Unsere Knochen begannen nicht tief im Körper. Sie fingen in der Haut an, kurz nachdem die ersten komplexen Tiere Gestalt annahmen – denn warum etwas auf einfache Weise tun, wenn man es auch auf die seltsame Art machen kann?

Seitdem sind Hautknochen ein wiederkehrendes Motiv in der Evolution geblieben, das bei Schildkröten, Krokodilen, Echsen, Schlangen und sogar Dinosauriern auftaucht. Dennoch wissen wir überraschend wenig über sie. Warum tauchen sie immer wieder auf? Gab es einen einzigen Vorfahren mit Hautknochen, von dem sie alle abstammen?

In einer neuen Studie, veröffentlicht im Biological Journal of the Linnean Society, kombinierten Forscher fossile Belege mit modernen computergestützten Werkzeugen, um 320 Millionen Jahre Evolution der Reptilien-Hautknochen zu rekonstruieren. Was sie fanden, beendet eine jahrhundertelange Debatte: Hautknochen sind tatsächlich unabhängig voneinander in mehreren Echsenlinien entstanden. Dabei verfolgten sie auch ein einzigartiges evolutionäres Comeback in einer ihrer ikonischsten Gruppen – den Waranen.

Die ältesten Hautknochen im Fossilbericht könnten 475 Millionen Jahre zurückreichen, als einige der frühesten Wirbeltiere ein aufwendiges knöchernes Außenskelett entwickelten. Das erscheint kontraintuitiv, da Wirbeltiere buchstäblich durch ihre Wirbelsäule definiert sind, aber ihr knöchernes Innenskelett entwickelte sich erst 50 Millionen Jahre später. Prioritäten, anscheinend.

Im Laufe der Evolutionsgeschichte ist die Fähigkeit der Haut, Knochengewebe zu bilden, immer wieder aufgetaucht – Fischschuppen zum Beispiel oder Osteoderme, die Hautknochen landlebender Tiere. Nachdem sie das Wasser verlassen hatten, könnten Osteoderme den Tieren geholfen haben, sich an das Landleben anzupassen. Darüber hinaus wird das Bild unklarer. Osteoderme verschwanden in den meisten Linien, tauchten aber immer wieder auf, besonders bei Reptilien.

Um zu verstehen, wie das geschah, setzten die Forscher ein komplexes evolutionäres Puzzle zusammen, wie wenn man lange nach einem Bankraub am Tatort eintrifft. Ihre Zeugen waren 643 lebende und ausgestorbene Arten, jede mit einer einzigartigen Perspektive. Sie ermittelten weiter, bis die Geschichten zu konvergieren begannen.

Sie fanden heraus, dass die meisten Echsen erstmals im späten Jura und frühen Kreidezeit vor mehr als 100 Millionen Jahren Osteoderme entwickelten, als Dinosaurier wie Brachiosaurus, Allosaurus und Stegosaurus umherstreiften. Panzerung könnte Echsen geholfen haben, Raubtiere zu überleben, mit rauen Umgebungen zurechtzukommen oder in neue Lebensräume vorzudringen. Nach diesen frühen Schüben verlangsamte sich das Tempo, und die meisten Gruppen behielten ihre Hautknochen seitdem.

Die Vorfahren der Warane – in Australien als Goannas bekannt – verloren die Osteoderme vollständig, wahrscheinlich weil ihr aktiver Lebensstil und effiziente Körper ohne das zusätzliche Gewicht besser funktionierten. Aber als ihre Nachkommen vor etwa 20 Millionen Jahren Australien erreichten, geschah etwas Bemerkenswertes: Sie entwickelten sie zurück. Die Forscher datieren diese Rückentwicklung auf das Miozän, als Australiens Klima trockener wurde. Hautknochen könnten geholfen haben, Wasserverlust zu reduzieren und Schutz in offenen, ariden Landschaften zu bieten.

Bemerkenswerterweise sind Goannas die einzige bekannte Echsenlinie, die Osteoderme nach dem Verlust wiedererlangt hat. Dies stellt das Dollosche Gesetz in Frage, das besagt, dass ein komplexes Merkmal, einmal verschwunden, nicht wieder neu entstehen kann. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts nahmen Forscher an, dass Echsen Osteoderme von einem gemeinsamen Vorfahren erbten. Später wich diese Ansicht der Idee, dass diese Knochenplatten unabhängig voneinander zwischen ausgewählten Gruppen entstanden. Debatten über evolutionäre Mechanismen folgten, aber sie eilten voraus, ohne den Ursprung der Osteoderme in einem klaren zeitlichen Rahmen zu verankern.

Diese Studie liefert diese Grundlage – veröffentlicht in derselben Zeitschrift, in der Charles Darwin erstmals seine bahnbrechenden Ideen teilte. Fossile Belege halfen, eine langjährige Frage zu klären, aber moderne Computer ermöglichten es, Tausende evolutionärer Szenarien auf eine einzige, kohärente Geschichte einzugrenzen. Die Beweise sind klar: Osteoderme entwickelten sich mehrfach, unabhängig voneinander, in verschiedenen Echsenlinien über Hunderte Millionen Jahre.

Unter den Echsen stechen Goannas als die einzige Linie hervor, die bekanntermaßen diese Panzerung verloren hat, nur um sie zurückzugewinnen.