sich der Energieaufwand beim Fressen reduzieren. Hier kamen mir nun die Erfahrungen meines Co-Autoren Alan Covich zugute: Heutige Fische, das konnte er mit Sicherheit sagen, lernen aus solchen Erfahrungen und vermeiden anschließend die dicken und schlecht knackbaren Gehäuse. Stattdessen stürzen sie sich eher auf die dünnschaligen Verwandten. Letztere werden beim Schlucken vollständig zerstört und daher gibt es keine dünnschaligen Gehäuse mit derartigen Perforationen. Es spricht alles dafür, dass die Schleien schon vor 15 Millionen Jahren eine ähnliche Strategie verfolgt haben.

Was lernen wir daraus? Dass die Ausbildung von dicken Schalen und kräftigen Skulpturen einen Schutz vor dem gefressen werden darstellt. Damit haben wir eine interessante Möglichkeit bei der Hand, um die Entstehung außergewöhnlicher Schalenmorphologien zu erklären: nämlich als Anpassung an Räuber.

Literatur

Rasser, M.W., 2013: Evolution in isolation: The Gyraulus species flock from Miocene Lake Steinheim revisited. Hydrobiologia, DOI: 10.1007/s10750-013-1677-4

Rasser, M.W. & Covich, A.P, 2014: Predation on freshwater snails in Miocene Lake Steinheim: a trigger for intralacustrine evolution? Lethaia, DOI: 10.1111/let.12078