Evolution, der stets richtungslose Bastler, hat Millionen von Jahren damit verbracht, Tieren zu helfen, aus dem Ozean an Land zu kriechen. Doch wie eine neue Studie der Yale University in Erinnerung ruft, war die Reise nicht immer einseitig: Dutzende große Gruppen von Säugetieren und Reptilien sagten schließlich „eigentlich war das Wasser ganz in Ordnung“ und kehrten zurück, wobei sie Flossen und andere aquatische Anpassungen entwickelten. Die Ergebnisse wurden in Current Biology veröffentlicht, vermutlich weil Nature bereits ausgebucht war.

„Diese sekundär aquatischen Gruppen passten sich auf verblüffend ähnliche Weise an ihr neues aquatisches Zuhause an – sie entwickelten Flossen und eine Reihe anderer Merkmale, die sie zu besseren Schwimmern machten“, sagte Hauptautor Caleb Gordon, der Anfang des Jahres seinen Doktortitel an der Graduate School of Arts and Sciences (GSAS) der Yale University abschloss und nun Postdoktorand am Florida Museum of Natural History ist. „Infolgedessen sind sie zu Lehrbuchbeispielen der konvergenten Evolution geworden, die uns viel über die Prozesse verraten können, die adaptive Veränderungen als Reaktion auf ähnliche Umweltreize antreiben und einschränken.“ Mit anderen Worten: Wenn die Umwelt dir eine Nische reicht, reicht die Evolution dir eine Flosse. Und das immer wieder.

Um diese evolutionären Kehrtwenden zu rekonstruieren, untersuchten die Forscher Hunderte fossile und moderne Exemplare, die im Yale Peabody Museum und Dutzenden anderen Institutionen weltweit untergebracht sind, und sammelten mehr als 11.000 Messungen, Fotografien und CT-Scans. Sie kombinierten traditionelle paläontologische Techniken mit maschinellen Lernmodellen, die evolutionäre Beziehungen berücksichtigen, und fügten eine statistische Methode hinzu, die ursprünglich von Seestreitkräften während des Zweiten Weltkriegs verwendet wurde. Denn nichts sagt „uraltes Reptil“ so sehr wie eine militärische Radar-Technik aus der Mitte des Jahrhunderts.

„Die Lebensweise ausgestorbener Lebensformen auf wissenschaftlich rigorose Weise zu rekonstruieren, anstatt nur Geschichten zu erzählen, ist ein präzises und heikles Unterfangen“, sagte Bhart-Anjan Bhullar, Seniorautor der Studie und außerordentlicher Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Fakultät für Künste und Wissenschaften (FAS) der Yale University sowie außerordentlicher Kurator für Wirbeltierpaläontologie und Wirbeltierzoologie am Peabody Museum. „Es erfordert eine sorgfältige Verflechtung von Daten moderner Organismen, deren Verständnis zwangsläufig viel tiefer ist, und Kenntnissen über die Genealogie dieser lebenden Organismen im Verhältnis zu fossilen Formen.“ Er fügte hinzu, dass Gordons Arbeit all dies und mehr auf massiver evolutionärer Skala bewerkstelligt – und ohne auf das paläontologische Äquivalent von Fan-Fiction zurückzugreifen.

Jahrzehntelang waren sich Wissenschaftler uneinig darüber, wann bestimmte Gruppen prähistorischer Tiere vollständig an ein Leben unter Wasser angepasst waren, hauptsächlich weil der Fossilienbestand oft unvollständige oder widersprüchliche Hinweise liefert. Einige Skelettmerkmale mögen auf eine aquatische Lebensweise hindeuten, während andere darauf hindeuten, dass dasselbe Tier weiterhin in der Lage war, sich an Land fortzubewegen und zu fressen. Diese Widersprüche haben Forscher ratlos zurückgelassen, wie Gordon es ausdrückte: „In diesen Fällen stecken Paläontologen oft fest, da verschiedene Beweislinien darüber uneinig sind, wie das alte Tier war.“ Seine Lösung? Maschinelle Lernmodelle, trainiert auf lebenden Tieren, die Beziehungen zwischen Skelettproportionen und bekannten Lebensweisen identifizieren und schätzen können, wie ausgestorbene Arten aquatische Umgebungen nutzten – sogar Vorhersagen über Weichteilanpassungen treffen, einschließlich Schwimmstrukturen, die selten in Fossilien erhalten bleiben.

Der fund, der die Schlagzeilen dominierte, betrifft Spinosaurus, den riesigen prähistorischen Dinosaurier, dessen Beziehung zum Wasser erhebliche Kontroversen ausgelöst hat – vermutlich weil Paläontologen eine gute Debatte genießen. Spinosaurus lebte vor etwa 113 bis 94 Millionen Jahren im heutigen Nordafrika. Während Wissenschaftler allgemein darin übereinstimmen, dass er mit aquatischen Umgebungen in Verbindung gebracht wird, bleibt umstritten, wie genau er sich fortbewegte, jagte und seine Zeit verbrachte. Einige Beweise deuten auf ein Tier hin, das sich häufig unter Wasser begab und Beute unter Wasser verfolgte, ähnlich wie Robben oder Pinguine. Andere Befunde