Fossilhai: Rätsel um einzigartige Zahnstruktur gelöst

Haie gehören zu den Top-Räubern der Weltmeere. Die hohe Diversität an unterschiedlichen Zahnformen, die stets optimal an die Lebensweise und die Beutetiere angepasst sind, hat maßgeblich zu diesem Erfolg beigetragen. Eine internationale ForscherInnengruppe um Patrick L. Jambura von der Universität Wien hat sich in einer neuen Studie mit den "inneren Werten" von Haizähnen befasst und entdeckte dabei, dass der Fossilhai eine einzigartige Zahnstruktur hat. Die Ergebnisse werden aktuell im Fachjournal "PLOS ONE" veröffentlicht.

Haie besitzen Kiefer mit einem permanenten Zahnwechsel, der bis an das Lebensende der Tiere wirkt. Es gibt eine hohe Anzahl verschiedener Zahnformen – breite Zähne mit gesägten Rändern zum Schneiden, sehr flache Zähne zum Knacken von harter Beute wie Muscheln oder auch sehr schmale spitze Zähne, die die Beute durchbohren und sie am Entkommen hindern –, aber auch Unterschiede in der Zahnstruktur (Histologie).

Bisher unterschieden WissenschafterInnen zwischen zwei Histotypen. Entweder besteht die Zahnkrone aus dem sehr kompakten Orthodentin, welches ähnlich wie beim Menschen die Zahnhöhle umgibt, oder einem lockereren Osteodentin, das echten Knochen ähnelt und die Zahnhöhle ausfüllt.

Zwei auf ihre Zahnhistologie gut untersuchte Gruppen sind Grundhaie, zu denen unter anderem die Riffhaie gehören, und Makrelenhaie, zu welchen der berühmte Weiße Hai gehört. Der Weiße Hai und seine Verwandten besitzen Zähne mit dem knochenähnlichen Osteodentin, während die Grundhaie Zähne mit Orthodentin besitzen. Alle bis auf einen – den Fossilhai.

Der Fossilhai, Hemipristis elongata, kommt im Küstenbereich des Indischen Ozeans und Indopazifiks vor und ist ein relativ unscheinbarer Hai: grau gefärbt, mit einer Maximallänge von zweieinhalb Metern. Er gehört zur Gruppe der Grundhaie, seine Zahnhistologie ähnelt jedoch jener der Makrelenhaie.

Mit Hilfe hochauflösender CT-Aufnahmen gelang es nun PaläobiologInnen der Universität Wien gemeinsam mit englischen Kollegen, das Geheimnis um den Ursprung dieses Phänomens zu entschlüsseln. "Der Fossilhai besitzt wie alle anderen Grundhaie Orthodentin, die Zahnhöhle ist jedoch mit dem knochenähnlichen Osteodentin gefüllt. Es handelt sich daher um einen dritten, bisher weitgehend unbekannten Histotypen", erklärt Patrick Jambura.

Über die Hintergründe des Entstehens verschiedener Zahnstrukturen lässt sich bisher nur spekulieren. Fest steht, dass der Fossilhai ein Gigant innerhalb seiner Familie ist. Seine nächsten Verwandten werden allesamt nicht viel größer als ein Meter. Der Fossilhai dagegen erreicht Größen von zweieinhalb Metern. Der Vorfahre des Fossilhais, der zusammen mit Megalodon vor 2,5 bis 20 Millionen Jahren die Weltmeere unsicher machte, wird sogar auf eine Körpergröße von sechs Metern geschätzt – das entspricht der Körpergröße von großen Weißen Haien heutzutage.

"Osteodentin ist härter, und, was noch wichtiger ist, flexibler als Orthodentin. Mit dem Füllen der Zahnhöhle scheinen der Fossilhai und die Makrelenhaie die Widerstandsfähigkeit ihrer Zähne, welche meist lang und dünn sind, zu erhöhen", formuliert Jambura seine Hypothese.

Fest steht, dass der Fossilhai und Makrelenhaie zwar eine ähnliche Zahnstruktur haben, diese jedoch unabhängig voneinander entstanden sind und damit kein näheres Verwandtschaftsverhältnis beider Gruppen besteht.
   
Publikation in PLOS ONE:
Patrick L. Jambura, Cathrin Pfaff, Charlie J. Underwood, David J. Ward, Jürgen Kriwet (2018): Tooth mineralization and histology patterns in extinct and extant snaggletooth sharks, Hemipristis (Carcharhiniformes, Hemigaleidae) - evolutionary significance or ecological adaptation? In: PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0200951

Diese Publikation wurde als Open Access veröffentlicht. Sie ist unter folgendem Link abrufbar:
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0200951